Baby-Affen mit 6 Genome sind wissenschaftlich zuerst

Sie sehen aus wie gewöhnliche Baby Rhesus-Makaken, aber Hex, Roku und Chimero sind die weltweit ersten Chimären Affen, jeweils mit Zellen aus den Genomen von weniger als sechs Rhesusaffen.

Bis jetzt Forschung über so genannte Chimäre Tiere, oder diejenigen, die Zellen mit verschiedenen Genomen haben, wurde auf Mäuse beschränkt; den letzten Verfahren produziert Mäuse mit Zellen aus zwei Väter.

Die Forscher wandte sich an Affen für einen tieferen Einblick in die Möglichkeiten der embryonalen Stammzellen. Die meisten Experimente auf Stammzelltherapien basieren auf Mäuse, und die Forscher wollten verstehen, ob Primas embryonale Stammzellen genauso reagieren, wie diejenigen von Mäusen.

Erstellen Sie die Chimären Affen, Forscher im wesentlichen verklebt Zellen aus einzelnen Rhesus-Affen Embryonen und dann implantieren diese Embryonen in Mama Affen gemischt.

Der Schlüssel war Zellen aus sehr frühen Stadium Embryos oder Blastozysten, die bestand aus nur zwei bis vier Zellen – jeweils der Zellen noch totipotent, fähig zur Umwandlung in ein ganzes Tier, sowie die Plazenta und anderen lebenswichtigen Geweben mischen. (Dies steht im Gegensatz zu pluripotenten Stammzellen, die in jede Art von Gewebe in den Körper, aber nicht bestimmten embryonalen Gewebe oder ganze Organismen unterscheiden können.)

"Die Zellen verschmelzen nie, aber sie bleiben zusammen und arbeiten zusammen, um form, Geweben und Organen," sagte Shoukhrat Mitalipov des Oregon National Primate Research Center an der Oregon Health & Science University. "Die Möglichkeiten für die Wissenschaft sind enorm." [Bilder der Chimären Affen]

Versuchen Sie, versuchen Sie es erneut

Die Forscher versucht zuerst erstellen Chimäre Affen mithilfe des Prozesses für chimeric Mäuse. Bei diesem Verfahren werden eine Host-Embryo embryonaler Stammzellen injiziert, nachdem sie für wie lange so Jahrzehnte kultiviert wurden. Diese Stammzellen mischt sich mit der Host-Embryo-Zellen, Gewebe und Organe und letztlich nachkommen zu produzieren. Wenn diese Nachkommen verpaart werden, haben die Nachkommen Zellen ausschließlich aus der implantierten Stammzellen. Würde man zwei Zellen aus einer Chimäre Maus Körper zupfen, könnten Sie zwei unterschiedliche Genome – komplette Sätze von Chromosomen und genetische Informationen erhalten.

Aber die Methoden, die funktionieren, chimeric Mäuse schaffen scheiterte bei Rhesus-Affen, führt zu Nachkommen mit Zellen nur aus der Host-Embryo.

"Leider das nicht funktioniert," sagte Mitalipov LiveScience in einem Telefoninterview. "Auf diese Weise produzierten wir nachkommen und sie keinen Beitrag von Stammzellen zeigen." Die Stammzellen bekommen irgendwo verloren zu haben schien, sagte er.

Die Forscher vermutet, dass die Kultivierung irgendwie diese embryonalen Stammzellen verändert hatte. Sie erholte sich Stammzellen aus einem Embryo innere Zelle Masse (anstatt aus dem Gefrierfach nach kultiviert wird) und, ohne sie zu züchten, die Stammzellen injiziert eine Host-Embryo.

Das Ergebnis war anstatt ein chimärer Affe Kleinkind zwei separate Föten-Zwillinge.

Schließlich traf die Forscher auf eine erfolgreiche Methode, mit frühen Blastozysten, die gespalten hatte in nicht mehr als vier getrennte Zellen. Sie nahmen einzelne Zellen aus diesen Klumpen und aggregiert sie wieder zusammen, Misch- und matching zwischen drei und sechs Personen 29 neue Blastozysten zu erstellen. Die Forscher die 14 stärksten Aussagen von ihnen abgeholt und in fünf Affen Leihmutter implantiert.

Alle fünf schwanger. Forscher beendet die Schwangerschaften von drei von ihnen, die Föten für Chimerism zu testen, und sie fanden es. Bald nach, die restlichen zwei Affen geliefert Zwillinge (benannt Roku und Hex für die japanischen und griechischen Wörter für "sechs") und ein Singleton, Chimero. Obwohl Tests auf ihre Zellen zeigt, dass sie auch einzelne weibliche Genome enthalten, erscheinen alle männlich.

Chimären aufwachsen

Die Affen wurden per Kaiserschnitt geliefert. Ihre Mütter abgelehnt, wahrscheinlich als Reaktion auf die gestörten Methode zu liefern, damit sie von einer Pflegefamilie Mama angehoben werden.

Forscher sind nicht noch sicher ob Roku, Hex und Chimero wird in der Lage zu reproduzieren. Es braucht Rhesus-Makaken vier bis fünf Jahren geschlechtsreif.

Es gibt keine Pläne erstelle ich menschliche Chimären und keine Notwendigkeit, Mitalipov betont. Diese Forschung selbst Wissenschaftler bei der Durchführung der biomedizinischen Forschung mehr Relevanz für den Menschen helfen sollte, sagte er.

Chimeric Mäuse werden beispielsweise verwendet, um gentechnisch "Knock-out" Mäuse zu produzieren, die Löschung von wichtigen Gene tragen. Auf diese Weise können Forscher aus erster Hand sehen, was Gene tun oder nicht tun.

Die Ergebnisse in Stammzell-Therapie nützlich sein können, sagte Mitalipov. Forscher glauben, dass Stammzellen in Petrischalen kultiviert in erwachsenen Patienten zur Behandlung von Erkrankungen wie Lähmungen oder Parkinson-Erkrankung transplantiert werden konnte.

"Aber dieses basiert auf Maus-Modellen", sagte Mitalipov. "Wir wussten nicht, ob Primaten dieser Funktion haben."

Die Chimäre Affe Studie berichtete heute (Jan. 5) in der Fachzeitschrift Cell, zeigt, dass Primaten Stammzellen wahrscheinlich kultivierten einige Potenzial zu unterscheiden, aber sie sind nicht vergleichbar mit Stammzellen in Vivo oder Stammzellen im Körper produziert, sagte Mitalipov.

"Wir können nicht alles in der Maus Modell", sagte Mitalipov. "Wenn wir Stammzelltherapien aus dem Labor zu Kliniken und von der Maus auf den Menschen bewegen wollen, müssen wir verstehen, was diese Primaten-Zellen können und was nicht. "Wir müssen sie beim Menschen, einschließlich menschliche Embryonen zu studieren."

Obwohl die Forscher Erfolg ohne Kultivierung fand, kultivierte Zellen abgeschrieben werden, sollte nicht, sagte Richard Behringer, ein Genetiker am MD Anderson Cancer Center in Houston. Der Grund, warum, den die Zellen nicht in Affen funktionierte, etwas in den Laborprozess nicht durch die Zellen selbst, möglicherweise aufgrund sagte Behringer LiveScience.

"Wir wissen so wenig über die frühe Embryologie unserer Zellen," sagte Behringer. "Wir kennen die Befruchtung bis zum Blastozystenstadium weil Sie tun können, dass in Vitro, aber nach, daß es sehr wenig über menschliche Embryologie bekannt ist — dies ist, wenn eine Frau nicht einmal wissen, sie ist schwanger. Der Affe-Modell ist nützlich, um die frühen embryonalen Entwicklung verstehen wo kann der Affe für den Menschen stehen in."

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