Vištienos embriono chorioalantojinė membrana (CAM) yra plačiai naudojama kaip gyva terpė įvairiems biomedicininiams tyrimams. Dėl tankaus kraujagyslių tinklo ir dar nesusiformavusios imuninės sistemos, ji tampa itin tinkama aplinka tiek navikų augimo, tiek vaistų poveikio tyrimams. Šiame straipsnyje nagrinėsime, kaip CAM modelis gali būti pritaikytas tiriant gerklų plokščių ląstelių karcinomą (GPLK) - dažną, bet gyvose terpėse mažai tyrinėtą vėžio formą.
CAM modelio privalumai tiriant navikus
Chorioalantojinė membrana (CAM) dėl savo unikalių savybių - tankaus kraujagyslių tinklo ir vėlai besiformuojančios imuninės sistemos - yra ideali terpė biomedicininiams tyrimams. Ji leidžia stebėti naviko augimą, invaziškumą ir angiogenezę (naujų kraujagyslių formavimąsi) gyvoje sistemoje, kuri yra artima žmogaus organizmui, tačiau leidžia lengviau atlikti manipuliacijas ir stebėjimus nei tiesioginiai žmogaus audinių tyrimai.
Gerklų plokščių ląstelių karcinoma (GPLK) ir jos tyrimų poreikis
Gerklų plokščių ląstelių karcinoma (GPLK) yra gana dažnas vėžys, tačiau jo vystymosi mechanizmai gyvose terpėse nėra pakankamai ištirti. Tradiciniai laboratoriniai metodai, atliekami su ląstelių kultūromis, ne visada atspindi realią naviko elgseną organizme. Todėl CAM modelio pritaikymas GPLK vystymosi, invaziškumo bei angiogenezės tyrimams yra itin svarbus siekiant suprasti šios ligos biologiją ir atrasti naujus gydymo būdus.
Eksperimentinio modelio sukūrimas ir metodika
Siekiant sukurti patikimą GPLK eksperimentinį modelį in vivo, buvo naudojamas viščiuko embriono CAM. GPLK audinio gabaliukai (N=6), paimti iš operuotų pacientų, buvo įterpiami į viščiuko embrionų CAM. Po 2, 3 ir 4 dienų nuo audinio persodinimo, eksperimentinės CAM buvo fiksuojamos ir tiriamas naviko poveikis aplinkiniams audiniams bei vykstančios neoangiogenezės procesai. Kontrolinė grupė buvo sudaryta iš CAM, kurioms nebuvo persodintas naviko audinys, bet buvo atliktos tos pačios procedūros. Histologiniai pjūviai buvo dažomi hematoksilino-eozino dažais, atliekant detalią morfometrinę analize. Tai leido įvertinti naviko invaziškumą ir jo įtaką aplinkinių audinių struktūrai bei kraujagyslių tinklui.
Kamieninės ląstelės ir gastruliacija: nauji atradimai
Nuo pat pradžių, formuojantis embrionui, jį sudaro kamieninės ląstelės, kurios turi potencialą diferencijuotis į bet kokio tipo audinį - nuo nervų iki kaulų. Šis specializacijos procesas vadinamas gastruliacija ir prasideda maždaug trečią savaitę po apvaisinimo. Iki šiol šis procesas buvo sunkiai stebimas, nes laboratorijoje embrionus galima auginti tik iki dviejų savaičių, o nėštumo metu stebėti gastruliaciją yra neįmanoma. Naujausi tyrimai, paskelbti žurnale „Nature“, suteikia tiesioginių duomenų apie kamieninių ląstelių transformaciją.
Ankstesni tyrimai, siekiant suprasti gastruliaciją, buvo atliekami su pelių ir kitų primatų mėginiais, tačiau visada išliko abejonių dėl šių procesų panašumo su žmogaus organizmu. Naujasis tyrimas, atliktas su paaukotu žmogaus embrionu, leidžia įvertinti eksperimentų su gyvūnais patikimumą. Mokslininkai, sekvenuodami vienos ląstelės RNR, sukūrė detalius žmogaus embriono vystymosi žemėlapius, kurie atskleidė aktyvius genus ir ląstelių išsidėstymą įvairiose vietose. Lyginant šiuos duomenis su pelės embrionų tyrimais, nustatyta daugiau panašumų nei skirtumų, kas rodo, jog pelės gali būti tinkami modeliai žmogaus embriono gastruliacijos tyrimams. Tačiau pastebėta ir esminių skirtumų, pavyzdžiui, neuronų susidarymo žmogaus embrione nebuvo pastebėta, nors pelių embrionuose nervų sistema jau pradėjo vystytis. Šis atradimas gali turėti įtakos taisyklėms dėl embrionų auginimo mokslo tikslais, leidžiant tyrinėti embrionus ilgesnį laikotarpį, kol dar nėra susidariusių nervų sistemos užuomazgų.
Reti mėginiai ir etiniai aspektai
Mokslininkai ir ekspertai pabrėžia, kad tyrimui panaudotas žmogaus embriono mėginys yra itin retas. Dėl griežtų etinių taisyklių ir įstatymų, susijusių su žmogaus embrionų tyrimais, gauti tokius mėginius yra labai sudėtinga. Šis tyrimas, nors ir atliktas su vienu mėginiu, yra laikomas „neįkainojamu šaltiniu“, kuris „paspartins kamieninių ląstelių biologijos ir regeneracinės medicinos pažangą“.
Embriono vystymasis savaitė po savaitės: IVF kelionė laiku
GPLK gabaliukai, gauti iš operuotų pacientų, buvo sėkmingai įterpti į viščiuko CAM, o tai leido stebėti naviko augimą ir jo poveikį aplinkiniams audiniams. Šis metodas atveria naujas galimybes tirti vėžio biologiją ir kurti efektyvesnius gydymo metodus.
