15. srpna 2025
3 Min Read
První 3D obrázky implantace lidského embrya odhalují nové podrobnosti o procesu
Analýza pohybů embryí v děložních prostředích by mohla nabídnout stopy ke zlepšení úspěšnosti in vitro oplodnění in vitro
Konfokální mikroskopická obraz devítidenního lidského embrya. Specifické proteiny a buněčné struktury byly zbarveny na obrázku: Oct4 (zelená), který souvisí s embryonálními kmenovými buňkami; GATA6 (purpurová), která je spojena s tvorbou časné tkáně; DAPI (modrá), která označuje DNA v jádrech; a phalloidin (červená), který odhaluje aktinový cytoskelet. Měřítko odpovídá 100 um.
Ústav pro bioinženýrství Katalánska (IBEC)
Vědci zachytili První první, trojrozměrné obrázky a videa lidského embrya Implantování do kolagenu určeného k napodobení tkáně dělohy – klíčové fáze reprodukce. Výsledné záběry, které ukazují, jak embrya tlačí a táhnou se, aby se ukotvily v děloze v živých detailech, by mohly vést ke zlepšení technik oplodnění in vitro (IVF), říkají vědci.
„To nám umožní vyvinout léčbu konkrétně zaměřené na implantaci, která je největší zátarasa v reprodukci člověka,“ říká Samuel Ojosnegros, bioinženýr v Barcelonském institutu vědy a technologie ve Španělsku a spoluautorem nové studie, která byla zveřejněna, v níž byl zveřejněn Pokroky vědy.
Pět dní po umělém embryu je lékaři plodnosti oplodněn, musí jej do těla implantovat, aby mohly i nadále růst. „To, co se stane mezi převodem a prvním ultrazvukem později, je černá skříňka,“ říká Ojosnegros, který je také spoluzakladatelem biotechnologické společnosti Serabiotics. Selhání implantace je jednou z hlavních příčin neplodnosti – během tohoto procesu dochází k 60 procentům potratů.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
The První úspěšná kultura lidských embryí nad rámec implantace byl prokázán v Petriho misce v laboratoři v roce 2016, ale Ojosnegros a jeho tým chtěli vidět, jak by tento proces vypadal ve 3D tkáni, která byla více podobná těm dělohy.
Za tímto účelem tým navrhl speciální systém ex vivo vyrobeného z gelu a kolagenu – proteinu nalezeného v podšívání dělohy – a používanými embryími darovanými lidmi, kteří dokončili proces asistované reprodukce. Systém funguje, říká Ojosnegros, protože síť kolagenových vláken signalizuje embryo na molekulární úrovni, že se jedná o přirozenou matrici.
Pomocí pokročilých 3D mikroskopů vědci zaznamenali akci v průběhu času. Sledování drobných pohybů ve vláknech gelu jim umožnilo mapovat přesně, kde a jak silně embrya tahala. Vědci udělali totéž s embryími myší pro porovnání pohybových vzorců.
Záběry ukázaly, že lidská embrya vytvářejí síť drobných tažných sil, které se zvlnějí lůnem. Vrhají se do okolní tkáně z jedné strany a vytvářejí několik malých trakčních bodů, které přitahují podšívku ve všech směrech. Na druhé straně embrya myši se rozprostírají více po povrchu a táhnou hlavně podél dvou nebo tří silných linií.
Embryo zhušťování a napadení tkáně dělohy.
Když vědci aplikovali vnější napětí na matici, tahali ji malými kleštěmi, všimli si, že embrya přeorientovala do těchto oblastí. Vědci naznačují, že mikro kontrakce mohou vést embryo k implantátu v optimálním směru v děloze. „Věříme, že tyto mikro kontrakce jsou to, co embryo používá k vedení k krevním cévám a živinám, které potřebuje,“ vysvětluje Ojosnegros a dodal, že k potvrzení této hypotézy je zapotřebí více studií.
V experimentech myší i lidské bylo sílu a vzorec těchto sil spojeny se zdravím embrya, což znamená embrya, která byla tažena méně, méně pravděpodobné, že tkáň úspěšně napadne. Pozorování implantace v reálném čase v 3D modelu je „kvantový skok“ ve srovnání s dvourozměrnými pozorováními, která již existují, říká vývojový biolog Claudia plivá na Bruselské univerzitě, která se do výzkumu nezúčastnila. Udržovat embryo naživu za těchto podmínek je nesmírně obtížné, říká. „To, co vidíte v 10sekundovém videu, je roky stanovení těchto (podmínek), aby embryo mohlo přežít,“ dodává plivání.
Dva embrya implantovala do dělohy.
„Tato studie stanoví fázi pro prozkoumání dynamiky implantací v bezprecedentních detailech,“ říká Magdalena żernicka-Goetz, vývojový biolog na Kalifornském technologickém institutu, který se do výzkumu nezúčastnil. Zjištění přispívají k rostoucímu souboru práce na postimplantačním pozorováním lidských postimplantací zveřejněných v posledních devíti letech, říká, a „tyto studie jsou napínavým krokem vpřed v porozumění stádiu lidského rozvoje, která byla již dlouho skryta.“ Budoucí výzkum, poznamenává żernicka-goetz, je stále zapotřebí k porovnání toho, jak se embrya chovají na různých platformách „děložních“, aby zjistily, zda se vývojové trajektorie liší.
Matice vyvinutá týmem Ojosnegros není určena pro postupy oplodnění in vitro, ale může to být cenným nástrojem pro farmaceutické společnosti a laboratoře testující sérum nebo různé typy embryí. „Začátkem pochopení toho, jak se embryo chová,“ říká Ojosnegros, „můžeme začít přemýšlet o budoucí možnosti výběru zdravých embryí nebo těch, které jsou schopny implantovat.“ Plivky zůstávají skeptické vůči tomuto tvrzení, protože replikace této technologie v jiných laboratořích by mohla být hlavní výzvou. Říká však, že výsledky jsou „hlavním krokem vpřed“ v technice, která by mohla mít budoucí aplikace, jakmile budou jiné laboratoře schopny provést vlastní 3D implantace.
