Arengubioloogid on uurinud embrüoid, organismide kõige varasemat arengujärku juba kümneid aastaid. Muu hulgas seda, miks ja kuidas arenevad embrüorakud erinevateks organiteks. Selle tulemusel mõistavad teadlased tüvirakkude keelt – erinevaid keemilisi ja mehaanilisi signaale juba piisavalt hästi, et suudavad neid matkides kasvatada rakkudest muu hulgas erinevaid tillukesi organeid.

Iisraelis asuva Weizmanni Teadusinstituudi teadlased otsustasid nüüd uurida, kui hea on teadlaste tervikarusaam. Töörühm kasutas selleks uudset tüvirakukokteili. Teatud kemikaalide abil olid neist mõnedes avaldunud tavapärasest rohkem geenid, mis on seotud emakoogi ja rebukoti arenguga. Mõlemad elundid on embrüote normaalseks kasvuks hädavajalikud.

Jacob Hanna pani segu kasvama eelnevalt ehitatud bioreaktorisse. Varasemates katsetes pakkus see looduslikele hiireembrüotele soodsat kasvukonda vähemalt 11. elupäevani.

Nüüd kirjeldatud uuringute käigus leidis töörühm, et tehisüsa sobib ka tehisembrüote kasvatamiseks. Mõningaid embrüoid suudeti elus hoida 8,5 päeva. Selleks ajaks oli hakanud kuju võtma hiirte aju, närvitoru ja seedekulgla. Ühtlasi tuksus tehisembrüote süda. Embrüorakkudes olevate geenide avaldumise uurimisel sai töörühm kinnitust, et see langes looduslikes hiirte embrüotes nähtavaga kokku 95 protsendi ulatuses.

Kuigi kõrvalekalded polnud kuigi suured, olid need määrava tähtsusega. Ligikaudu 10 000 rakukämbust moodustus embrüo vaid 50-st. Kõige kauem elus püsinud embrüotele sai saatuslikuks nende süda. Võrreldes nende ülejäänud organitega kasvasid need ebaloomulikult suureks. Ühtlasi oli saavutus kaugel täiemõõdulise hiireloote kasvatamisest. Hiirte tiinus kestab keskmiselt 20 päeva.

Sellegipoolest loodab töörühm, et taolised katsed annavad uusi vihjeid, kuidas kasvatada inimestele asenduselundeid nende enda rakkudest.

Praegu oskavad teadlased keharakke, sh naharakke muuta edukalt tüvirakkudeks. Kõigiks teisteks keharakkudeks areneda suutvatest rakkudest omakorda toimivate elundite kasvatamine on kulgenud aga vaevalisemalt. Näiteks ei ole kõik vajalikud rakud õigetes kohtades või pole päris õige elundite kuju. Tehisüsas tehisümbrote uurimine võiks aidata paremini mõista, kuidas mõjutavad nende arengut elundeid ümbritsevad toetavat rolli mängivad koed.

Jacob Hanna tunnistas samas kolleegidega, et nägemuse tegelikkuseks saamine on kauge tulevik. Inimeste areng on keerukam ja ka kasvõi rasedus kestab 20 päeva asemel üheksa kuud. Vahepeal võib aga tehtav uurimistöö sütitada vaidluse, millised on taoliste uuringute eetilised piirid ning kust maalt hägustub looduslikke ja tehisembrüoid lahutav piir.

Uuring ilmus ajakirjas Cell.