Ερευνητές κατάφεραν να παράσχουν τις πιο λεπτομερείς απεικονίσεις ανθρώπινων εμβρύων που αναπτύσσονται σε πραγματικό χρόνο, χρησιμοποιώντας δύο κοινά εργαστηριακά εργαλεία: φθορίζουσες βαφές και μικροσκόπια λέιζερ.
Η τεχνική, που περιγράφηκε στο περιοδικό Cell στις 5 Ιουλίου, επιτρέπει στους ερευνητές να μελετήσουν κρίσιμα γεγονότα τις πρώτες ημέρες ανάπτυξης χωρίς γενετική τροποποίηση των εμβρύων, καθώς προηγουμένως αυτό είχε περιορίσει τη χρήση ορισμένων τεχνικών απεικόνισης σε ανθρώπινα έμβρυα λόγω ηθικών ανησυχιών.
Ο κυτταρικός βιολόγος Nicolas Plachta από το Πανεπιστήμιο της Πενσυλβάνια στη Φιλαδέλφεια, συν-συγγραφέας της εργασίας, δήλωσε: «Είναι η πρώτη φορά που μπορούμε πραγματικά να απεικονίσουμε ένα πρώιμο ανθρώπινο έμβρυο στα πολύ πρώιμα στάδια ανάπτυξης με κυτταρική ανάλυση. Μπορούμε να δούμε μεμονωμένα κύτταρα και πώς αλληλεπιδρούν μεταξύ τους καθώς σχηματίζουν το έμβρυο πριν από την εμφύτευση».
Η τεχνική απεικόνισης δεν προκαλεί γενετική τροποποίηση των εμβρύων και έτσι ανοίγει νέους ορίζοντες για τη μελέτη της ανάπτυξης ανθρώπινων εμβρύων. Επιπλέον, η τεχνική μπορεί να οδηγήσει στην ανάπτυξη μη επεμβατικών μεθόδων για τον έλεγχο εμβρύων που έχουν συλληφθεί μέσω εξωσωματικής γονιμοποίησης (IVF).
Συνήθως, οι ερευνητές χρησιμοποιούν δείγματα έμβρυων μετά το θάνατό τους για μελέτη, καθώς πολλές τεχνικές απεικόνισης που χρησιμοποισύνθετα χρειάζονται γενετική τροποποίηση για την παραγωγή φθοριζουσών πρωτεϊνών. Ωστόσο, οι ερευνητές κατάφεραν να βρουν λύση χρησιμοποιώντας φθορίζουσες βαφές που μπορούν απλά να προστεθούν σε ένα δείγμα για να επισημάνουν συγκεκριμένες κυτταρικές δομές.
Οι εικόνες που προέκυψαν από τη μελέτη αποκαλύπτουν τις πρώτες ημέρες ανάπτυξης του εμβρύου με μια σαφήνεια που δεν είχε ξαναδεί. Οι ερευνητές παρατήρησαν τα κύτταρα να διαιρούνται και τα χρωμοσώματα να διαχωρίζονται, καθώς καταγράφηκαν σε πραγματικό χρόνο ελαττώματα διαχωρισμού των χρωμοσωμάτων. Για παράδειγμα, παρατηρήθηκε ότι τα κύτταρα στο εξωτερικό στρώμα του εμβρύου, γνωστό ως τροφεκτόδερμα, χάνουν μέρος του DNA τους κατά τη διάρκεια της ενδιάμεσης φάσης κυτταρικής αντιγραφής. Τέτοια σφάλματα μπορεί να συνδέονται με χρωμοσωμικές ανωμαλίες και είναι σημαντικά για την κατανόηση ασθενειών και αποτυχιών εμφύτευσης.
Οι ερευνητές πιστεύουν ότι αυτή η νέα τεχνική απεικόνισης μπορεί να οδηγήσει σε μελλοντικές εξελίξεις και εφαρμογές στην αναπαραγωγική ιατρική, καθώς επιτρέπει την παρακολούθηση και την αξιολόγηση της ανάπτυξης των εμβρύων χωρίς να απαιτείται η ανάγκη για επεμβατικές διαδικασίες.