Karl Ernst von Baer (1792–1876) писал , ‘I am quite unable to say to what class they belong. They may be small lizards, or small birds, or very young mammalia, so complete is the similarity in the mode of formation of the head and trunk of these animals. They extremities are still absent, but even if they existed, in the earliest stage of development we should learn nothing, because all arise from the same fundamental form’ (1).
Понимание, что многие онтогенетические процессы обладают общим репертуаром транскрипционных факторов, сигнальных молекул и рецепторов, было взлелеяно исследованиями 'модельных организмов' от дрожжей до мышей. Многие модельные организмы обладают преимуществами для изучения развития позвоночных. Эмбрионы кур и перепелов легко доступны для трансплантаций тканей. Мыши с 3-х мес. генерацией и высокой плодовитостью - в среднем самки многих видов продуцируют 4-8 пометов с размером 4-12 детенышей. Доступность полностью секвенированного и описанного генома, огромный репертуар известных мутаций и трансгенные технологии для модифицирования генома сделали мышей модельным организмом ждя многих исследований генетики развития. Крысы обладают многими свойствами мышей, включая полностью секвенированный и аннотированный геном, трансгенные технологии и репертуар известных мутаций (хотя и меньший) и в целом более подходящие для физиологических экспериментов (2). Как же исследовать эмбрионы человека? в
Модельные организмы конечно не человеческие. Они отличаются от людей размерами, видом, продолжительностью жизни, физиологией и свершениями (3). Мыши, наиболее популярная модель, дивергировали от общего предшественника 75-80 миллионов лет назад (4). Это расхождение привело к важным различиям в анатомии и даже на самых ранних стадиях эмбрионального развития и по некоторым важным биохимическим путям, таким как спасение пуринов (5). Лабораторные мыши не дают монозиготных близнецов естественным образом (6). Некоторые человеческие мутации, такие как экспансия тринуклеотидных повторов, по-видимому, не возникают спонтанно у мышей (7). Высокая доля хромосомных анеусомий в зиготах людей не обнаруживается у мышей (8). Когда человеческие мутации воспроизводятся у мышей, что фенотип может быть другим, чем у людей и нередко может ассоциировать с нормальным фенотипом (9). Без сомнения эти различия генетически предопределены.
На уровне генома существуют достоверные различия в генном репертуаре, организации, импринтинге и экспрессии. Геномы мыши и человека каждый содержат около 30,000 белок-кодирующих генов. Пропорция мышиных генов не имеющих каких-либо ортологов в геноме человека (и наоборот), по-видимому, менее 1%; однако локальные экспансии генных семейств, затрагивающие гены. связанные с репродукцией, иммунитетом и обонянием, появляются в геноме мышей, создавая линейниые новшества, специфичные для грызунов. Некоторые секретируемые белки участвуют в репродукции, защите хозяина и иммунном ответе., по-видимому, находятся под давлением позитивного отбора, который управляет быстрой эволюцией (4).
Локальная последовательность генов или синтения (буквально 'same thread') обнаружена для 342 законсервированных сегментов между геномами мыши и человека, которые варьируют по длине от 303 Kb до 64.9 Mb. Приблизительно 90.2% генома человека и 93.3% генома мыши однозначно располагаются внутри законсервированных синтеничных сегментов. Природа и степень консервации синтении различается существенно между хромосомами, так Х хромосомы представлены одиночными реципрокными синтеничными блоками, хотя и со многими перестройками, а хромосома 20 человека целиком соответствует части хромосомы 2 с почти точной консервацией последовательности вдоль почти целой длины. Консервация синтении более низкая в др. хромосомах и может иметь функциональное значение для развития (4). Кроме того, регуляторные контролирующие регионы обнаруживают меньшую консервацию, чем кодирующие области и поэтому последовательности экзонов и композиция белка могут быть очень сходными, видовые различия возникают за счет отличий в регуляции генной экспрессии.
Understanding the normal human developmental process
Sex determination
Сравнительное исследование предопределения пола и половой дифференцировки является важным для подчеркивания этих свойств, которые специфичны для развития человека. Предопределение пола является процессом, с помощью которого недифференцированный гонадный гребень становится семенниками или овариями. В свою очередь, это вдет к половым различиям между гениталиями самцов и самок и др. соматическими характеристиками (10). Среди видов млекопитающих клеточное содержание и генетический репертуар сходны. были установлены гомеостатические механизмы, которые способствуют формированию нормальных гонад и блокируют аномальное развитие гонад и двусмысленных гениталий. Эти потребности являются критическими для полового диморфизма. Незначительные отклонения от установленного репертуара могут оказывать серьезное влияние на плодовитость и в конечном счете на жизнеспособность. Аномальное половое развитие часто происходит при экспериментальных скрещиваниях между родственными видами.
Эти исследования могут быть подкреплены исследованиями сильно отклонившихся видов, таких как люди и мыши. Среди наблюдаемых различий - отсутствие совпадений генной экспрессии и отсутствие генеотип-фенотипических корреляций, когда человек сравнивается с мышью. У обоих видов SRY, по-видимому, оперирует в качестве фактора регуляторного 'переключения', которое вызывает развитие недифференцированных гонад в тестисы. У мышей экспрессия этого гена в развивающихся гонадах достигает пика за один день развития, тогда как у людей ген продолжает экспрессироваться с момента первой активации (11, 12). Задержка экспрессии
SRY у мышей ассоциирует с формирование овотестисов, феномен, который не наблюдается у людей(13). Ген
NROB1, известный также как
AHC, который кодирует транскрипционный фактор DAX1, играет сложную роль в поддержании половой дифференцировки. В мутантном состоянии превалирующим фенотипом у мужчин является adrenal hypoplasia congenita и hypogonadotrophic hypogonadism (14). У мышей нокаутный фенотип включает не только гипоплазию надпочечников, но и также дисгенезию гонад (15). Если удвоен, то у 46, XY мужчин развивается дисгенезия гонад и реверсия пола самцов на женский. феномен, который требует существенно большей избыточной экспрессии у мышей (14, 16, 17). Возможным объяснением является то, что экспрессия гена
NROB1 варьирует между людьми и мышами. У мышей Dax1 экспрессируется в гонадах самок и самцов, что совпадает с позитивной регуляцией Sry и затем с подавлением экспрессии на ст. E12, вскоре после дифференцировки клеток Сертоли (18). У людей экспрессия
DAX1 начинается в недифференцированных гонадах прежде чем станет обнаружимой в гонадном гребне экспрессия SRY и продолжается во время тестикулярной детерминации в развивающихся клетках Сертоли (12). Т.о., когда ген
NROB1 удвоен и избыточно экспрессируется при чувствительной к дозе реверсии пола, то потенциал 'anti-testis' свойств DAX1 д. проявляться до и во время экспрессии SRY.
Germ cells
Межвидовые онтогенетические различия появляются в зародышевых клетках, а также в клонах поддерживающих клеток. В развивающихся семенниках мышей, зародышевые клетки мигрируют в генитальный гребень и становятся заключенными в тестикулярный тяж на ст. E13. Эти ранние зародышевые клетки обозначаются как 'gonocytes' или 'pre-spermatogonia'. В развивающихся семенниках мужчин эти события происходят на 8 неделе беременности. Детальные морфологические исследования с помощью иммуноцитохимии выявили три самостоятельные популяции, не обнаруживаемые у плодов мышей (19). Они были охарактеризованы как гоноциты (OCT4pos/C-KITpos/MAGE-A4neg), 'промежуточные зародышевые клетки' (OCT4low/neg/C-KITneg/MAGE-A4neg) и пре-сперматогонии (OCT4neg/C-KITneg/MAGE-A4pos). В первом триместре большинство зародышевых клеток имеет фенотип гоноцитов; однако, с 18 недели беременности более многочисленными становятся пре-сперматогонии. Т.о., функциональная дифференцировка зародышевых клеток семенников происходит у людей во время второго триместра беременности и после рождения в развивающихся гонадах мышей.
Endocrinology in the fetus
Транскрипционная сеть, которая регулирует развитие поджелудочной железы млекопитающих законсервирована довольно хорошо (20). Это подтверждается существенной конкордантностью между нокаутными мышами и соответствующими мутантными фенотипами у людей для некоторых генов, включая те, что ответственны за начало диабета в юном возрасте (20). Однако, люди и грызуны отличаются, когда орган сформирован; различия скорее всего связаны с ролью инсулина, способствующего росту, признаку развития, который дивергирует прогрессивно между мышами и людьми с увеличением срока беременности. У мышей развитие основных бета клеток происходит приблизительно на ст. E15, тогда как островки появляются лишь приблизительно перед рождением (20). Напротив, у людей обнаруживается прогрессирующее развитие бета клеток с 8 недель развития, при этом островки присутствуют в конеце первого триместра (Fig. 2) (21). У обоих видов бета клетки, как полагают, не воспринимают глюкозу в условиях нормальной euglycemia; однако, плодная hyperinsulinemia и признаки macrosomia сопровождают диабет беременных женщин, что заставляет пересмотреть роль инсулина как важного ростового фактора во время развития людей. Др. аспекты эндокринного развития также подчеркивают важность различий между людьми и др. видами. Кора надпочечников плодов уникальна у высших приматов, будет рассмотрена позже в связи с congenital adrenal hyperplasia (CAH). Однако, подобно поджелудочной железе её биология у ранних плодов человека подчеркивает, что её развитие не просто линия сборки для постнатальной жизни. Довольно важная биологическая функция очевидна во время внутриматочного существования, что важно как для здоровья, так и болезней.
Различия в онтогенетической экспрессии наблюдались для генов в др. системах органов, которые характеризуются межвидовой изменчивостью фенотип-генеотипа. Ген миозина VIIA экспрессируется в улитке человека и мыши. В глазах ген экспрессируется в фоторецепторах и retinal pigment epithelium (RPE) человека, тогда как у мышей только в RPE (22). Когда обе копии гена мутантны, то люди характеризуются sensorineural глухотой, вестибулярной дисфункцией и пигментным ретинитом, тогда как мутантные мыши имеют только глухоту и вестибулярную дисфункцию.
Prioritizing candidates: gene expression profiling to complement positional cloning of disease genes
DiGeorge syndrome
Из-за межвидовых различий в изоформах генов и дифференциального использования генов из репертуара для обеспечения развития, анализ экспрессии генов у эмбрионов человека подтверждает свою пригодность для позиционного клонирования генов. Напр., мутантный ген, который может вызывать при синдроме DiGeorge фенотип аплазии тимуса и аномалии др. бранхиальных дуг, был картирован внутри самой короткой делеционной области, перекрывающей хромосому 10p. BRUNOL3 (или NAPOR, CUGBP2, ETR3), единственный ген, который картируется внутри 300 Kb, и экспрессируется в тимусе во время разных стадий развития эмбриона и плода и поэтому является строгим кандидатом вызывающим данный фенотип (23).
Orofacial clefts
Данные по экспрессии были скомбинированы с анализом генетического сцепления, чтобы идентифицировать гены кандидаты. которые могут вызывать орофациальные расщепления у людей, признак, который как полагают имеет многофакторное наследование, с вовлечением средовых влияний и нескольких генов. Используя SAGE библиотеки и Affymetrix microarray анализ, были идентифицированы гены, которые экспрессируются в фарингеальной дуге 1 и др. черепно-лицевых структурах во время 4-й и 5-й недели развития человека. Некоторые из этих генов обнаруживают достоверные доказательства сцепления в присутствии потери равновесия, это делает их кандидатами на роль орофациальных расщелин (24). Многие гены не были изучены ранее.
Studies of human development to understand human pathology
Chromosomal abnormalities
Хромосомные аномалии являются частыми причинами спонтанных абортов у людей, наблюдаемые, по крайней мере, в 50% случаев (25). Из др. аномалий, триплоидия, присутствие добавочного гаплоидного набора хромосом, вызывает 6% спонтанных абортов. Триплоидия возникает или из digynic (два материнских гаплоидных генома) или diandric (два отцовски х гаплоидных генома) оплодотворений. Исследования с использованием полиморфных молекулярных маркеров показало, что большая часть digynic триплоидии возникает из-за ошибок во втором мейотичском делении, тогда как практически все случаи diandric триплоидии возникают в результате диспермии скорее, чем мейотических ошибок (26). Трансцервикальная эмбриоскопия до дилятации и выскабливания в случаях несостоявшихся выкидышей были использованы для визуализации эмбрионов in utero, не нарушенных с помощью инструментальной эвакуации или спонтанных абортов (27). Применительно к триплоидным эмбрионам 17 из 18 триплоидных эмбрионов обнаруживали структурные дефекты, включая лицевые аномалии, аномалии конечностей, микроцефалию и дефекты нервной трубки. Три эмбриона имели дезорганизованный рост. Эмбриональные аномалии наблюдались у триплоидных эмбрионов, чьи плаценты обнаруживали частичный пузырный занос, указывая тем самым, у абортируемых триплоидных эмбрионов присутствие двух родительских геномов может давать как эмбриональный, так и плацентарный эффекты.
Эмбриоскопия используется также для идентификации плодных аномалий в др. случаях несостоявшихся абортов (28). Среди 272 пациенток с несостоявшимися абортами эмбрионы или ранние плоды (12 случаев) наблюдались с помощью трансцервикальной эмбриоскопии в 233 случаях, из которых 221 был кариотипирован. Среди этих 233 случаев, 33 имели нормальные внешние признаки, 71 обнаруживали дезорганизованный рост и 129 имели или изолированные или множественные дефекты, включая holoprosencephaly, anencephaly, encephalocele, spina bifida, microcephaly, facial dysplasia, limb reduction defect, cleft hand, syndactyly, pseudosyndactyly, polydactyly, различные формы расщепления губы и амниотические перетяжки. Аномальный кариотип наблюдался в 75% случаев. Морфологические дефекты при нормальном кариотипе обнаруживались в 18% случаев, и не было диагностировано ни эмбриональных или хромосомных аномалий в 7% случаев. Корреляция морфологических и цитогенетических находок у экземпляров спонтанных абортов предоставляет полезную информацию для генетического консультирования вкупе с историей повторных невынашиваний беременности.
Congenital adrenal hyperplasia
Наиболее подходящим примером изучения развития человека, предоставляющего информацию о болезни, является кора надпочечников у плода, структура и функция которой является уникальной для высших приматов (29). Визуализация, обнаруживаемая при CAH, обусловливается мутациями в энзиме cytochrome P450 21-hydroxylase хитро связана с функцией коры надпочечников плода в половой дифференцировке наружных гениталий у людей - ассоциации, которые не обнаруживаются у мышей (30). Образование у людей нижней части влагалища из инвагинации урогенитального синуса демонстрируется с помощью экспрессии uroplakins, которые являются специфичными молекулярными маркерами урогенитальной дифференцировки. Androgen receptor (AR) экспрессируется в эпителии и строме урогенитального синуса на 9 неделе беременности, он делает эти структуры чувствительными к ингибирующим эффектам dihydrotestosterone при формировании нижней части влагалища. Он способствует развитию мужского пола, всё же наделяя женский пол с высокими уровнями AR чувствительностью к virilization. Напротив, AR не экспрессируется уротелии урогенитального синуса, вагинальном эпителии и Mu"llerian протоках на 14 неделе развития, делая эти ткани не чувствительными к андрогенам (31). Эти временные изменения важны.
Воздействие на самок андрогенами в первом триместре, как при CAH, может вызывать крупную virilization влагалища и наружных гениталий. После 12 недель развитие влагалища не затрагивается и возникает лишь мегалия клитора. В нормальных условиях адренокортикальная физиология и функциональная anterior pituitary-adrenal ось уже с 8 недели развития защищает человеческий женский плод. Продукция надпочечниками андрогенов и их предшественников в ответ на adrenocortical trophic hormone (ACTH) гипофиза ограничивается с помощью негативной петли обратной связи на кортикоторфы передней части гипофиза с помощью кортизола (32). Такая продукция кортизола происходит временно, снижаясь к 14 неделям развития до тех пор, пока его более известная роль перед рождением не понадобится для стимуляции продукции сурфактанта легкими плода. В целом. эта фиксированная ткань и функциональный анализ активности надпочечников и чувствительности органов мишеней предоставляет экспериментальное доказательство клинической необходимости для воздействие на матерей с женским CAH плодом dexamethasone до 8 недель рахзвития. Однако вообще-то этот мощный синтетический глюкокортикоид, использование которого вызывает беспокойство в отношении долговременных запрограммированных эффектов (33, 34), д. устраняться в определенный момент времени после средины беременности.
When to study human embryos?
Pre-implantation human embryos
Важный акцент делается на изучение предимплантационных эмбрионов человека с целью pre-implantation genetic diagnosis (PGD). Это связано с анализом одиночных клеток (бластомеров) удаленных из эмбрионов спустя 3 дня после оплодотворения или полярных тел, выталкиваемых из ооцитов во время мейоза (Fig. 3) (35). Эти тесты предназначены для определения, какие эмбрионы не затронуты специфическими хромосомными или генными нарушениями. Те эмбрионы, которые идентифицируются как генетически нормальные затем переносятся матерям в противоположность эмбрионам с обнаруживаемыми аномалиями. PGD по нарушениям одиночного гена нацелена на максимизацию шансов получения здоровых плодов путем элиминации предмета спора с помощью прекращения беременности. Скрининг на анеуплоидию осуществляется у бесплодных пациентов, которые желают увеличить вероятность успешного in vitro оплодотворения путем переноса жизнеспособных эмбрионов с нормальными хромосомами.
PGD методы становятся всё сложнее. При нарушениях одиночных генов некоторые фрагменты ДНК могут быть амплифицированы одновременно с использованием multiplex-PCR, это обеспечивает избыточность, которая может минимизировать ошибочный диагноз из-за выбывшего аллеля. Анализ гипервариабельных локусов может выявить присутствие ДНК загрязнений, если таковые присутствуют. Хромосомный скрининг с использованием fluorescence in situ hybridization (FISH) обычно анализирует до 9 хромосом на клетку и проводится у женщин позднего репродуктивного возраста и у тех, у кого в анамнезе повторяющиеся спонтанные аборты (35). FISH использует 24 центромер-специфичных зонда, она способна анализировать целые наборы хромосом (36). Для усиления выявления субмикроскопических хромосомных аномалий, разработана сравнительная геномная гибридизация, сравнительно недавно стали использовать микромассивы ДНК, представленные или бактериальными искусственными хромосомами или олигонуклеотидными зондами, которые покрывают геном (37).
Там, где позволяет законодательство дополнительные исследования и потенциальное терапевтическое использование человеческих преимплантационных эмбрионов получают человеческие embryonic stem (ES) клетки. Эти клетки представляют собой недостаточно контролируемую
in vitro конверсию клеток внутренней клеточной массы бластоциста. чтобы продуцировать высоко пролиферативные, плюрипотентные клетки, у которых приостановлено старение (38). Имеет смысл отметить вскользь, что фундаментальные различия являются кажущимися между ES клетками людей и мышей, как в терминах генной экспрессии, так и зависимости от внешних факторов, таких как leukemia inhibitory factor (39). Сходным образом, т.к. ES клетки являются плюрипотентными и способны к широкой дифференцировке , предпочтения их к клональному распределению может быть разным. Напр., в отличие от мышей ES клетки людей могут давать спонтанно trophectoderm-подобные клетки или в присутствии ростового фактора BMP4, или в эмбриоидных телах (40, 41).
Human late embryos and early fetuses
Законодательство, такое как UK Human Fertilisation and Embryology Act of 1990, может допускать изучение преимплантационных эмбрионов при наличии лицензии до 14 дней после оплодотворения. Более позднее развитие человека недоступно до тех пор, пока этическое одобрение и квалифицированное согласие не допустит коллекцию, в некоторых странах, продуктов social/voluntary прекращения беременности в первом триместре. Человеческие эмбрионы могут быть исправлены в случаях прекращения беременности с 3 недель и далее. Поэтому существуют периоды раннего эмбрионального развития, покрывающий критические процессы, такие как гаструляция, которые недоступны для анализа. Существуют два метода сбора коллекции: хирургическая аспирация и прекращение беременности по медицинским показаниям с использованием abortifacent, RU486 и mifepristone, оба из которых обладают потенциалом давать не поврежденный материал (42). Хотя стадия эмбриона может быть определена по времени зачатия и по сонографическим измерениям, предпочтительным методом ждя интерпретации являются морфологические характеристики 23 фаз развиития (Carnegie стадии), которые формализованы в 1987 O'Rahilly and Muller, и практически пересмотрены Bullen and Wilson (Fig. 3) (43, 44). 23 стадии Карнеги покрывают развитие в течение 56 дней после зачатия. Определение более поздних стадий во время первого триместра развития плода, особенно после хирургических вмешательств, базируется больше на измерениях, таких как длина het и ног плода, которые приведены в соответствие с неделями беременности.
Некоторые из более ранних примеров дают информацию о том, какого типа эксперименты могут быть рассмотрены, используя материал человеческих эмбрионов и ранних плодов. Материал позднего первого триместра идеально подходит для изучения событий, таких как половая дифференцировка или развитие эндокринной части поджелудочной железы из предшественников первых островков Langerhans (21). Напротив, более молодые эмбрионы пригодны для изучения аспектов органогенеза. Типы экспериментов также варьируют.
Gene expression databases
Сконструирован ряд баз данных генной экспрессии. Некоторые из них, такие как EST базы данных, включают материал эмбрионов и плодов человека скорее, чем на нем сконцентрированы. Более специализированное эмбриональное пространственно-временное картирование генной экспрессии было проведено на развивающемся головном мозге людей (45). В этом последнем примере анатомия неспособна идентифицировать характерные регионы развивающейся ЦНС; однако эти области становятся очевидными после аккуратно идентифицированных дискретных доменов генной экспрессии (напр., с помощью иммуногистохимии или гибридизации
in situ мРНК).
Functional analyses
Исследования генной экспрессии в фиксированных тканях просто описательны находятся в резком контрасте с экспериментами на модельных видах, которые манипулируют с геномом (напр.. трансгенные мыши ) или отслеживанием клеточных клонов (напр., классические эксперименты биологии развития, проводимые на курах или лягушках). Невозможность проведения подобных экспериментов на интактных эмбрионах людей по этическим соображениям, ограничивает информацию, которая может быть получена. Однако улучшение технологий молекулярной биологии восполняет этот недостаток. В частности, модели первичных культур, в которых гены избыточно экспрессируются или подавляются, становятся обычными (46), открывающими более значительные возможности для исследований скорее, чем простого наблюдения. Модели первичных культур существенно увеличивают информацию, которая может быть получена по сравнению с фиксированными тканями. Напр., кардиомиоциты. дифференцируемые из человеческих ES клеток могут не напоминать взрослые клеточные типы. Однако подтверждение может быть получено с помощью феноипического сходства с плодными кардиомиоцитами, эффект частичной дифференцировки, в противоположность созданию целиком аберрантного типа клеток, для которых клеточная терапия не предусматривается. Сходным образом первичные культуры в пределах органов или типов ткани открывает привилегированный доступ к нетрансформированным человеческим клеткам для скрининга токсических лекарств, что существенно редуцирует риск, связанный с первым применением человеком новых лекарств(47).
Isolating human stem or progenitor cell populations
Человеческие эмбриональные и фетальные ткани также обладают дополнительными популяциями стволовых клеток, пригодных для терапевтического применения. Фетальные нейроны, дифференцирующиеся в dopamine-секретирующие клетки уже используются в клинических испытаниях и этот парадигм дает надежду, что сходные стратегии могут быть возможны для др. терапевтически пригодных типов клеток, напр., для инсулин-секретирующие бета клетки для лечения диабета типа 1 или кардиомоциты для лечения кардиомиопатий или сердечной недостаточности (48).
В дополнение к человеческим ES клеткам, человеческие embryonic germ (EG) клетки обладают потенциалом продукции клеток для трансплантационной медицины (49). EG клетки происходят из примордиальных зародышевых клеток в развивающемся гонадном гребне. ES и EG клетки плюрипотентны и способны к дифференцировке во многие типы клеток. Аномалии импринтированных генов связаны с болезнями людей, включая рак; так, существует обеспокоенность, что эпигенетические дефекты в потомстве ES клеточных линий могут приводить к обратным результатам в качестве источника клеток для трансплантации. По крайней мере теоретически, отбор человеческих EG клеток до импринтинга в них специфических генов может элиминировать возможность таких нарушений(50). Isolating human stem or progenitor cell populations
How to study embryos?
Человеческие эмбрионы были исследованы для хромосомного, генетического анализа и анализа экспрессии в пределах от одиночных генов до целых геномов. Доступны практические руководства, которые описывают методы для извлечения и работы с эмбрионами человека для исследовательских целей (2). Данные о клеточно- и ткане-специфической экспрессии могут быть получены в Gene Expression Omnibus (http://www.ncbi.nlm.nih.gov/projects/geo). Т.к. трехмерные паттерны генной экспрессии могут иметь биологическое значение в развивающихся органах людей, то были приложены огромные усилия по созданию таких моделей, как и линий источников, которые были созданы для паттернов генной экспрессии в развивающихся мышах (46).
Существуют пределы в сообществе ученых для изучения эмбрионов человека. Т.к. проблемы связаны с воспроизведением человеческой жизни, то эксперименты, которые связаны с созданием трансгенных человеческих эмбрионов или человеческих химер не освобождены от ответственности, даже если законодательной регуляции не существует.
What regulations exist for studying human embryos?
В США, как федеральные, так и законы и инструкции штатов ограничивают использование исследований с человеческими эмбрионами. Федеральные законы, допускающие субсидирование изучения человеческих эмбрионов, указывают, что они не д. допускаться исключительно для исследовательских целей (45 CFR 46.201-46.211). Федеральное субсидирование исследований человеческих ES клеток ограничивается ES клеточными линиями, которые были получены до августа 2001. Федеральное субсидирование клонирования с репродуктивными или исследовательскими целями является заповедным. The Food and Drug Administration допускает технологии человеческого клонирования для исследования новых лекарств и в то же время не одобряет каких-либо проектов по клонированию человека по причинам безопасности (http://www.ncsl.org/programs/health/genetics/embfet.htm).
Сборники законов штатов по исследованиям на эмбрионах и плодах были разработаны по мере развития новых технологий. Законы штатов допускают исследования с согласия пациента. Продажа плодов или эмбрионов ограничена практически в половине штатов. Louisiana специально запрещает исследования на in vitro оплодотворенных эмбрионах. Illinois и Michigan запрещают исследования на живых эмбрионах.
Сегодня основное внимание привлечено к исследованиям на стволовых клетках, полученным из существующих линий стволовых клеток, абортированных эмбрионах или выкидышах, на неиспользуемых in vitro оплодотворенных эмбрионах и клонированных эмбрионах. Законы штатов касательно использования ES клеток из некоторых или всех источников широко варьируют. Законы South Dakota's запрещают исследования на эмбрионах независимо от источника. Законы California, Connecticut, Massachusetts и New Jersey поощряют исследования ES клеток, включая и клонируемые эмбрионы. Эти штаты имеют указания для ученых, что они д. включать согласие требованим и рассмотрение и утверждение процессов для новых проектов. New Jersey и California обладают выделенными средствами для исследований стволовых клеток.
В Великобритании Human Fertilisation and Embryology Authority содержит юрисдикцию по исследованиям на преимплантационных эмбрионах людей и по проблемам с лицензиями, предмету регулярного рассмотрения и возобновления, разрешающими исследования на таком материале, полученном с информированного согласия. Сюда входят две лицензии, выпущенные UK группами, по использованию (attempting) источника новых клеточных ES линий для терапевтических целей посредством соматического ядерного переноса. в
Приобретение материала в первый триместр после прерывания беременности в UK следует сходным руководствам, что и в США, исходя из рекомендаций Polkinghorne Committee, UK Government committee , опубликованных в 1989. Сюда входят необходимость отдельного согласия на клинику и исследования, отсутствие финансовых и коммерческих стимулов для доноров и необходимость, чтобы согласие на исследование было получено индивидами, удаленными от планируемых лабораторных исследований.
Conclusions
Studies of human embryos have clearly highlighted developmental differences between humans and model organisms. The work on human developmental disorders has led to diagnostics that have improved pregnancy outcomes for couples with recurrent pregnancy loss and at risk for having fetuses with genetic disorders. The identification of genes associated with normal and abnormal developmental phenotypes has made humans a ‘model organism’ whose findings can then be tested in other model organisms. The study of human embryonic development, thus, can lead to a better understanding of developmental biology in many organisms.
e_418_f1.gif"> | Название
Сайт создан в системе
uCoz 
DI Wilson, NA Hanley