(轉貼)人造胚胎體外培植 - 騙胚胎在卵子裡面的技術

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(轉貼,來自澳洲量子醫學研究者整理)
人造胚胎體外培植 - 騙胚胎在卵子裡面的技術
1978年體外授精
2016年體外培植小老鼠出生
表面立意是,為了讓同性有下一代,多人的體細胞合一,植入胚胎顆粒狀細胞,而胚胎顆粒狀細胞需要活體取用,小老鼠實驗成功(從小老鼠母親的尾巴培植),但人體目前是無法,因為胚胎顆粒狀細胞,需要殺掉一個胎兒而取得,在醫院生產的胎盤,會被他們拿去實驗。
雖然這個技術,對於求子不得的人們,以及等待器官移植者,可能會是福音,但是這個技術落在邪惡的人手中時,會是製造人造人,人類是可以預購的,10年內讓人類滅絕,然後不需要現在不聽話的人們,這世界變成複製人,基因改造,吃蟲就可以了,然後你一無所有,但是你很快樂。
技術論文整理如下:
如何將皮膚細胞,培育成人類胚胎
透過體外配子發生(IVG)可以更瞭解,目前配子發生(配子開發)和導致不孕的各種因素,這項技術原是針對遺傳疾病而研發,它還規定癌症婦女不孕。最近,除了體外受精之外,科學開始為同性群體帶來新的革命,不孕率也降低了。各種來源的體外配子,包括胚胎幹細胞和誘導多能幹細胞,已在非人類動物中,產生了健康且有生育能力的後代,並且已經產生了人類IVD配子(精子和卵子)。
將來IVG會被人類當作,一種輔助生殖技術(ART),從而改變遺傳育兒的模式,(Notini 等,2018)。再生醫學也成為21世紀,治癒遺傳性疾病的方法,幹細胞技術可再生新器官,消除對器官摘取的擔憂。在這篇文章中,將討論什麼是IVD技術,科學家,如何將皮膚細胞培育成人類胚胎,IVD配子創建技術:
幹細胞的三種來源:
  • 1.誘導多能幹細胞(iPS)
  • 2.胚胎幹細胞(ESC)
  • 3.來自體外受精(IVF)胚胎的ESC
從誘導多能幹細胞中,創建IVD配子,涉及對個人的體細胞(皮膚細胞)進行基因重編程,使其成為iPSC,並將這些iPSC分化為IVD配子,這些配子可與其他IVD配子(或非IVD配子結合)進入體外。IVD配子也是從使用體細胞核移植(CRISPR / Cas9)編輯的克隆胚胎中,提取的ESC產生的。最後,IVD配子可以從通過IVF創建的胚胎中獲取的ESC中獲得。第一和第二的方法,是用來自一位準父母的IVD配子,與另一位準父母的非IVD配子在體外結合,產生的孩子,與IVD配子的父母分享一半的DNA,四分之一與提供IVD配子的父母,四分之一與配子捐贈者。
IVG如何將皮膚細胞發育成胚胎
解說人造胚胎,在女性生殖生物學中,濾泡生長於卵巢之中,它們是一個個圓球狀的細胞聚合體,每個濾泡之中都會有一個卵母細胞(也就是卵子的原形),這些結構在經過周期性的生長和發育之後,最終在排卵時,釋放出一個發育完全的卵子。卵母細胞被包裹在粒層細胞層之中,而它們又被包裹在一層薄膜之中,這層薄膜名為胞外基質(濾泡基質膜或叫基片),最終構成一個完整的濾泡。在下面圖裡是原始濾泡,經過細胞內的變化。這些原生殖細胞(PGCs)的數量在有絲分裂下,不斷成倍增加,而一旦它們到達了性腺皺褶,它們就可以被稱為卵原細胞二倍體的卵巢幹細胞)。性腺皺褶主要由間葉細胞、和中腎下層的細胞組成,一旦卵原細胞進入這裡之後,它們就會嘗試與體細胞結合,並持續發展,直到卵原細胞周圍生成了一個細胞層,進入了粒層細胞前期階段。(圖一)
圖一
了解濾泡以後,來看原始生殖細胞(primordial germ cell ),維基百科寫說,生殖細胞在早期,由多能細胞產生,為原始生殖細胞(PGC)。PGCs通過發育中的後腸內胚層和腸系膜遷移,並定植於胚胎性腺,在雌性中增殖為卵原細胞,在雄性中增殖為生殖母細胞,並啟動性二態性發育,也就是未受精前的生殖細胞,多功能幹細胞,可發展出不同的身體的細胞。IPS細胞稱為誘導多能幹細胞,源自皮膚細胞(體細胞)皮膚活檢。這些IPS發育成原始生殖細胞(PGC樣細胞),然後使生精幹細胞進入胎兒、新生兒睾丸,或胎兒顆粒細胞,培養後產生可存活的卵母細胞,目前醫學界,已成功的做人類原始生殖細胞。
誘導多功能幹細胞,如何來的,請見(圖二)是一種用強制性表達的重新編程,也就是CAISPR/Cas基因剪輯做DNA插入修改的動作。
圖二
誘導多功能幹細胞可以做什麼?可做成神經細胞、神經元、心肌細胞,和紅血球…等。在2008年歐巴馬上台時,把百年來體細胞,不能做成胚胎細胞的禁忌解除,這發展是福奇的美國國衛院的跨國專案。
圖三
首先通過用胚胎卵巢體細胞、重建卵巢(rOvaries)培養mPGCLS來重建卵子發生,所得卵母細胞已產生後代。該系統揭示了卵母細胞發育的關鍵機制,包括在小鼠ESC中產生卵母細胞樣生長的轉錄因子,通過用小鼠胚胎睾丸體細胞(重組睾丸(rTestes))培養mPGCL,重建了mPGC精原細胞的發育,所得精原細胞在體外繁殖,並在移植到睾丸後有助於精子發生。
培養胎兒顆粒細胞(只能從胎兒顆粒細胞中獲取,成人顆粒細胞不行)。它是在早期胚胎9-10天的體外重建的,IVD是首先分化的初級卵泡,然後進行次級卵泡ivg、ivm,只需一天的時間即可使具有生物活性的GV成熟。
生物科技的實驗使用小鼠PGC樣細胞,試驗成功的的從小老鼠的尾巴,皮膚細胞變成一隻小老鼠,讓我們看看如何做,小鼠,原始生殖細胞PGC(mPGC)起源於胚胎6.5天左右的最近端外胚層。被轉錄因子(TF):BLIMP1、PRDM14和TFAP2C激活,轉錄因子對於mPGC規範至關重要,就是對原始生殖細胞的規範,涉及體細胞程序的抑制、多能性網絡的重新獲得和表觀遺傳重編程。E5.25至E6.25左右的外胚層細胞,表現出響應BMP4(骨形態發生蛋白)分化為mPGC的能力。
圖四
圖四中:早期胚胎9-10天的體外重建時,IVD是首先分化的初級卵泡,然後進行次級卵泡ivg、ivm,只需一天的時間,即可使具有生物活性的GV成熟。
這裡就是在體外重組,多功能幹細胞,包括植入胚胎前胚胎幹細胞(ESCs)和從體細胞經過轉錄因子,重新組裝過的誘發多功能細胞。這個幹細胞是最重要,體外配子的程序中先決的來源,現在已可商業購買,而且還附加說明如何製作的技術。在上面那個圖在體外,要有胚胎幹細胞,和類原始生殖細胞,去重建的過程,注意這裡說在重建過程中,需要使用基因編輯系統,在近期CRISPR/Cas9系統,用於未來人類幹細胞的編輯。(Zhang, et al , 2017)
圖五 用皮膚細胞製造精子和卵子 步驟一
用皮膚細胞製造精子和卵子步驟一(圖五),原始生殖細胞,表觀遺傳編程譬如DNA去甲基化,基因組印記擦除,和組蛋白修飾,這是對最後的生殖細胞分化至關重要。
誘發多功能幹細胞可以通過培養體細胞(如皮膚)來準備,只需四個已知的基因(可以在商業上購買)。可以只使用三個基因,但最初描述的,所有四個基因都是最好的:KLF4、SOX2、OCT4和C-MYC。
  • 可將這些,誘發多功能細胞(ips)維持在三個基因中:LIF、FGF-i和GSK2B-i
  • 接下來,將這些IPS細胞融入三個基因(同樣都是市售的),以製造外胚層樣細胞。
  • 製造Epi-L外胚層樣細胞細胞,所需的三個基因是活性A、bFGFi和KSR。
註解:科學家們已經能夠在體外從小鼠ESC中誘導出EpiSC樣細胞,這些細胞被稱為外胚層樣細胞(EpiLC)。許多研究已使用EpiLC作為實際植入後,衍生的外胚層幹細胞的,合適類似物,特別是在嘗試恢復到“原始”狀態時。培養胎兒的顆粒細胞(granulosa cells)(只能從胎兒顆粒細胞中獲取,成人顆粒細胞不行)。
圖六 用皮膚細胞製造精子和卵子 步驟二
從皮膚細胞製造精子和卵子,步驟二
  • 先將外胚層樣細胞EpiLc分化成,原始生殖細胞,再打入胎兒顆粒狀細胞一起培養。
  • 然後將Epi-L(epiblast),細胞與五個基因,一起孵育,就會看到體外PGC。
  • 實現此目的所需的,五個商業可用基因是BMP4、SCF、LIF、EGF和BMP8a。
體外標記卵母細胞的概述,卵巢組織,不像皮膚細胞,那樣容易培養成卵母細胞。當原始生殖細胞準備好時,進入ivd體外衍生卵母細胞,原代的卵母細胞,要經過減數分裂一和減數分裂二,並停在減數分裂ii的(mii)中期,在這時期體外可以用,誘發基因和蛋白質進行。
原始卵泡被FOX 3和其他因素“鎖定“。利用細胞外基質(ECM)和皮質組織壓力,控制原始卵泡募集和卵巢壽命。ECM是細胞微環境中的,結締組織可以增加組織壓力。
時間發展的過程:
  • 皮膚細胞到IPS細胞:3-4週。
  • IPS細胞到外胚層細胞:2天。
  • 外胚層樣細胞轉為PGCLC細胞6天。
  • PGCLC與胎兒顆粒細胞:3週IVD。
  • FSH培養:11天IVG分離後。
  • HCG培養加FSH:1天。
卵母細胞體外培養,用皮膚細胞製造精子和卵子
  • 如果ES(胚胎幹細胞)或IPS細胞(誘導多能幹細胞)直接注射到胎兒睾丸(或卵巢)中,而沒有至少95% 轉化為PGC樣細胞,它們只會形成腫瘤。
  • 如果將PGC注射到成人的睾丸或卵巢中,它們就會死亡,所以需要在胎兒體細胞性腺細胞(女性顆粒細胞)中培養,原始生殖細胞PGC(男性新生兒睾丸)
聖路易斯不孕不育中心的Sherman Silber博士說,我們的團隊現正成功製造,原始生殖細胞PGC,但有挑戰,在將這項小鼠技術,應用於臨床人類之前,還有一些附帶條件需要解決。
1. 需要在胎兒體細胞性腺細胞(女性顆粒細胞)中培養PGC(男性新生兒睾丸),如何獲得人類胎兒體細胞性腺細胞?
2. 體外研究人類細胞,但小鼠卵巢無法,為人類卵原細胞的減數分裂,進入提供適當的信號。添加外源人類信號部分,或添加重編程的人類顆粒細胞,可能支持更有效地誘導減數分裂和卵原體發育。
人類解決方案:
  • 女性:請求胎兒顆粒細胞,分泌將PGC轉化為卵母細胞和生長因子,這裏不需要具體的成績單。
  • 男性:將PGC注射到青少年的睾丸網中,因為新生小鼠的睾丸類似於14歲的人類睾丸。
  • 目前已有47個成功案例:小鼠多能幹細胞,精原幹細胞活性的,體外衍生和增殖。
幹細胞再生治療與基因編輯CRISPR/Cas 9系統
CRISPR/Cas9基因組編輯系統的,引導RNA和Cas9核酸酶核心組件,通常用於幹細胞治療,人類多能幹細胞,包括胚胎幹細胞和誘導多能幹細胞,是基因敲除的理想(把有問題的基因打入一個基因程序,在特定的有問題基因序列上,剪一段下來再輸入一段新的,來改變這條基因使它失能)選擇。就是利用CRISPR/Cas9敲除人類,多能幹細胞中的相關基因,以探究其衍生細胞(幹細胞,甚至腫瘤細胞)的致病機制,並用於藥物篩選,根據2017年的研究,79%的遺傳性疾病 編輯系統使用Crispr
然而,CRISPR/cas9仍然有一些問題需要考慮。這是很容易丟失的目標,和編輯效果和傳遞路徑。有多種途徑可以交付編輯系統,微量注射通過,玻璃微量移液器,將底物逐一注入靶細胞,最高可達100%。
減慢病毒——介導的,是CRISPR/Cas9傳遞的常見載體。通過感染人體幹細胞,它更穩定、更有效,但不受控制的基因突變,和整合缺陷型慢病毒會降低感染率。
AAV-介導使用AAV病毒,在病毒包裝過程中使用質粒,從而獲得更高的感染效率。因為2017年-2018年的研究論文非常活躍,大部分中國科學家,這是一個非常有趣的發現,因為在新冠疫情之前。然而,最近AAV成為針對不同器官的基因治療,甚至對人類大腦也起作用,這對人工智能來說是一個巨大的警報。
新穎的目標遞送法,當細胞和質粒的混合物快速通過芯片時,含有微收縮的芯片可以通過機械變形在細胞上產生瞬時膜孔,以遞送CRISPR/Cas9質粒。最近研究的納米藥物,遞送系統已用於CRISPR/Cas9基因修飾系統,這是中國的發明的方法,也是新冠疫苗,和空氣水的大量化學物質的噴灑有關,對未來人類生殖和腦機接口有很大的隱憂。
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