3D atlas chrupavky lidských embryí ve druhém trimestru

Naše znalosti o vývoji lidského těla často vycházejí ze studia zvířecích modelových organismů. Vědci z Laboratoře rentgenové mikro a nano-výpočetní tomografie na CEITEC VUT dlouhodobě spolupracují s biology po celém světě a v předešlých studiích ukázali vývoj např. chrupavčité tkáně (chondrokrania) u myších embryí, která je klíčovou strukturou pro další vývoj lebky, ale i dalších tkání u vyvíjejícího se jedince. Možností, jak studovat zvířecí organismy, je celá řada. Ve srovnání s tím jsou možnosti studování lidských embryí značně omezené, ať už se to týká metodologie, nebo i etických otázek. Současný výzkum se tudíž mnohdy musí spoléhat na kresby vytvořené anatomy před pár desetiletími.

Vědci z Laboratoře rentgenové mikro a nano-výpočetní tomografie na CEITEC VUT spojili síly s mezinárodním týmem biologů a kanadskou University of British Columbia (UBC), která úzce spolupracuje s místní nemocnící a měla ve své sbírce lidská embrya. Tyto vzorky byly posbírány v 80. letech Dr. Virginií Diewert, emeritní profesorkou UBC. Jednalo se o potratová embrya, kdy matka dala anonymní souhlas pro použití plodu pro vědecké účely. Embrya z této sbírky byla převezena do Brna, kde byla nejprve připravena tak, aby bylo pomocí rentgenu možné zobrazit i měkké tkáně, jako je právě chrupavka. Následovalo skenování metodou rentgenové výpočetní tomografie a pak náročné zpracování dat se zaměřením nejen na chrupavku, ale i zosifikované oblasti a další měkké tkáně.

Na světě existuje několik sbírek lidských embryí, které většinou vznikly v minulém století. Nemocnice, ale i univerzity jsou si ale vědomy toho, jak vzácný materiál mají k dispozici, a získat jejich důvěru pro naměření takto vzácných vzorků je velmi složité. „V našem případě sehrála roli naše dlouhodobá spolupráce s doc. Marcelou Buchtovou z Akademie věd ČR. Ta strávila nějaký čas právě na UBC pod vedením profesorky Joy Richman. Profesorka Richman zkoušela skenovat vzorky přímo v Kanadě, ale nedosáhla dostatečné kvality dat pro vizualizaci vnitřní struktury. Když viděla naše výsledky s myšími embryi, rozhodla se, že zkusíme spojit síly. Naší důvěryhodnosti dopomohlo také to, že už jsme měli publikované nějaké články s prof. Igorem Adameykem, který patří k absolutní špičce ve vývojové biologii a na výzkumu se podílel také,“ uvedla Markéta Kaiser, technička pro výzkum v oblasti fyziky na CEITEC VUT.

Nová studie „3D atlas of the human fetal chondrocranium in the middle trimester“ publikovaná v Nature Scientific Data přináší první komplexní 3D atlas vyvíjející se chrupavky lidských embryí ve druhém trimestru těhotenství. Studium chrupavčitých struktur v lebce plodu má význam pro pochopení normálního a abnormálního vývoje plodu. Získané poznatky najdou uplatnění ve vývojové biologii, klinickém výzkumu a prenatální diagnostice. Vzniklý 3D atlas by do budoucna mohl pomoct zlepšit prenatální vyšetření morfologie plodu a případné léčebné strategie.

Použití rentgenové výpočetní tomografie je nedestruktivní způsob, jak se podívat dovnitř vzorku bez toho, aniž by byl poškozen. I v našem případě tak byla po měření všechna embrya odeslána zpět do Kanady a uložena do nemocniční sbírky, kde mohou čekat na další příležitost, jak pomoci k poznání vývoje a fungování lidského těla.

Zdroj článku: CEITEC VUT

Témata

Související články:
Věda v Hongkongu má větší drive. Studenti ale často netuší, proč věci dělají, říká výzkumník Petr Dvořák
Elektromobily se dostávají do fáze dospělosti
Vědci z CEITEC VUT chtějí nabídnout keramické pancíře pro pouštní i subarktické oblasti
Nedostatek sena pro koně inspiroval Josefa Jančáře k vytvoření chytré výživy pro rostliny
Radim Chmelík: Uvidíme ještě zajímavé věci