W badaniu opublikowanym na łamach prestiżowego periodyku Cell Systems międzynarodowy zespół bioinformatyków wykazał, że cztery najpopularniejsze protokoły hodowli blastoidów drastycznie różnią się między sobą pod względem profilu molekularnego, a żaden z nich nie odzwierciedla w pełni aktywności genowej prawdziwego ludzkiego embrionu.
Badania pod kierunkiem prof. Pengyi Yanga z Uniwersytetu w Sydney, kierującego zespołem biologii systemowej w Children’s Medical Research Institute oraz Charles Perkins Centre, nie polegały na hodowli nowych struktur, lecz na rygorystycznej reanalizie danych transkryptomicznych pojedynczych komórek opublikowanych przez laboratoria stojące za poszczególnymi protokołami.
Aby stworzyć obiektywny punkt odniesienia, badacze zestawili profil ekspresji genów ponad 14 000 pojedynczych komórek pochodzących z prawdziwych ludzkich embrionów hodowanych od 4 do 12 dni po zapłodnieniu, uzupełniając zbiór danymi z późniejszych stadiów (16–19 dni). Na tej podstawie opracowano precyzyjną, chronologiczną mapę rozwoju, klasyfikującą komórki do trzech głównych linii wczesnozarodkowych: epiblastu, trofoblastu oraz hipoblastu.
Prawidłowość tej matrycy potwierdzono dodatkowo badaniami porównawczymi na zarodkach marmozet i makaków jawajskich, w których profile komórkowe grupowały się według funkcji tkankowej, a nie przynależności gatunkowej.
Konfrontacja laboratoryjnych modeli z rzeczywistą mapą ujawniła uderzające dysproporcje. W trzech wiodących procedurach od 70 do 85 procent komórek można było z wysokim stopniem pewności dopasować do autentycznych stanów embrionalnych, podczas gdy w czwartej – bazującej na innym typie wyjściowych komórek macierzystych – zgodność wyniosła zaledwie około 12 procent. Co więcej, w modelu, który najlepiej radził sobie z synchronizacją czasową, doszło do niemal całkowitego pominięcia hipoblastu, co zniekształciło jego całościowy profil rozwojowy.
W innych procedurach komórki zbyt szybko dryfowały w kierunku stadiów późniejszych, wykraczających poza modelowane okno implantacyjne. Obalono również wcześniejsze twierdzenia jednego z zespołów o obecności komórek o charakterze totipotencjalnym, przypominających stadia sprzed podziału na linie komórkowe – w rzeczywistości zidentyfikowano zaledwie pojedyncze takie komórki w trzecim i szóstym dniu, a w dziewiątym dniu nie odnotowano ich wcale.
Analiza wyłoniła dwóch odmiennych liderów: jeden protokół najlepiej utrzymywał właściwe proporcje i tempo dojrzewania wszystkich trzech linii komórkowych, podczas gdy drugi osiągnął najwyższy poziom wierności w profilach transkrypcyjnych poszczególnych komórek. Jak podkreśla Yang, udostępnione publicznie interaktywne narzędzie ma służyć środowisku naukowemu jako obiektywny tester rzeczywistości (reality check), chroniący przed wyciąganiem fałszywych wniosków biologicznych z modeli, które jedynie przypominają zarodek z wyglądu.
Równocześnie badacze przestrzegają przed przecenianiem samych wskaźników ekspresji genów – nie informują one o przestrzennej organizacji komórek ani o ich zdolności do zagnieżdżenia się w śluzówce macicy, a żaden ze sztucznych modeli nie posiada potencjału rozwoju w żywy organizm.
