Embrionalnych komórkach macierzystych ( ESC ) jest pluripotencjalne komórki macierzyste, które wynika z wewnętrznej masy komórkowej z zagnieżdżeniem zarodka w blastocysty etapie . Zarodek ludzki osiąga stadium blastocysty 4 do 5 dni po zapłodnieniu i składa się z skupiska od 50 do 150 komórek (wewnętrzna masa komórek i trofektoderma). Izolacja wewnętrznej masy komórkowej wymaga zniszczenia blastocysty.
Embrionalne komórki macierzyste są niemal doskonałym źródłem przeszczepów i inżynierii tkankowej. Zdolność komórki macierzystej do generowania wszystkich komórek organizmu sprawia, że jest ona kluczowym narzędziem do badań nad chorobami człowieka, w szczególności genetyki, lub do testowania toksykologii leków in vitro .
Jednak izolacja embrionalnych komórek macierzystych stawia pytanie etyczne, które w szczególności wymaga ustalenia, czy embrion na etapie preimplantacji ma takie same prawa moralne i moralne jak bardziej rozwinięta istota ludzka. I odwrotnie, czy sprawiedliwe jest, aby nie wykorzystywać tych komórek, które mogą uratować życie, skoro nadwyżki embrionów sprzed implantacji nie zostaną wykorzystane, a zatem zniszczone? Nie ma konsensusu, a przepisy dotyczące pozyskiwania i wykorzystywania tych embrionalnych komórek macierzystych w badaniach różnią się w zależności od kraju.
Jedną z alternatyw dla embrionalnych komórek macierzystych jest użycie indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych, które są generowane ze zróżnicowanych komórek (np. Komórek skóry), a zatem nie stanowią tego samego dylematu etycznego.
Embrionalne komórki macierzyste zostały zidentyfikowane w 1981 roku u myszy przez Martina Evansa , Kaufmana i Martina, aw 1998 roku u ludzi przez zespoły Jamesa Alexandra Thomsona , Josepha Istkovitza-Eldora i Benjamina Reubinoffa.
W zarodkowych komórkach macierzystych (ESC) wyizolowanych w warunkach in vitro w wewnętrznej masy komórkowej blastocysty ( zarodków w 5 lub 6 th dni u ludzi).
Wewnętrzna masa komórek ma właściwość wywoływania in vivo trzech warstw embrionalnych ( endodermy , mezodermy i ektodermy ), z których pochodzą wszystkie tkanki dorosłego człowieka.
Ta właściwość pluripotencji in vivo bardzo szybko zanika podczas rozwoju embrionalnego.
W 1981 r . Możliwe było zachowanie komórek masy komórkowej blastocysty in vitro u myszy w stanie pluripotencji i spowodowanie ich nieskończonej proliferacji: tak narodziły się embrionalne komórki macierzyste . Te linie komórkowe są genetycznie normalne, w przeciwieństwie do złośliwych linii nowotworowych. W dowolnym momencie, w tym po kilku latach hodowli, nadal istnieje możliwość różnicowania tych komórek w dowolny typ komórek. Jeśli mysie embrionalne komórki macierzyste - nawet jeśli zostały zmodyfikowane genetycznie - zostaną wstrzyknięte do blastocysty myszy, oddziałują na wszystkie tkanki myszy, w tym linię zarodkową. Takie podejście pozwoliło na stworzenie zwierząt nokautowych i transgenicznych, a praca ta została uwieńczona Nagrodą Nobla w dziedzinie medycyny w 2007 roku .
W 1998 roku wyniki te zostały odtworzone u ludzi poprzez wyprowadzenie pierwszych linii ludzkich embrionalnych komórek macierzystych. Właściwość pluripotencjalna jest potwierdzona in vivo przez tworzenie potworniaków zawierających zróżnicowane tkanki powstałe z trzech warstw embrionalnych po wstrzyknięciu myszom SCID. In vitro zastosowanie określonych warunków hodowli skutkuje różnicowaniem ludzkich embrionalnych komórek macierzystych w kierunku dojrzałych typów komórek, takich jak neurony , kardiomiocyty , hepatocyty , komórki krwiotwórcze itp.
W 2009/2010 wykazano - u młodych myszy - że neurony z ESC wszczepione do kory wzrokowej łączą się z innymi neuronami, omijając obszary mózgu, do których nie są specyficzne, bez połączenia np. Z neuronami rdzenia kręgowego. . Podczas gdy ESC wszczepione do szpiku osiadły tam bez połączenia z korą wzrokową lub innymi narządami. Jeśli jest to prawdą również w przypadku dorosłych myszy, otworzyłaby się nowa droga fizycznej regeneracji uszkodzeń nerwów mózgowych.
Ustawa nr 2004-800 z dnia 6 sierpnia 2004 roku w sprawie bioetyki modyfikujących, że od 1994 roku pozwala na zwolnienie na okres pięciu lat do prowadzenia badań na embrionach ludzkich, „badania mogą być dopuszczone na embrionach i komórkach zarodkowych, gdy są one w stanie pozwalające na znaczący postęp terapeutyczny i pod warunkiem, że nie mogą być one kontynuowane alternatywną metodą o porównywalnej skuteczności, zgodnie z stanem wiedzy naukowej ”. Badania te są nadzorowane przez Biomedicine Agency .
Ponadto 18 października 2011The Trybunał Sprawiedliwości Unii Europejskiej odrzucone w imię sztuki. 6 Dyrektywy w sprawie zdolności patentowej wynalazków biotechnologicznych , patent dotyczący komórek uzyskanych z ludzkich embrionalnych komórek macierzystych.