Биологи впервые собрали мышиный «эмбрион» прямо из стволовых клеток

Бластоциста состоит из внешнего слоя клеток, из которого развивается плацента, и внутреннего – будущего детёныша. Здесь и ниже иллюстрации Nicolas Rivron.

Учёные создали из стволовых клеток прототип полноценного эмбриона. Он формирует все нужные типы клеток и при имплантации в матку вызывает беременность. Такого результата впервые удалось достичь без использования яйцеклеток и сперматозоидов. Детали исследования изложены в научной статье, опубликованной в журнале Nature командой во главе с Нильсом Гейзеном (Niels Geijsen) из Утрехтского университета в Нидерландах (Rivron et al., Blastocyst-like structures generated solely from stem cells).

Зачем учёным искусственные эмбрионы, когда так легко получить естественный? Дело в том, что в случае мыши нет никаких проблем с тем, чтобы проводить какие угодно опыты над настоящим зародышем. А вот с потенциальным человеческим существом так «поиграться» не получится. Об этом до сих пор ведутся горячие этические дискуссии, и на данный момент эмбрионы уничтожаются не позже чем спустя 14 дней после оплодотворения.

«Модель», полученная из стволовых клеток, обладает многими свойствами эмбриона и в то же время заведомо не может развиться во взрослый организм. Позднее технологию, отработанную на мышах, можно будет применить к исследованию человеческих эмбрионов, не вызывая в свой адрес острой критики о моральной стороне подобных действий.

Нынешний искусственный зародыш мыши был создан с использованием стволовых клеток двух типов: эмбриональных и трофобластных. Последние отвечают за формирование плаценты.

Учёные хотят узнать больше о развитии зародыша на ранних стадиях. Поясним, что клетки эмбриона в ходе его развития и роста посылают друг другу химические сигналы. Это своего рода инструкция, как нужно располагаться в пространстве, чтобы образовать зародыш и плаценту. И эти сигналы всё ещё очень плохо изучены.

«В естественном эмбрионе те же самые стволовые клетки в трёх измерениях разговаривают друг с другом на языке, который мы едва понимаем», – объясняет первый автор исследования Николас Риврон (Nicolas Rivron) из Утрехтского университета, чьи слова приводит ресурс phys.org со ссылкой на агентство AFP.

В опытах исследователей эмбриональные стволовые клетки, видимо, также оказались достаточно «болтливыми». Создание биологов развилось в аналог бластоцисты возрастом 3,5 дня. Напомним, что на этой стадии развития эмбрион представляет собой полый шар, состоящий менее чем из ста клеток. Его тонкая стенка в будущем становится плацентой, а небольшое уплотнение в центре – плодом.

Подобные «модели зародышей» помогут разобраться в процессах, происходящих на первых стадиях беременности.

При пересадке в матку мыши этот «квазиэмбрион» инициировал беременность. Правда, учёные подчёркивают, что это всё-таки не настоящий зародыш, и его нельзя было бы выносить. Но, так как это его достаточно точный аналог, он поможет ответить на многие вопросы учёных.

«Этот прорыв открыл [нам] чёрный ящик ранней беременности», – говорит Риврон.

Подобные «модели эмбрионов» помогут лучше изучить первые стадии развития плода. Учёные надеются, что это позволит повысить эффективность искусственного оплодотворения. Ведь до сих пор две трети таких манипуляций заканчиваются неудачей, и в основном уже после имплантации эмбриона в матку. Почему так происходит, во многом ещё не ясно.

Кроме того, искусственные зародыши могут стать моделью для испытания лекарств. Наконец, они, как надеются авторы, помогут выяснить механизмы целого ряда наследственных патологий, включая некоторые виды диабета и сердечно-сосудистых заболеваний.

«Наши исследования помогают найти идеальный путь, который ранний эмбрион должен пройти, чтобы развиться здоровым», – заключает Риврон в пресс-релизе университета Forming model embryos from stem cells in the lab.

04.05.2018 Источник: vesti.ru