Научные сотрудники Кембриджского университета в Великобритании создали первый в мире искусственный эмбрион мыши из стволовых клеток. Специалисты надеются подробнее изучить ранние стадии человеческой жизни, а также выяснить причину выкидышей, пишет «Мир 24».
Специалисты по биологии развития из Кембриджского университета впервые смогли точно воспроизвести процессы, происходящие с эмбрионом млекопитающего при его прикреплении к стенкам матки. Эксперимент проводили не на настоящих зародышах, а на эмбриоидах — структурах, выращенных из эмбриональных стволовых клеток мышей. У них есть аналог внезародышевых тканей, которыми настоящие эмбрионы крепятся к стенкам матки.
Изучение эмбриоидов позволит, в частности, понять природу ранних выкидышей. Описание экспериментов и их результатов опубликовано в журнале Science.
Для эксперимента ученые использовали эмбриональные и плацентарные стволовые клетки, которые они поместили на трехмерный каркас эмбриона мыши при помощи скаффолд-технологии. Заготовку поместили в питательный раствор на четыре дня, которых хватило для того, чтобы клетки образовали похожую на настоящий эмбрион структуру.
Оба типа стволовых клеток сначала выращивали на трёхмерных каркасах — скаффолдах — отдельно друг от друга. Затем культуры ЭСК и ТСК соединяли. Они срастались вместе, формируя эмбриоид — аналог зародыша, прикреплённый к скаффолду, как настоящий эмбрион к стенке матки.
В ряде случаев исследователи генетически модифицировали ЭСК и ТСК так, что в них не вырабатывались те или иные сигнальные вещества. Учёные хотели выяснить, какие молекулы отвечают за самосборку эмбриоидов из двух типов клеток.
Оказалось, что наиболее важна для этого работа каскада биохимических реакций под названием Nodal. Он управляет формированием различных структур зародыша, начиная с костей и заканчивая нервной системой. Судя по всему, Nodal также «заставляет» клетки делиться несимметрично и столь же асимметрично выделять другие сигнальные молекулы, определяющие форму развивающихся зародышевых структур.
Ценность такой структуры они видят в том, что она позволит в будущем получить неограниченное количества искусственных зародышей для изучения ранних стадий человеческой жизни, в частности, для того, чтобы понять причину самопроизвольного прерывания беременности.
«Живое существо еще не создано, а получена некая сборка в следующей последовательности. Из обычного эмбриона, полученного путем ЭКО (экстракорпорального оплодотворения), на стадии балстоцисты (стадия развития зародыша, предшествующая стадии зародышевого диска) исследователи получили две культуры стволовых клеток. Эти две культуры могут существовать независимо друг от друга в лабораторных условиях неограниченное количество времени. В какой-то момент их решили снова объединить и сформировали похожую на эмбрион структуру. Пока ученые не говорят об имплантировании этого эмбриона в живой материнский организм взрослой мыши. Они показали, что создание раннего эмбриона возможно, — внутри него наступает определенная специализация ткани, как и при естественном эмбриональном развитии».
«Теоретически, таким способом возможно создание живого организма из выделяемых у взрослых особей мыши стволовых клеток (путем их предварительного репрограммирования до стадии стволовых эмбриональных). Однако откроет ли это новые возможности для человека, — это пока вопрос. Все-таки эмбриональные стволовые клетки мыши и человека различаются. К тому же человек при использовании таких технологий может столкнуться с большим количеством проблем этического характера. А вот что касается клонирования мамонта, то этот способ был бы для него более подходящим».
