Ученые вырастили из стволовых клеток упрощенный эмбрион человека — Naked Science
12.06.2020
Сергей Васильев

Ученые вырастили из стволовых клеток упрощенный эмбрион человека

6.1

С помощью стволовых клеток удалось получить «урезанную» модель гаструлы — ключевого этапа эмбрионального развития, изучение которого на настоящих эмбрионах практически запрещено.

©University of Cambridge

После слияния сперматозоида с яйцеклеткой образуется бластоцист, еще больше похожий на пузырек, чем на будущего человека. Примерно на 14-й день он вытягивается, впячивается и превращается в гаструлу — «мешочек» из нескольких слоев клеток. В это время задается ось тела, определяются его передняя и задняя стороны, происходит разделение клеток трех базовых линий, которые в будущем сформируют различные органы и ткани тела.

Однако ученые ни разу не наблюдали этот важнейший этап развития эмбриона: выращивание их в лаборатории не только крайне сложно технически, но и считается этически неприемлемым. Поэтому до сих пор гаструляция изучалась на клетках животных, например мышей.

А несколько лет назад с помощью тех же мышиных моделей было показано, что процесс гаструляции можно запустить в «пузырьке» из нескольких сотен обычных стволовых клеток. Для этого их обрабатывали набором молекул, активирующих сигнальный путь Wnt, который регулирует эмбриональное развитие и дифференциацию — «созревание» клеток, — получив «гаструлоиды», аналоги полноценных гаструл.

Гаструлоид, снятый сканирующим электронным микроскопом / ©University of Cambridge

Развивая эту работу, Альфонсо Мартинес-Арья (Alfonso Martinez-Arias) из Кембриджского университета и его коллеги применили такой подход к стволовым клеткам человека. В статье, опубликованной в журнале Nature, ученые сообщают, что на третьи сутки у бесформенных многоклеточных пузырьков появились ясно обозначенная ось и направление «тела». Генетический анализ показал, что клетки разделились на три линии (зародышевых листка) — как у настоящего эмбриона к 18-21 дню развития.

Антеро-постериорная (передне-задняя) дифференциация гаструлоида: зеленым показана задняя сторона, сиреневым — передняя / ©University of Cambridge

Вместе с тем биологи не позволили дифференцироваться клеткам, которые должны были дать начало мозгу, а также клеткам, за счет которых эмбрион внедряется в стенку матки и затем формирует плаценту. Видимо, поэтому на третий день гаструлоиды прекратили развитие и схлопнулись под собственным весом.

Однако главное было достигнуто. Специалисты по биоэтике единодушно признают, что гаструлоиды, не способные продолжить рост и развитие, не подчиняются «правилу 14 дней» и могут служить приемлемыми упрощенными моделями полноценных гаструл. Таким образом, ученые получили совершенно новый метод для исследования ключевого этапа эмбрионального развития, прежде недоступного для таких работ.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
9 часов назад
Мария Азарова

Канадские ученые выяснили, что у больных с коронавирусом значительно повышен уровень белка галектина-9 в плазме крови. Они также обнаружили корреляцию между концентрациями Gal-9 и провоспалительными цитокинами, высвобождение которых приводит к цитокиновому шторму.

Позавчера, 09:51
Сергей Васильев

Британские ученые показали, что, вопреки стереотипам о недружелюбности жирафов, они образуют сложную социальную структуру, а в заботу о потомстве вовлечены даже «бабушки».

12 часов назад
Василий Парфенов

Австралийский математик отправился в путешествие через полмира, чтобы найти и рассмотреть поближе глиняную табличку возрастом почти четыре тысячи лет. Такой труд оказался ненапрасным: он подтвердил подозрения, обнаружив в ней пример самого древнего использования прикладной геометрии. Кроме того, изучение этого вавилонского артефакта помогло прояснить назначение другого, ненамного более молодого образчика древней культуры.

1 августа
Мария Азарова

Исследование микробиома кишечника, проведенное японскими и американскими учеными, предоставляет один из потенциальных ключей к долголетию и лечению бактериальных инфекций.

3 августа
Илья Ведмеденко

Осведомленный источник ТАСС сообщил, что опытный образец перспективного стратегического бомбардировщика нового поколения соберут к 2023 году. Ранее стало известно, что в России изготовили первый образец двигателя для нового самолета.

1 августа
Александр Березин

СМИ всего мира принялись рассказывать, что новые штаммы возникли из-за ослабления ограничений, снятия масок, а то и под воздействием вакцин. Якобы те оказали эволюционное давление, заставляющее вирус обходить вакцинную защиту. Увы, реальная биология указывает на совсем иную — и более устрашающую — картину. Разбираемся в деталях.

25 июля
Александр Березин

До массовой термоядерной энергетики 20 лет — и всегда будет 20 лет. Это незатейливая шутка сама стала старой еще 20 лет назад. Общество расстраивается от того, что термояд все никак не могут вывести на промышленный уровень. И лишь Илон Маск считает, что термоядерный реактор вовсе не нужен. Внимательный анализ показывает, что он прав. Даже если все технические проблемы термоядерной энергетики чудесным образом разрешатся, у нее не будет шансов вытеснить конкурентов. Как так вышло, и что тогда спасет человечество от энергетического кризиса?

13 июля
Ольга Иванова

Международная команда ученых идентифицировала ДНК из почвы в грузинской пещере. Благодаря этому исследователям удалось восстановить геном человека возрастом 25 тысяч лет, не имея никаких скелетных останков.

8 июля
Василий Парфенов

Подросток из бельгийского города Остенде стал вторым самым юным обладателем высшего образования в обозримой истории. Он с отличием окончил курс физики в Антверпенском университете и теперь собирается защитить магистерскую степень, а затем и докторскую диссертацию в этой области. Цель у него простая и понятная: увеличение продолжительности жизни человека вплоть до полного бессмертия за счет замены частей тела и органов механическими или искусственными.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: