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.
Позавчера, 12:24
Ольга Иванова

Шведские психологи показали: те, кто доверяет астрологии, как правило, обладают более низким уровнем интеллекта и большей самовлюбленностью по сравнению с теми, кто в нее не верит.

Позавчера, 05:30
Мария Азарова

Ученые из США представили альтернативный молекулярный механизм образования меланоцитарного невуса, который согласуется как с экспериментальными, так и с клиническими наблюдениями.

Позавчера, 15:17
Василий Парфенов

Польские ученые-полярники засняли редкое событие — охоту полярного медведя не на морскую добычу, а наземную. Правда, молниеносная атака все равно произошла в воде. Подобное поведение северного хищника впервые удалось запечатлеть на видео.

25 ноября
НИУ ВШЭ

Мобильные ученые публикуются в индексируемых журналах в два раза чаще. К такому выводу пришли исследователи из НИУ ВШЭ.

25 ноября
Илья Ведмеденко

Российские инженеры спроектировали самолет для межконтинентальных полетов в стратосфере. Его можно назвать условным аналогом британского Skylon.

24 ноября
Ольга Иванова

Исследование международного коллектива специалистов пролило свет на внезапное похолодание, произошедшее 34 миллиона лет назад и способствовавшее образованию антарктических ледяных щитов.

12 ноября
Мария Азарова

Кошки оказывались сбиты с толку, когда их человек, как им казалось, «телепортировался» в новое, неожиданное место. Однако они не реагировали таким же образом на чужих людей или других животных.

2 ноября
Мария Азарова

Авторы новой работы на примере Шотландии определили характеристики людей, умерших от Covid-19, хотя они были привиты, а также выявили основные предикторы смертности.

18 ноября
Ольга Иванова

Группа исследователей из Китая и США выявила дополнительный фактор, который мог способствовать самому крупному вымиранию на планете.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: