Ученые вырастили из стволовых клеток упрощенный эмбрион человека

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.

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.

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.

Закладка

Скопировать ссылку

Email

Печать

Twitter

VK

Telegram