Учёные вырастили «модели человеческих эмбрионов» из клеток кожи
Исследователи успешно создали модели ранних человеческих эмбрионов, «перепрограммировав» клетки человеческой кожи. Этот прорыв открывает новые пути для изучения самых ранних фаз развития человека, исследования нарушений развития, бесплодия, генетических заболеваний и, возможно, повышения успешности ЭКО.
В исследовании, опубликованном в Nature, группа под руководством Хосе Поло обнаружила, что при особой обработке клеток кожи образуются 3D-структуры, похожие на ранние человеческие эмбрионы. Другая группа (США–Китай) под руководством Цзюнь У сообщила о создании структур, напоминающих стадию бластоцисты.
Моделирование «чёрного ящика» развития
Период первых недель после имплантации эмбриона в матку часто называют «чёрным ящиком» развития, так как доступ к репродуктивному материалу на этой ранней стадии крайне сложен. Исследования донорских эмбрионов ЭКО обычно ограничены 14 днями после оплодотворения, а животные модели мало что раскрывают об уникальном процессе имплантации у человека.
При этом выкидыши затрагивают каждую шестую беременность, а высокий уровень бесплодия часто связан с неудачной имплантацией эмбриона.
Как создавались модели
- Подход группы Поло: Клетки кожи взрослых доноров сначала «перепрограммировали» в течение нескольких недель, возвращая их в менее специализированное состояние. Затем эти клетки выращивали в 3D-кластерах шесть дней. Некоторые из них сформировали структуры, очень похожие на бластоцисты. Эти лабораторные структуры назвали «iBlastoids».
- Подход группы У: Культивировали линии плюрипотентных стволовых клеток человека (эмбриональные и созданные перепрограммированием) в двухэтапном процессе для формирования 3D-кластеров. Их структуры назвали «бластоидами».
Обе модели структурно и функционально похожи на настоящие бластоцисты: демонстрируют сходные паттерны генов и характерные реакции в культуре. Однако исследователи также отмечают значительные аномалии, такие как несинхронизированный рост и наличие клеток, которых обычно нет в эмбрионе. Пока неясно, насколько точно они воспроизводят эмбрионы, образованные из сперматозоида и яйцеклетки.
Этические вопросы
Создание моделей эмбрионов поднимает сложные этические вопросы, схожие с дискуссиями об исследованиях на эмбрионах ЭКО. При их рассмотрении необходимо ответить на три ключевых вопроса:
- Каковы вероятные преимущества?
- Можно ли достичь научных целей другими средствами?
- Каков должен быть надлежащий процесс надзора?
Хотя 3D-модели не являются человеческими эмбрионами, существующие законы об эмбрионах ЭКО могут служить полезным ориентиром для регулирования. Международное общество по исследованию стволовых клеток вскоре выпустит новые руководства по моделированию эмбрионов человека.
Важно подходить к этой теме осторожно. Эта технология должна использоваться только для лабораторных исследований. Любые попытки использовать её для установления беременности у людей или животных должны быть строго запрещены.