Ученые впервые создали искусственный "эмбрион" мыши из стволовых клеток
Исследователи из Кембриджского университета создали в культуре структуру, напоминающую эмбрион мыши. Для этого они использовали два типа стволовых клеток (эмбриональные и трофобластные) и трехмерный каркас для их роста.
Почему это важно: Изучение ранних стадий развития эмбриона может помочь понять, почему более двух третей человеческих беременностей прерываются на этом этапе.
Как устроен ранний эмбрион (бластоциста):
- Эмбриональные стволовые клетки (ESCs) — формируют будущее тело зародыша.
- Трофобластные стволовые клетки (TSCs) — формируют плаценту.
- Стволовые клетки примитивной энтодермы — формируют желточный мешок, обеспечивающий питание.
Новый метод: Ранее попытки создать эмбрионоподобные структуры только из ESCs были малоуспешны, так как для развития требуется тесная координация разных типов клеток. В новом исследовании, опубликованном в Science, ученые совместили генетически модифицированные мышиные ESCs и TSCs с трехмерным внеклеточным матриксом. Полученная структура самоорганизовалась и развивалась, близко повторяя архитектуру и развитие натурального эмбриона.
Ключевой вывод — "партнерство" клеток: Профессор Магдалена Зерницка-Гёц, руководившая исследованием, подчеркивает: "Это настоящее партнерство — эти клетки действительно направляют друг друга". Без этого взаимодействия не происходит правильного формирования структуры и своевременной активации ключевых биологических механизмов.
Сходство с естественным развитием: Искусственный "эмбрион" повторил паттерн развития настоящего: ESCs и TSCs самоорганизовались на противоположных концах, внутри их скоплений открылись полости, которые затем объединились в одну большую проамниотическую полость, где и будет развиваться эмбрион.
Ограничения: Эта структура вряд ли разовьется в здоровый плод, так как для этого, вероятно, необходим третий тип стволовых клеток (для формирования желточного мешка). Также система не оптимизирована для правильного развития плаценты.
Перспективы для изучения человека: Этот подход может помочь преодолеть ключевое ограничение в исследованиях эмбрионов человека — их нехватку (сейчас они получаются из донорских яйцеклеток ЭКО). "Мы очень оптимистичны, что это позволит нам изучать ключевые события этой критической стадии человеческого развития, не работая непосредственно с эмбрионами", — говорит профессор Зерницка-Гёц.
Финансирование: Исследование в основном финансировалось Wellcome Trust и Европейским исследовательским советом.