Правильные взаимодействия между клетками необходимы для нормального развития эмбрионов на ранних стадиях

Команда под руководством Барбары Ноулз и Давора Солтера из Института медицинской биологии A*STAR экспериментально доказала, что для правильного определения судьбы клеток (линейной коммитмент) в раннем эмбрионе необходимы обширные взаимодействия между клетками.

Ключевые результаты исследования

• Ученые механически разделили клетки (бластомеры) мышиных эмбрионов на стадии 32 клеток и ранее и культивировали их по отдельности.
• Изолированные клетки демонстрировали несогласованный профиль экспрессии генов, не соответствующий нормальному развитию.
• Бластомеры не проявляли генетических маркеров, характерных ни для внутренней клеточной массы (дающей начало плоду), ни для трофэктодермы (предшественника плаценты). Однако наблюдалась тенденция к «трофэктодермоподобной» экспрессии.
• При повторной сборке разделенные клетки не могли организоваться в многослойную структуру, необходимую для правильного развития.

Значение и выводы

Исследование подтверждает, что судьба клеток определяется не предопределенной программой в яйцеклетке, а позиционными сигналами, которые клетки получают благодаря контакту друг с другом. «В отсутствие структуры и предоставляемых ею сигналов, беспорядочная и несогласованная экспрессия генов сочетается с потерей линейной детерминации», — поясняет Солтер.

Это открытие имеет важное значение для репродуктивной медицины. Поскольку судьба бластомеров зависит от позиционных сигналов, диагностические тесты на генетические заболевания, при которых удаляется одна-две клетки из эмбриона на стадии 8 клеток, вряд ли приведут к порокам развития плода.