• Читателям
  • Авторам
  • Партнерам
  • Студентам
  • Библиотекам
  • Рекламодателям
  • Контакты
  • Язык: English version
644
Мышь «из пробирки» – все ближе к реальности
Биология
Оплодотворенная яйцеклетка (зигота) в первые двое суток делится с образованием многоклеточного зародыша. Credit: Zernicka-Goetz lab, University of Cambridge

Мышь «из пробирки» – все ближе к реальности

Ученые неслучайно так часто пытаются повторить то, что создано природой. К примеру, стараясь воспроизвести такой сложный процесс, как развитие эмбриона, можно лучше понять его закономерности, включая патологические, и использовать эту информацию для практических целей

Как известно, далеко не каждое зачатие заканчивается рождением ребенка. Часто эмбрион останавливается в развитии на таких ранних стадиях, что женщина даже не успевает понять, что была беременна. Но бывает и так, что беременность «замирает» на гораздо более поздних сроках. Моделирование процессов эмбрионального развития «в пробирке» может помочь нащупать пути к спасению таких эмбрионов.

Кроме того, искусственно выращенные эмбрионы потенциально могут быть использованы как доноры органов для трансплантации. В отдаленной перспективе подобные исследования могут даже позволить выращивать детей из стволовых клеток вне организма матери, пусть такой вариант и кажется слишком футуристичным. Обе эти возможности вызывают и этические вопросы, но в любом случае до их реализации пока очень далеко.

Пока же ученые из Кембриджского университета (Великобритания) продолжают свои многолетние исследования, пытаясь вырастить in vitro (вне тела матки) эмбрионы мышей. Нужно сказать, что эмбриональное развитие – процесс крайне сложный. Все этапы эмбриогенеза находятся под контролем многоступенчатой системы молекулярных и клеточных сигналов, а также механических влияний, таких как давление. Их источниками служат как клетки самого зародыша, так и внезародышевых тканей, которые обеспечивают его взаимодействие с материнским организмом.

Недавно ученые вырастили путем направленного формирования эмбрионоподобную структуру из трех типов эмбриональных стволовых клеток, обладающих необходимым потенциалом для превращения в ткани и органы будущего мышонка. Один тип этих клеток со временем становится тканями эмбриона, два других – плацентой, соединяющей плод с организмом матери и обеспечивающей его кислородом и питательными веществами, а также желточным мешком, где эмбрион находится на раннем этапе развития.

Искусственный эмбрион, созданный с использованием трех типов стволовых клеток, которые самоорганизовались в правильную структуру. © Zernicka-Goetz lab, University of Cambridge

Исследователям удалось улучшить свои предыдущие результаты настолько, что эмбрион дорос до 8,5 дня развития (беременность у мыши длится в среднем 20 дней). До этого времени развитие шло довольно успешно: стволовые клетки самоорганизовались в структуры, которые прошли через последовательные стадии развития, сформировав бьющееся сердце и, частично, некоторые области переднего и среднего мозга, что ученые считают большим достижением. Сформировался и желточный мешок. Но на 9-е сутки эмбрион все же погиб.

Один промежуточный результат этой работы связан с вопросом об использовании искусственно выращенных эмбрионов в качестве моделей генетических дефектов. Искусственный эмбрион, «собранный» из стволовых клеток с мутацией гена Pax6, участвующего в формировании нервной системы, повторил патологию, характерную для обычных эмбрионов с «выключенным» Pax6. Таким образом ученые доказали, что такие эмбриональные модели можно использовать для выяснения функций генов, роль которых в развитии мозга пока неизвестна.

Фото: https://www.cam.ac.uk, https://www.cam.ac.uk

Понравилось? Поделись с друзьями!

Подпишись на еженедельную e-mail рассылку!