Ученые приблизились к созданию искусственного эмбриона из стволовых клеток
Фото: Zernicka-Goetz lab / University of Cambridge
Биотехнологии

Ученые приблизились к созданию искусственного эмбриона из стволовых клеток

Международная группа ученых в лабораторных условиях получила подобие эмбриона мыши, созданного из стволовых клеток животного. Исследователям удалось не просто создать искусственный зародыш, но и стимулировать в нем процесс гаструляции - важнейшего этапа в развитии эмбриона. Результаты исследования опубликовали в журнале Nature Cell Biology.

Открытие международной команды ученых на шаг приближает к созданию искусственных эмбрионов на основе трех типов стволовых клеток. После оплодотворения сперматозоидом яйцеклетка у млекопитающих неоднократно делится, образуя небольшой шар из трех видов стволовых клеток: эмбрионных, экстраэмбрионных трофобластных и примитивных энтодермических. Первый тип формируют тело эмбриона, второй — плаценту, а третий — желточный мешок. 

Ранее команде исследователей удалось создать подобие искусственного эмбриона мыши на основе первых двух типов клеток. Для этого они использовали эмбрионные и экстраэмбрионные трофобластные стволовые клетки, а также трехмерный каркас, выполнявший роль внеклеточного матрикса. В результате ученые вырастили похожую на эмбрион структуру, клетки которой сообщались между собой и «подсказывали» друг другу, какое место им следует занять в формирующемся эмбрионе.

Однако клетки не способны были дойти до важнейшего этапа в развитии зародыша — гаструляции. В ходе этого процесса у эмбриона развивается три слоя: внутренний (энтодерма), средний (мезодерма) и внешний (эктодерма). 

Ученые не могли воспроизвести этот процесс, поскольку им не хватало важнейшего компонента — примитивных энтодермических стволовых клеток. После добавления недостающего элемента искусственный зародыш мыши перешел к этапу гаструляции. 

«Наши искусственные эмбрионы прошли важнейший этап формирования жизни в лабораторных условиях. Теперь они максимально приближены к настоящим зародышам», — цитирует руководителя исследования Магдалену Цернику-Гоетц Science Daily.

«Для последующего развития им осталось лишь закрепиться в теле матери или присоединиться к искусственной плаценте», — добавила исследовательница.

Ученые планируют и дальше исследовать связь между тремя типами стволовых клеток в ходе развития эмбриона. По словам Церник-Гоетц, открытие позволит исследовать не только этапы развития эмбриона мыши, но и других млекопитающих, в том числе человека. При этом ученым не потребуется использовать настоящие человеческие эмбрионы.

В Британии закон запрещает ученым проводить лабораторные исследования с использованием зародышей старше 14 дней. Искусственные эмбрионы можно будет изучать на любом этапе развития. Как отмечает Церник-Гоетц, беременность часто прерывается именно на раннем сроке в первые недели, однако из-за ограничений этот период мало изучен. 

Параллельно с попытками создать искусственный зародыш биологи и эмбриологи по всему миру разрабатывают методы лечения ребенка еще до его рождения. Так, недавно команде ученых из Йеля и Университета Карнеги-Меллона удалось избавить нерожденных мышей от симптомов бета-талассемии. Другая группа исследователей нашла способ борьбы с другим наследственным заболеванием — синдромом Гоше. Эксперты прогнозируют, что лечение заболеваний в утробе матери станет стандартной практикой уже через 10 лет.