Полностью искусственный эмбрион: ученые впервые в мире вырастили структуру без матки, спермы и яйцеклетки
Ученые вырастили структуру, очень близкую к человеческому эмбриону, не используя сперму, яйца или матку. В нем даже был обнаружен гормон, который вырабатывается беременными женщинами и влияет на результат теста. Последний оказался положительным. Подробности о достижениях и перспективах исследования сообщает Daily Mail.
Зачем ученые вырастили модель искусственного эмбриона
Результат достигнут в Институте науки Вейцмана Израиля. Исследователи использовали лабораторно выращенные стволовые клетки, основываясь на прошлых экспериментах, позволивших получить мышиные эмбрионы. Основная цель исследователей заключается в возможности этично изучать, что происходит на очень ранних этапах беременности, не прибегая к экспериментам с реальными человеческими эмбрионами. Модель, созданная командой, представляет собой скопление клеток, которые не могут развиваться в человека.
Следует отметить, что этот искусственный эмбрион не является человеком и не может им стать. Он не подходит для вживления в стенку матки. Эмбрионом обычно считается плод с 9-го по 12-й недели развития, когда сформированы все его основные органы, и он становится человекоподобным.
Модель включает в себя все элементы, которые ожидаются у 14-дневного человеческого эмбриона, включая плаценту, желточный мешок, оболочки и другие внешние ткани.
Множество случаев выкидышей и врожденных дефектов происходят именно на этом раннем этапе развития, но в настоящее время о нем известно мало.
«Проблемы закладываются в первый месяц; оставшиеся 8, в основном, отведены на рост. Этот период по-прежнему остается загадкой. Наша модель на основе стволовых клеток предоставляет этичный и доступный способ заглянуть в загадочную область. Она тщательно имитирует развитие реального эмбриона, особенно формирование его архитектуры», — сказал профессор Яков Ханна, возглавлявший исследовательскую группу.
До сих пор модели человеческих эмбрионов были неточными, так как они не содержали типы клеток, необходимых для развития эмбриона, включая клетки, составляющие плаценту и оболочку. Кроме того, они не развивались дольше 14-дневного срока.
Как получили эмбрион без спермы, яйцеклетки и матки
Вместо спермы и яйцеклетки израильские исследователи использовали незрелые стволовые клетки, которые перепрограммировали, чтобы придать им способность превращаться в любой тип ткани в организме. Этот этап, как известно журналистам pronedra.ru, совпадает с седьмым днем развития естественного человеческого эмбриона, близким к моменту, когда он должен был бы имплантироваться в матку.
Для стимулирования стволовых клеток в 4 типа, необходимых для формирования эмбриона, использовались химические вещества. В результате появились клетки:
- эпибласта – будущий плод;
- трофобласта – сырье для плаценты;
- гипобласта – опорный желточный мешок;
- экстраэмбриональной мезодермы – часть амниотической оболочки.
Примерно 120 клеток были тщательно смешаны в определенном соотношении, их общий размер составлял приблизительно 0,01 миллиметра. К 14-му дню всего 1% смеси спонтанно размножился до примерно 2500 клеток и достиг размера в половину миллиметра. Остальные 99 процентов не развивались. Другие ученые заметили, что будет сложно определить, что происходит при выкидыше. Исследователи надеялись прояснить этот вопрос, когда 99 процентов клеток не смогли образовать эмбрион.
Искусственный эмбрион развивали до тех пор, пока его можно было сравнить с эмбрионом, находящимся на 14-й день после оплодотворения. В большинстве стран это законный срок для нормальных исследований над эмбрионами.
Исследователи подчеркивают, что было бы неправильно с этической и законодательной точки зрения, а также практически невозможно создать настоящую беременность из моделей эмбрионов. Это связано с тем, что, когда 120 клеток образуются, они превышают точку, в которой имплантация в стенку матки была бы успешной.
Выводы проекта представлены в журнале Nature.
