Модель для исследований: созданы первые «искусственные» эмбрионы из клеток кожи человека
Новое исследование проводилось учеными из австралийского Университета Монаша и было сосредоточено на так называемых «человеческих бластоцистах». Это образования формируются в первые дни после оплодотворения, когда клетки делятся и собираются в трехмерную структуру, состоящую из внутреннего кластера и внешнего защитного слоя.
Изучать эту раннюю и критически важную стадии эмбрионального развития чрезвычайно сложно, поскольку доступность человеческих эмбрионов ограничена, а также связана с этическими и юридическими проблемами. Авторы нового исследования проанализировали смогут ли искусственные версии зародышей, созданные в лаборатории, стать полноценными моделями для изучения. Согласитесь, намного удобнее выращивать «подопытные» клеточные кластеры в пробирке, чем подвергать риску живые эмбрионы.
Методика их создания включает в себя изменение экспрессии генов одного типа клеток таким образом, чтобы они демонстрировали поведение другого типа. Это достигается путем введения генома в новую среду с различными факторами роста. В данном случае исследователи взяли клетки кожи человека и поместили их в желеобразный каркас, перепрограммировав тем самым в строительные блоки — бластоцисты, которые затем организовались в желаемую структуру.
Искусственные бластоцисты, получившие названия iBlastoids, не идентичны естественным. У них отсутствует внешняя мембрана, известная как зона пеллюцида, а потому уже спустя несколько дней у клеток возникают проблемы с развитием. Это важно, поскольку данная особенность позволяет проводить исследования в рамках международных юридических принципов, согласно которым человеческие бластоцисты нельзя культивировать после 14-го дня, когда развивается временная структура, называемая примитивной полосой — это так называемое «правило примитивной полосы».
При всех вышеназванных особенностях iBlastoids все еще обладают достаточным структурным сходством, чтобы составить полную модель человеческого эмбриона. Они имеют внутреннюю массу клеток, внешний слой и внутреннюю полость, отражая общую генетику и архитектуру своих естественных аналогов.
«IBlastoids позволит ученым изучать самые ранние этапы человеческого развития и некоторые причины бесплодия, врожденных заболеваний и воздействия токсинов и вирусов на ранние этапы развития эмбрионов - без использования человеческих бластоцист и, что важно, в беспрецедентных масштабах. Это ускорит наше понимание общих принципов, а значит и разработку новых методов лечения эмбриональных пороков», — уверяет профессор Университета Монаша Хосе Поло.
Ученые разработали методику, позволяющую превращать клетки кожи в модели для научных исследований, имитирующие эмбрионы на самых ранних этапах развития