Ученые создают «смоделированные эмбрионы» за несколько дней жизни в лаборатории – 17.03.2021 – Наука

Две разные группы исследователей разработали биохимический рецепт, способный преобразовывать взрослые клетки в структуры, очень похожие на эмбрионы возрастом несколько дней. Этот прорыв обещает помочь понять фундаментальные аспекты эмбрионального развития и беременности у нашего вида, но он также порождает сложные этические дебаты о природе этих клеточных структур, даже если они не кажутся способными стать жизнеспособными зародышами.

Подробную информацию о подвиге можно найти в статьях в выпуске на этой неделе одного из крупнейших в мире научных журналов Nature. «Искусственные эмбрионы» были названы бластоидами – по аналогии с бластоцистами, как известны настоящие эмбрионы возрастом около недели. На данный момент они составляют десятую миллиметра в диаметре и несколько сотен клеток, организованных в слои, характеристики которых исследователи пытаются имитировать.

Используя несколько иные методы, команды под руководством аргентинца Хосе Поло из Университета Монаша, Австралия, и китайца Джун Ву из Техасского университета (США) адаптировали то, что мы уже знаем о способности трансформировать взрослые клетки в более «примитивные». клетки. культивировать свои бластоиды.

Действительно, за последние несколько десятилетий этот тип материалов стал относительно обычным явлением, и над ними доминируют ученые всего мира. Эти методы основаны на простом предположении: большинство клеток в организме имеют один и тот же генетический материал, «поваренную книгу», написанную с использованием алфавита ДНК, так как яйцеклетка была оплодотворена спермой.

Первоначальная клетка, вышедшая из этого союза, уже содержала все инструкции, необходимые для построения всего организма. Если та же самая ДНК все еще присутствует во многих наших клетках, это означает, что, по крайней мере теоретически, можно реконструировать все тело из любой из них.

Именно на основе этого принципа клонирование млекопитающих развивалось с 1990-х годов, начиная со знаменитой шотландской овцы Долли. Но ученые обнаружили, что в производстве клонов даже не было необходимости. Понимая, что простой активации определенных генов (в основном, функциональных сегментов ДНК) достаточно, чтобы взрослые клетки регрессировали до состояния, очень близкого к эмбриону, исследователи начали использовать их для изучения самых разнообразных аспектов развития. Идея состоит в том, что в будущем та же самая техника поможет производить ткани для трансплантации и других методов лечения, специально разработанные для этого.

Долгое время основной интерес был связан с созданием клеток, соответствующих тем, которые существуют в так называемой MCI (внутренней клеточной массе) бластоцист. Именно они ответственны за создание самого эмбриона и могут дать рождение любой части тела, от сердца до мозга.

Однако иногда клетки бластоцисты также дают начало плаценте и другим дополнительным структурам, которые необходимы эмбриону для имплантации в матку матери и правильного развития.

На этот раз команды Поло и Ву, включив некоторые из генов, уже широко используемых для репрограммирования взрослых клеток, смогли разработать структуры, очень похожие на бластоцисты в специальных контейнерах.

Форма и биохимические характеристики бластоидов, созданных этими двумя группами, очень похожи на таковые из разных слоев настоящих эмбрионов. Однако есть некоторые различия: бластоиды также содержат клетки со своими характеристиками, которых нет в естественных бластоцистах. Основываясь на этих и других деталях, а также на том, что известно о развитии подобных структур с клетками мыши, «вряд ли бластоиды обладают полным потенциалом для эмбрионального развития», – говорит Мартин. Джонсон, почетный профессор репродуктивной науки в университете из Кембриджа, который прокомментировал исследование по запросу журнала Nature.

Тем не менее, исследователи ясно дали понять, что в то время они не намеревались превышать так называемое правило 14 дней, предел, который теперь принят учеными для исследований с реальными человеческими эмбрионами (которые могут использоваться только до этого возраст). Бластоиды были бы полезны для изучения вопросов раннего эмбрионального развития и бесплодия, а также в качестве платформы для тестирования лекарств, поскольку они могут быть изготовлены на заказ из клеток определенного пациента с тем же материалом, генетикой, что и этот пациент. Мы семейный бизнес.

Back to top button