Ученые вырастили человеческий эмбрион из стволовых клеток

Исследовательская группа из Института науки Вейцмана разработала целые модели человеческих эмбрионов из выращенных в лаборатории стволовых клеток. И им даже удалось вырастить эти эмбрионы вне утробы матери.

Это новое исследование может проложить путь для будущих исследований бесплодия, разработки лекарств и роста тканей для трансплантации, а также позволит исследователям заглянуть внутрь драматических первых недель эмбрионального развития.

Плацента, желточный мешок, хорионический мешок и другие внешние ткани, гарантирующие динамичный и достаточный рост моделей, присутствовали в этих синтетических моделях эмбрионов, а также в других отсеках и структурах, типичных для этой стадии.

Эмбриоподобные структуры на основе стволовых клеток, также известные как SEM, нормально росли в течение 8 дней вне матки, достигая стадии развития, соответствующей 14-му дню формирования человеческого эмбриона. Естественные эмбрионы достигают этой стадии, когда у них формируются внутренние структуры, необходимые для перехода к следующей фазе: развитию предшественников телесных органов.

Ученые обнаружили сверхъестественное структурное сходство между моделями эмбрионов, полученных из стволовых клеток, и естественными человеческими эмбрионами на соответствующем этапе, когда они сравнили внутреннюю организацию моделей с иллюстрациями и разделами микроскопической анатомии в классических атласах по эмбриологии 1960-х годов.

Все места для хранения и вспомогательные опоры присутствовали и были правильно расположены, имеют правильный размер и форму.

Даже клетки, вырабатывающие гормон, используемый в тестах на беременность, присутствовали и функционировали должным образом, о чем свидетельствуют положительные результаты коммерческого теста на беременность, когда ученые помещали в него секреты этих клеток.

Исследователи отметили, что их модели точно имитировали процесс, посредством которого ранний эмбрион приобретает все структуры, необходимые для начала трансформации в плод. Многие неудачи при беременности происходят в первые несколько недель, часто еще до того, как женщина узнает, что беременна.

Именно именно здесь возникают многие врожденные нарушения, хотя они, как правило, обнаруживаются гораздо позже. Поэтому модели можно использовать для выявления биохимических и механических сигналов, которые обеспечивают правильное развитие на этой ранней стадии, и того, почему это развитие может пойти не так.

Исследование уже выявило открытие, которое может привести к новому направлению исследования неудачных ранних беременностей. Ученые обнаружили, что внутренние элементы, такие как желточный мешок, не могут правильно расти в эмбрионе, если клетки, образующие плаценту, не полностью окружают эмбрион к 3-му дню протокола (что эквивалентно 10-му дню естественного эмбрионального развития).

Этот подход к разгадке загадок самых ранних фаз эмбрионального развития может проложить путь к новым направлениям исследований. Исследование может пролить свет на происхождение некоторых врожденных аномалий и типов бесплодия, а также привести к появлению новых методов разработки трансплантации органов и тканей.

А самое главное, исследование может обеспечить обходной путь для тестов, которые невозможно провести на живых эмбрионах, например, для выяснения того, как воздействие лекарств или других веществ влияет на развитие плода.