Исследователям из Кембриджского университета удалось создать искусственный эмбрион животного-грызуна при помощи стволовых клеток двух разных типов и крошечной трехмерной конструкции, получившей название внеклеточной матрицы, которая выступала в роли своего рода «строительных лесов». Ученые использовали эмбриональные стволовые клетки (embryonic stem cells, ESC), клетки, из которых формируются все клетки тканей организма млекопитающих, и экстра-эмбриональные трофобластные стволовые клетки (extra-embryonic trophoblast stem cells, TSC), клетки, из которых формируются ткани плаценты. Наблюдения за взаимодействием этих двух типов стволовых клеток позволило ученым более детально изучить самые ранние стадии развития эмбриона, стадии, которые достаточно тяжело «поймать вовремя» в естественных условиях.
«Эмбриональные и экстра-эмбриональные стволовые клетки начинают «общаться» друг с другом. Это позволяет им упорядочиваться в организованную структуру, которая в нашем случае ведет себя подобно эмбриону живого существа» — рассказывает Магдалена Церника-Гец (Magdalena Zernicka-Goetz), профессор из Кембриджского университета, — «У нашего искусственного эмбриона имеются все «правильные» с анатомической точки зрения области, которые развиваются в нужном месте и в правильном направлении».
Ученые считают, что ранние попытки создания искусственных эмбрионов не увенчались успехом из-за использования стволовых клеток только одного типа, ESC-клеток. Однако позже было выяснено, что для процесса развития эмбриона требуется два разных типа стволовых клеток, которые как бы координируют действия друг друга. «Эти клетки действительно управляют действиями друг друга» — рассказывает Магдалена Церника-Гец, — «Без наличия такого «сотрудничества» все ключевые биологические механизмы, лежащие в основе процесса развития эмбриона, не работают должным образом».
Пока еще не ясно, к чему может привести процесс дальнейшего развития искусственно созданного эмбриона. Ученые считают, что вряд ли пока у них получится получить из него жизнеспособное живое существо. В данном случае искусственному эмбриону для его дальнейшего успешного развития потребуется наличие еще одного, третьего типа стволовых клеток, из которых разовьется желтковый мешочек, содержащий питательные вещества и из которых позже сформируются ткани сосудов кровеносной системы. Кроме того, все используемые стволовые клетки должны пройти соответствующую генетическую обработку, что позволит искусственному эмбриону развиваться правильным путем.
А конечной целью проводимых Кембриджскими учеными исследований является разработка технологии выращивания искусственных эмбрионов, которые смогут продолжать жить спустя 13-14 суток после момента условного оплодотворения. Это позволит ученым изучить досконально все происходящее с эмбрионом в этот период времени, а все полученные при этом знания могут быть использованы в будущем для создания искусственных эмбрионов человека, которые, в свою очередь, могут быть имплантированы в организм матери в случае такой необходимости.
Источник:
