Ученые создали первый саморазвивающийся эмбрион из стволовых клеток

Ученые университета Кембриджа создали из стволовых клеток мыши эмбрион, способный самостоятельно развиваться. Клетки, выращенные вне организма в гелевой оболочке, сформировались в зародышевые ткани с дифференцированными внутренними структурами, возникающими в ходе нормального внутриутробного развития.

Искусственный эмбрион развивался в гелевой культуре в течение семи дней (приблизительно треть срока беременности мышей). К этому моменту клетки организовались в двух анатомических плоскостях, из первой плоскости обычно образуются плацента, из второй – сам эмбрион.

Как отмечают исследователи, они не преследовали цели вырастить мышь или младенца вне утробы. Задача исследователей – воссоздать структуру эмбриона в лабораторных условиях, чтобы понять, как он развивается на первых неделях, до того как имплантируется в тело матери. Жизнь зародыша в первые недели беременности до сих пор остается загадкой для ученых, так как вначале он еще слишком маленький, чтобы в деталях наблюдать за его развитием внутри матери с помощью УЗИ.

По словам ученых, понимание процесса начального развития зародыша и его прикрепления к матери с помощью плаценты очень важно для неонатологов. По мнению исследователей, две трети выкидышей происходят еще до того, как эмбрион имплантируется в тело, причем женщина даже не успевает понять, что беременна. Изучение зародыша первых недель поможет узнать ключевые принципы беременности на этом этапе. «Зная, как обычно идет развитие, мы сможем понять, почему так часто оно идет не по плану», – пояснила один из авторов исследования биолог Магдалена Зерника-Гетц.

В ходе эксперимента исследователи смешали эмбриональные стволовые клетки с трофобластами – клетками, которые впоследствии формируют плаценту. Полученные субстанции были помещены в полутвердый гель, который позволил выращивать эту структуру в трех измерениях. После пяти дней развития суспензия из клеток самоорганизовалась в две группы – зародыш и плаценту. В свою очередь клетки зародыша разделились на два кластера, один из которых дает начало сердцу, костям и мышцам, а из другого развиваются глаза кожа и мозг. По словам ученых, кластеры располагались анатомически точно, однако, как бы ни был похож эмбрион на реальный зародыш, маловероятно, что из него разовьется здоровый плод. Для этого ему необходим желточный мешок, который обеспечивает питание эмбриона и дает развитие сети кровеносных сосудов. Тем не менее исследователи намерены продолжать работу. На очереди – искусственные эмбрионы из стволовых клеток человека.