Учёные сумели создать модель человеческого эмбриона без использования репродуктивных клеток

Группа исследователей из Института Вейцмана создала модель, которая очень напоминает ранний человеческий эмбрион, не используя репродуктивные клетки.

Исследователи говорят, что их "модель эмбриона", созданная с использованием стволовых клеток, выглядит как пример настоящего 14-дневного эмбриона.

Она даже выделяла гормоны, которые делали положительный тест на беременность в лаборатории.

Целью создания моделей эмбрионов является составление предоставления о первых моментах жизни человека.

Первые недели после оплодотворения яйцеклетки - это период различных изменений - от скопления неявных клеток до формирования чего-то, что в конечном итоге можно увидеть на УЗИ ребенка.

В это время происходит большое количество выкидышей и появления врожденных дефектов. Однако этот период плохо изучен.

"Наши знания в этой области очень ограничены", - говорит профессор Яков Ханна из Института Вейцмана.

Исследование эмбрионов привносит юридические, этические и технические сложности. Но сейчас есть быстроразвивающаяся область, имитирующая естественное развитие эмбриона.

Это исследование, опубликованное в журнале Nature, описывается израильской командой как первая "полная" модель эмбриона, способная имитировать все ключевые структуры, возникающие в раннем эмбрионе.

"Это действительно изображение человеческого 14-дневного эмбриона", - говорит профессор Ханна, "раньше этого не удавалось".

Вместо репродуктивных клеток были использованы стволовые клетки, которые имеют потенциал стать любым типом ткани в организме.

Затем для привлечения этих стволовых клеток к становлению четырех типов клеток, которые находятся в ранних стадиях человеческого эмбриона были использованы некоторые химические вещества.

Всего было смешано 120 таких клеток в точном соотношении - и затем учёным оставалось только наблюдать. Около 1% смеси начало спонтанно собираться в структуру, напоминающую человеческий эмбрион, но не идентичную ему.

"Я восхищаюсь этими клетками - вам нужно не только создать правильную смесь, но и сделать идеальные условия среды" - говорит профессор Ханна. "Это удивительное явление".

Модели эмбрионов позволили расти и развиваться до тех пор, пока она не стала похожа на эмбрион, который находится на стадии 14 дней после оплодотворения. Во многих странах это законный предел для нормальных исследований эмбрионов.

Профессор провела 3D-экскурсию по "изысканной архитектуре" модели эмбриона.

Она показала трофобласт, который обычно становится плацентой, обволакивающий эмбрион. И здесь есть полости - называемые лакунами - которые заполняются кровью матери, чтобы передавать питательные вещества ребенку.

Есть участок, который выполняет некоторые функции печени и почек, и двухслойный эмбриональный диск - один из ключевых признаков этапа развития эмбриона. Надежда заключается в том, что модели эмбрионов могут помочь ученым объяснить, как появляются разные типы клеток, увидеть самые ранние этапы формирования органов или понять наследственные или генетические заболевания.

Уже сейчас это исследование показывает, что другие части эмбриона не сформируются, если ранние клетки плаценты не смогут окружить его.

Также идет речь о повышении успешности искусственного оплодотворения (ИВФ) путем понимания причин неудачи некоторых эмбрионов или использования моделей для проверки безопасности лекарств во время беременности.

Профессор Робин Ловелл-Бэдж, исследующий развитие эмбрионов в Фрэнсис Крик Институте, говорит, что эти модели эмбрионов "выглядят довольно хорошо".

Однако текущая статистика неудач составляет 99%, и этот показатель нужно улучшать. Работа также поднимает вопрос о том, можно ли имитировать развитие эмбриона за пределами 14-дневного этапа.

Это не будет незаконным, даже в Великобритании, так как модели эмбрионов юридически отличаются от настоящих эмбрионов.

"Некоторые приветствуют это - но другие не одобряют", - говорит профессор Ловелл-Бэдж.

И чем ближе эти модели подходят к настоящему эмбриону, тем больше этических вопросов они вызывают.

Это не нормальные человеческие эмбрионы, это модели эмбрионов, но они очень близки к ним.

Профессор Альфонсо Мартинес Ариас из департамента экспериментальных и медицинских наук университета Помпеу Фабра сказал, что это "самое важное исследование".

"Впервые в лаборатории удалось создать верную структуру человеческого эмбриона из стволовых клеток, что открывает дверь для изучения событий, приводящих к формированию человеческого тела", - сказал он.

Исследователи подчеркивают, что использование этих моделей эмбрионов для достижения беременности было бы недопустимым, незаконным и фактически невозможным.