Ученые собрали из стволовых клеток модель эмбриона человека
Дата публикации: 28 декабря 2021 г.
Просмотров: 827
Британские и нидерландские биологи создали из стволовых клеток модель для изучения ранней стадии развития человека. Описание исследования приведено в журнале Nature.
Исследователи из Кембриджского университета в Великобритании в сотрудничестве с коллегами из Института Хабрехта в Нидерландах собрали из эмбриональных стволовых клеток человека трехмерную модель, напоминающую по расположению своих ключевых элементов эмбрион человека в возрасте 18-21 день.
Модель, названная гаструлоидом, состоит из трех слоев, организованных в соответствии с ранним планом человеческого тела. План тела возникает в процессе гаструляции, когда появляются первые признаки дифференцировки — возникновения структурных и функциональных различий между отдельными клетками и частями зародыша.
Во время гаструляции у эмбриона формируются три отдельных слоя клеток, которые в дальнейшем образуют все основные системы организма: эктодерма создает нервную систему, мезодерма — мышцы, а энтодерма — кишечник.
Гаструляцию ученые часто называют периодом "черного ящика" человеческого развития — наблюдать его в лабораторных условиях невозможно, потому что законодательные ограничения не позволяют выращивать in vitro человеческие эмбрионы старше 14 дней.
Но многие врожденные дефекты проявляются именно на стадии гаструляции, в том числе связанные с воздействием на плод алкоголя, лекарств, химикатов или инфекций. Лучшее понимание процессов этой стадии, по мнению авторов исследования, позволит пролить свет на многие медицинские вопросы, включая бесплодие, выкидыш и генетические нарушения, и разработать соответствующие тесты для беременных.
Изучение лабораторных животных, таких как мыши и рыбки данио, ранее позволили ученым получить некоторое представление о процессах гаструляции, но зародыши этих организмов ведут себя иначе, чем человеческие эмбрионы, и иначе реагируют на препараты. Поэтому важно было разработать человеческую модель развития, отмечают ученые.
"Наша модель является частью плана человека, — приводятся в пресс-релизе Кембриджского университета слова руководителя исследования, профессора кафедры генетики Альфонсо Мартинеса-Ариаса (Alfonso Martinez-Arias). — Интересно наблюдать процессы развития, которые до сих пор были скрыты от глаз и недоступны для изучения".
Чтобы создать гаструлоид в лаборатории, ученые поместили определенное количество человеческих эмбриональных стволовых клеток в маленькие лунки, где они образовали плотные агрегаты. Анализ химических сигналов показал, что удлинение всех агрегатов, включая генетические цепочки, происходит вдоль переднезадней оси, определяющей положение "головы" и "хвоста" в соответствии с планом тела млекопитающего.
Если увидели ошибку, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter!
