Что нового в работах из Кембриджа и Реховота, которыми они штурмовали научные СМИ?
Успех заключается в более длительном, чем когда-либо прежде, культивировании мышиных эмбриоидов и наблюдении за процессами, такими как формирование нервной системы или сердца. Ранее у нас не было возможности наблюдать их
in vitro, поэтому мы не могли их детально изучить. Более того, до недавнего времени мышиные зародыши или эмбриоиды успешно поддерживались в искусственно созданных оптимальных условиях до шестого-седьмого дня развития. А в работах, о которых мы говорим, уже 8,5 дней. Разница кажется небольшой, но с научной точки зрения очень важной.
Подписывайтесь на наш фейсбук
Ну да – ведь у мыши беременность длится 20 дней, так что еще немного и мы в инкубаторе доберемся до половины.
Здесь оказалось важным объединить стволовые клетки, способные продуцировать тело эмбриона, с теми, которые способны продуцировать внеэмбриональные структуры. Клетки, которые их создают, подают многочисленные сигналы, которые действуют как указатели, указывающие клеткам эмбриона, где им находиться, чтобы эмбрион знал, например, где его передняя часть и где его задняя часть. В этой фазе развития клетки не только интенсивно делятся (именно поэтому зародыш растет) и дифференцируются (благодаря чему образуется множество различных тканей), но и массово перемещаются, чтобы найти нужное им место.
Вторая техническая новинка — это специальный инкубатор из Института Вейцмана.
Обычно развитие таких зародышей происходит в утробе матери, поэтому для их изучения эти зародыши должны быть взяты у животных. Эмбриоиды, с другой стороны, позволяют проводить исследования без необходимости жертвовать для этой цели беременными лабораторными животными. Однако для того, чтобы иметь возможность выращивать как естественные эмбрионы, так и эмбриоиды, требуется специальный инкубатор, в котором пробирки, содержащие эмбрионы, вращаются, чтобы обеспечить перемешивание и оксигенацию культуральной среды. Это необходимо, потому что по сравнению с классическими тканевыми культурами, которые просто высевают, эти эмбрионы представляют собой очень большие и быстрорастущие структуры.
Значит, это какая-то «искусственная матка», способная удерживать эмбрионы вне стадии формирования органов? Можно ли применить ее к людям?
Гораздо проще проводить такие эксперименты на эмбрионах мышей, развитие которых очень быстрое, а размеры эмбриона малы по сравнению с человеческими. Представим себе так: начнем с одноклеточных эмбрионов, которые у человека и мыши имеют схожие размеры, и закончим новорожденными, один из которых — человеческий — легко мог сомкнуть другого в ладони. Кроме того, человеческий эмбрион развивается более чем в десять раз дольше, чем мышиный. Таким образом, процессы развития, которые мы уже сегодня можем наблюдать у мышей в лабораторных условиях, все еще трудно наблюдать у людей. Эту техническую проблему трудно решить и сегодня.
Могут ли эмбриоиды развиться во взрослых особей?
Нет. Даже если бы мы захотели, в настоящее время мы не можем завершить их развите до конца.
Не в этой «искусственной вращающейся матке». А что, если бы их имплантировали в настоящие матки?
Мы не можем их имплантировать. По той простой причине, что момент внедрения в развитие строго определен и очень короток. Кроме того, эмбриоиды не могут должным образом имплантироваться в матку, даже если их развитие остановлено на более ранней стадии, когда эмбрион обычно имплантируется в матку. Хотя «на глаз», и даже на глаз, вооруженный солидным микроскопом и методами молекулярного анализа, они напоминают естественные, возникшие в результате оплодотворения. Видимо, хоть и похожи, но разные. Дьявол кроется в деталях. Кроме того, как научное сообщество в своих рекомендациях, так и закон запрещают трансплантацию искусственных эмбрионов в матку человека, а также трансплантацию эмбрионов человека в матку других млекопитающих.