Ученые случайно воспроизвели эмбриогенез в 7 раз быстрее, чем в матке
Достигнуть стадии гаструляции, когда клетки начинают дифференцироваться в специализированные, удалось всего за два дня вместо двух недель. С одной стороны, неожиданное открытие предоставляет возможности для глубокого изучения развития эмбриона, с другой — предлагает базу для разработки новых методов лечения, включая клеточную терапию и выращивание отдельных органов, разработку целевых лекарств и совершенствование технологии редактирования генов CRISPR.
Эмбрион человека, развивающийся естественным образом в утробе матери, достигает стадии гаструляции на 14-й день. На этом этапе простой слой клеток начинает процесс трансформации и дифференцировки во все ткани — нервы, сердечно-сосудистую ткань, кровь, кости, мышцы и т. д. По этой причине из-за этических соображений ученым запрещается работать с эмбрионами после четырнадцати дней.
Эмбрион человека, развивающийся естественным образом в утробе матери, достигает стадии гаструляции на 14-й день. На этом этапе простой слой клеток начинает процесс трансформации и дифференцировки во все ткани — нервы, сердечно-сосудистую ткань, кровь, кости, мышцы и т. д. По этой причине из-за этических соображений ученым запрещается работать с эмбрионами после четырнадцати дней.
Сегодня для воспроизведения гаструляции у эмбрионов, созданных из плюрипотентных стволовых клеток, ученые используют химические вещества и факторы роста, однако это дорогостоящий процесс, требующий длительного времени. Чтобы его ускорить, ученые вместо твердой подложки решили использовать гидрогели, имитирующие естественную поверхность матки. Выводы исследования опубликованы на сайте Университета Нового Южного Уэльса (UNSW).
Изначально планировалось использовать гидрогель вместе со стандартными инструментами — химическими веществами и факторами роста — однако, к удивлению ученых, этого не понадобилось.
Оказалось, что, используя мягкие субстраты, можно «уговорить» клетки начать процесс дифференцировки намного раньше. Подобное гаструляции состояние удалось инициировать в течение двух дней после культивирования клеток.
Достижение открывает новые возможности для целого ряда научных направлений — разработки клеточной терапии и выращивания органоидов, создание новых лекарств, а также повышения эффективности инструментов CRISPR.
Безусловно, впереди еще большая работа. Только лишь запуска гаструляции недостаточно — теперь нужно научиться активировать и поддерживать другие сигналы, необходимые для продолжения дифференцировки.
Светлана Маслова, Хайтек+
Портал «Вечная молодость» vechnayamolodost.ru
