Logo
Cover

Человеческий эмбрион на стадии бластоцисты меньше миллиметра в диаметре и может содержать до 100 клеток, но этот этап давно привлекал интерес биологов и врачей. Так, на этой стадии часто случаются выкидыши, а также начинают развиваться близнецы. Несколько исследовательских команд придумали, как имитировать бластоцисты, подтолкнув выращенные в пробирке человеческие клетки к образованию кластеров, идентичных настоящим.

Открытие, описанное в двух статьях журнала Nature, позволит ученым дать ответы на важные вопросы человеческой фертильности, к примеру, почему так часто искусственное оплодотворение не дает желаемых результатов. Более того, эрзац-бластоцисты станут окном в эту стадию человеческого развития и дадут возможность исследовать ее так, как никогда ранее, сообщает Science.

Фаза бластоцисты начинается примерно через пять дней после оплодотворения и продолжается всего несколько дней. Эта стадия — первая, во время которой происходит дифференциация клеток по типу. Кроме того, она запускает другое важнейшее событие: имплантацию, когда бластоциста закрепляется в матке и начинает взаимодействовать с материнскими клетками, формируя плаценту.

Однако дать ответ на вопрос, какие гены участвуют в управлении развитием бластоцисты и почему имплантация часто заканчивается неудачей, непросто. Единственный источник человеческих бластоцист — созданные для ЭКО эмбрионы, пожертвованные науке. В поисках альтернативы несколько команд ученых индуцировали стволовые клетки мышей для образования бластоидов, но они не идеально повторяют то, что происходит в зародышевом пузырьке человека.

Для создания человеческих бластоидов биолог Ву Цзюнь из Техасского университета вместе с коллегами использовали зародышевые стволовые клетки, изолированные от человеческих бластоцист. Как уже знали ученые, при определенных условиях эти клетки могут сформировать новые клетки каждого из трех типов. Команда Ву сделала еще один шаг вперед, показав, что под действием двух молекулярных смесей клетки становятся как две капли похожи на бластоцисты.

Вторая группа под руководством Хосе Поло из австралийского Университета Монаш разработала другой рецепт создания бластоидов. Ученые заметили, что переходные клетки, которые еще не полностью превратились в индуцированные плюрипотентные клетки, могут порождать все три типа клеток, имеющихся в бластоцисте. Если создать им подходящие условия, они образуют сферы, очень похожие на бластоцисты.

Обе команды ученых доказали, что созданные ими бластоиды обладают многими характеристиками человеческих бластоцист. У них примерно такое же число клеток, например, и они включают те же гены. И по крайней мере, в чашке для культивирования они воспроизводят те же ранние этапы имплантации.

Британские ученые ответили на вопрос, почему так происходит и обнаружили механизм, задающий скорость эмбрионального развития. Они вырастили моторные нейроны из стволовых клеток мышей и людей и заметили в них обнаружили отличие в скорости, при которой разрушались и заменялись белки.