Команда из Института Гладстона работала с плюрипотентными стволовыми клетками, которые стали моделью для развития эмбриона человека на самом раннем этапе. Они изучали период гаструляции, когда стволовые клетки преобразуются в три слоя различных типов клеток. Этот этап закладывает основу для развития всего организма человека.

В рамках экспериментов ученые добавили в культуру клеток белок BMP4 — ключевую сигнальную молекулу этапа гаструляции. Они стремились понять, получают ли клетки один и тот же сигнал и просто интерпретируют его по-своему или же сигналы все-таки различаются. В результат выяснилось, что дело даже не в самих сигналах.

Решающую роль в формировании идентичности клеток играли плотные соединения между ними. Эксперименты показали, что влияние BMP4 на клетки в более и менее ограниченном пространстве чашки Петри было разным.

«Плотные контакты между соседними клетками, видимо, делают их непроницаемыми для сигналов BMP4», — объяснила автор работы Ивана Васик. Проверочные эксперименты подтвердили эту гипотезу.

Открытие имеет важное значение для клеточной терапии, а также предлагает новые возможности в понимании врожденных заболеваний и лечении бесплодия. Например, появляется возможность для производства более однородных популяций дифференцированных клеток для терапевтических применений. С другой стороны, ученые могут использовали модели эмбриогенеза для изучения природы тяжелых болезней.

Тем временем ученые из разных стран активно изучают эмбрионы, выращенные из стволовых клеток. Недавно команде из Великобритании удалось успешно их имплантировать в матку макак.