Модель человеческого эмбриона

Статистические данные показывают, что примерно треть беременностей заканчивается неудачей в первую неделю, а еще 30% эмбрионов гибнут при их имплантации в стенку матки. Ученые до сих пор не знают, почему так много неудач на самых ранних стадиях беременности. Основными причинами отсутствия точных знаний в этой области являются как технические трудности – эмбрионы трудно исследовать, так и этические соображения – исследование эмбрионов может привести к их гибели. По этим причинам ученые всё еще ищут способ проведения исследований, безупречных с этической стороны, которые позволят им углубить знания, связанные с самыми ранними стадиями эмбрионального развития человека. Одна из идей заключается в разработке эмбриональных моделей, не требующих использования репродуктивных клеток человека.

В прошлом году сообщалось, что группа израильских ученых под руководством профессора Якоба Ханны из Института им. Вейцмана (Реховот, Израиль) создала структуры, напоминающие мышиные эмбрионы, для простоты названные синтетическими эмбрионами. Эти структуры затем переносили в инкубатор, действовавший как искусственная матка, и культивировали до 14-го дня развития. Синтетические мышиные эмбрионы дали начало мозгу и другим органам, а также... бьющемуся сердцу.

Всего несколько дней спустя группа ученых под руководством польского исследователя профессора Магдалены Жерницкой-Гетц из Калифорнийского технологического института опубликовала статью, описывающую подобное достижение, хотя в этом случае исследователи использовали другой набор методов.

В июне этого года профессор Жерницка-Гетц объявила на одной из отраслевых научных конференций, что ее команда получила первый синтетический эмбрион человека. После того как результаты были опубликованы, выяснилось, что ученым удалось создать модель эмбриона, однако она была мало похожа на настоящий эмбрион и потребовала множества генетических модификаций клеток.

Следом группа ученых из Израиля опубликовала свой отчет в журнале Nature. Исследователи заявили, что получили первую синтетическую модель человеческого эмбриона. Они начали процесс создания синтетических человеческих эмбрионов с перепрограммирования человеческих стволовых клеток, которые могут превращаться в клетки разных типов. Ученые получили результат не благодаря генетическим манипуляциям, а с помощью соответствующей смеси химических веществ, обнаруженных в среде культуры клеток. Затем исследователи взяли по 30 клеток из каждой группы и смешали их в питательной среде.

Можно сказать, что ученые «хитростью» заставили человеческие стволовые клетки организоваться в структуры, которые приобрели некоторые ключевые характеристики настоящих эмбрионов. Такая группa клеток была культивирована в лабораторных условиях в течение 14 дней. После проведенного анализа выяснилось, что синтетические эмбрионы имеют все признаки, характерные для этой стадии развития, включая среди прочего плаценту, желточный мешок или хорионический мешок. Созданная модель эмбриона даже выделяла гормоны, которые дали положительный результат в тесте на беременность, проведенном в лаборатории. Но следует отметить, что процесс имел очень низкую эффективность. Лишь 1% клеток стали собираться в правильную модель эмбрионов. Кроме того, авторы статьи подчеркивают, что полученные ими структуры не следует считать настоящими эмбрионами. Это скопления стволовых клеток, которые организуются определенным образом, поэтому их можно считать лишь моделью человеческого эмбриона.

Профессорá Ханна и Жерницка-Гетц подчеркивают, что их цель – стремиться к накоплению знаний, связанных с эмбриональным развитием. Они могут быть полезны в разработке новых методов лечения бесплодия, в целях повышения показателей успеха экстракорпорального оплодотворения, а также для терапии при помощи стволовых клеток или даже в оценке безопасности и эффективности лекарств, принимаемых беременными женщинами.

 

Сергей ГАВРИЛОВ