Сразу две независимые группы исследователей сообщили о разработке метода, позволяющего выращивать и анализировать эмбрионы человека в пробирке до 13 дней, минуя стадию имплантации в матку. Эта технология может открыть новые возможности экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) и повысить его эффективность. О разработке рассказывает вебсайт Кембриджского университета.
Известно, что примерно через три дня после оплодотворения яйцеклетки образуется шарик из бластоцитов — особых стволовых клеток. Часть из них в дальнейшем преобразуется в тело, другая часть — в плаценту, а третья образует так называемую энтодерму, которая защищает и питает плод на ранних стадиях его развития.
На седьмой день эмбрион должен имплантироваться в тело женщины, чтобы выжить и развиваться дальше, хотя в целом британское законодательство разрешает использовать человеческие эмбрионы до достижения ими возраста 14 дней.
Одной из частых причин неприживаемости эмбрионов становится их неспособность к имплантации. Это происходило в силу того, что врачам не хватало данных о конкретных молекулярных и клеточных процессах, происходящих в эмбрионе после семидневного срока.
Профессор Магдалена Церникка-Гетц (Magdalena Zernicka-Goetz) из Кембриджского университета, соавтор обеих работ, объяснила, что «имплантация — важный этап в развитии человека, так как именно нее эмбрион начинает принимать форму и общий план тела. Также именно после нее возможно появление процессов, приводящих к различным порокам развития. Но до сих пор их нельзя было изучать на человеческих эмбрионах. Новый метод дает нам уникальную возможность достичь более глубокого понимания развития человеческого эмбриона, и причин выкидыша».
Исследование стало возможно благодаря парам, проходящим подготовку к ЭКО и решившим пожертвовать излишки биологического материала для эксперимента. Ученые создали систему для выращивания в пробирке человеческих эмбрионов и, используя ее, следили за их развитием вплоть до 13 дня жизни. После первой недели бластоциты принимают новую конфигурацию.
«Стволовые клетки, преобразующиеся впоследствии в тело, имеют замечательную способность к самоорганизации и образованию особой полости — сказала профессор Церникка-Гетц. — Без этой полости дальнейшее развитие эмбриона было бы невозможно».
Ранее считалось, что полость, возникающая в результате процесса, называемого апопотоз, образуется в результате запрограммированной гибели некоторых клеток. Но авторы нового исследования смогли показать, что фактически отмирания клеток для этого не требуется.
Независимые эксперты высоко оценивают результаты работы исследовательских групп. «Это гораздо больше, чем просто описание развития эмбриона после имплантации. Знание процессов дальнейшего синтеза живых тканеймогли бы помочь в совершенствовании метода ЭКО. На сегодняшний день успешной оказывается только одна из четырех попыток имплантации эмбриона», — сказал доктор Саймон Фишель (Simon Fishel), основатель и президент компании CARE Fertility Group.
На фото:
Слева:
Человеческий эмбрион на 10 день жизни: так называемые плюрипатнетные стволовые клетки готовятся образовать проамиотическую полость — основу будущего развития эмбриона. Выделено цветом: фиолетовый — эпибласты, красный — ядра, зеленый — мембрана.
Справа:
Человеческие эмбрион на 11 день жизни. Стволовые клетки образовали проамиотическую полость. Выделено цветом: белый — эпибласты, синий — ядра, зеленый — мембраны.
Ранее портал Научная Россия писал о первом генетически модифицированном человеческом эмбрионе.
