Ученые создали модель раннего человеческого эмбриона из клеток кожи
Международная команда ученых под руководством Университета Монаша в Мельбурне (Австралия) совершила открытие, способное революционизировать исследования причин ранних выкидышей, бесплодия и изучение раннего развития человека. Они создали модель человеческого эмбриона из клеток кожи.
Группа профессора Хосе Поло успешно перепрограммировала фибробласты (клетки кожи) в трехмерную клеточную структуру, морфологически и молекулярно сходную с человеческими бластоцистами. Эти структуры, названные iBlastoids, можно использовать для моделирования биологии ранних человеческих эмбрионов в лаборатории.
Исследование, опубликованное в Nature, возглавил профессор Поло. Команда использовала технику "ядерного перепрограммирования", чтобы изменить клеточную идентичность клеток кожи человека. При помещении в 3D "желеобразный" каркас (внеклеточный матрикс) они самоорганизовались в бластоцистоподобные структуры.
iBlastoids моделируют общую генетику и архитектуру человеческих бластоцист:
- Внутренняя клеточная масса из эпибластоподобных клеток.
- Наружный слой трофэктодермоподобных клеток.
- Полость, напоминающая бластоцель.
У человеческих эмбрионов эпибласт дает начало самому эмбриону, а трофэктодерма — плаценте. Однако iBlastoids не полностью идентичны бластоцисте. Например, у них отсутствует блестящая оболочка (zona pellucida), так как они получены из взрослых фибробластов.
Это достижение — значительный прорыв, поскольку до сих пор изучать первые дни развития можно было только с помощью труднодоступных бластоцист, полученных в результате процедур ЭКО.
"iBlastoids позволят ученым изучать самые ранние этапы человеческого развития, некоторые причины бесплодия, врожденных заболеваний и влияние токсинов и вирусов на ранние эмбрионы — без использования человеческих бластоцист и, что важно, в беспрецедентном масштабе", — заявил профессор Поло.
Все эксперименты получили одобрение комитета по этике Университета Монаша в соответствии с австралийским законодательством и международными рекомендациями, ссылающимися на "правило первичной полоски". Оно запрещает культивировать человеческие бластоцисты после появления первичной полоски (примерно 14-й день развития). Хотя iBlastoids отличаются от бластоцист, лаборатория Поло не культивировала их in vitro дольше 11-го дня, отслеживая появление генов, связанных с первичной полоской.
Это открытие может привести к:
- Пониманию причин "тихих" выкидышей (происходящих в первые 2 недели после зачатия).
- Разработке улучшенных методов ЭКО.
- Созданию протоколов генной терапии эмбрионов.
- Развитию более информативных методов скрининга новых лекарств.