Ученые создали человеческий эмбрион из стволовых клеток

Исследователи создали «полные» модели человеческих эмбрионов из стволовых клеток в лаборатории и вырастили их вне матки, работа, которая открывает путь к достижениям в области фертильности, фармацевтических испытаний и трансплантации. Исследование опубликовано в журнале Nature.

Крошечные шарики ткани были созданы путем объединения стволовых клеток, которые организовались в структуры, имитирующие трехмерную организацию всех известных особенностей, обнаруженных у эмбрионов человека в возрасте от одной до двух недель.

Читайте также: Какое максимальное количество биологических родителей может иметь организм, выяснили ученые

«Это первая модель эмбриона, которая имеет структурную организацию отсеков и морфологическое сходство с человеческим эмбрионом на 14-й день», — сказал профессор Джейкоб Ханна, который руководил исследованием в Институте Вейцмана в Израиле . Через две недели шарики клеток были шириной около полмиллиметра.

За последние месяцы в этой области появилось множество статей ученых, которые объединили стволовые клетки для создания структур, подобных человеческим эмбрионам, без необходимости использования яйцеклеток или спермы.

Хотя крошечные структуры не идентичны человеческим эмбрионам, исследователи надеются, что вскоре они станут достаточно хорошими, чтобы помочь пролить свет на тайны самых ранних стадий человеческого развития и до сих пор неизвестные причины выкидыша.

Понимание развития эмбриона – особенно после двух недель пребывания в утробе матери – это только одна область, в которой ученые видят влияние модельных эмбрионов. Другой сценарий, который предполагает Ханна, — создание модельных эмбрионов из клеток кожи больных пациентов. Выращивайте модельные эмбрионы в течение месяца или около того, и у них начнут развиваться органы, которые можно будет использовать в качестве источника клеток для трансплантации пациентам, говорит он.

«Имеют ли они право отдавать свои собственные клетки кожи для изготовления модели эмбриона и создания клеток, которые спасут им жизни или решат их медицинские потребности? Это сценарий, который следует рассмотреть», — сказала Ханна Guardian. Прежде чем вырастить модельный эмбрион для донорской ткани, ученые должны были изменить его генетику, чтобы гарантировать, что у него не разовьется мозг или нервная система, добавил он.

Еще одно применение, которое имеют в виду ученые, — это использование модельных эмбрионов для оценки вероятного воздействия лекарств на реальные человеческие эмбрионы. Поскольку беременных женщин часто исключают из клинических испытаний , врачи не знают о побочных эффектах даже некоторых наиболее распространенных методов лечения у беременных женщин и младенцев.

Ученые описывают, как они использовали прошлогодние процедуры для создания модельных эмбрионов мышей . Они смешали «наивные» человеческие стволовые клетки, способные превращаться в разные типы клеток, и обнаружили, что около 1% из них образовали «полные» эмбрионоподобные структуры. В дальнейшем у них развились плацента, желточный мешок, внешняя мембрана, называемая хорионическим мешком, и другие особенности, ожидаемые у человеческих эмбрионов того же возраста.

Свежеприготовленные модельные эмбрионы эквивалентны человеческим эмбрионам недельного возраста и культивируются в лаборатории еще неделю. Ханна сказала, что из-за их возраста при создании им было «биологически невозможно» имплантироваться в матку. «Этот препарат нельзя использовать при беременности», — сказал он.

Тем не менее, ученые использовали тест на беременность, чтобы оценить, насколько хорошо растут модельные эмбрионы; когда жидкость из чашки была помещена на тест-полоску, она дала положительный результат.

Доктор Питер Рагг-Ганн, изучающий эмбриональное развитие в Институте Бабрахама недалеко от Кембриджа, сказал, что работа была «впечатляющей» и «значительной», но отметил, что не все особенности ранних человеческих эмбрионов были полностью воспроизведены. Например, трофобласт, предшественник плаценты, присутствовал, но не был должным образом организован.

«Эта модель эмбриона не сможет развиваться, если ее перенести в матку, потому что она минует стадию, необходимую для прикрепления к слизистой оболочке матки», — сказал Рагг-Ганн.

Но он сказал, что эта работа и подобные исследования «действительно поднимают важные этические вопросы». «Тщательная оценка и обсуждение этого важного вопроса ведутся на международном уровне и в Великобритании в рамках проекта «Управление моделями эмбрионов на основе стволовых клеток», — сказал он.

Фото: istockphoto.com

Читайте также: Ученые обнаружили у людей клетки нового типа с «программой» самоуничтожения