Ученые вырастили существо, очень близкое к человеческому эмбриону — без использования сперматозоидов, яйцеклеток или матки.
Эмбрион даже высвобождает достаточное количество гормона, вырабатываемого беременными женщинами, что делает тест на беременность положительным, что приводит к положительному результату теста в лаборатории.
Исследователи из Института Вейцмана в Израиле сделали полные модели человеческих эмбрионов из стволовых клеток, полученных в лаборатории, основываясь на предыдущих исследованиях, в которых они делали эмбрионы мышей.
Цель исследователей состоит в том, чтобы иметь возможность этически изучать, что происходит на самых ранних стадиях беременности, не экспериментируя с реальными человеческими эмбрионами. Модель, разработанная командой, представляет собой скопление клеток, которые не могут вырасти в человека.
Эмбрион не является человеком и не может им стать, потому что искусственный эмбрион не может быть успешно имплантирован в слизистую оболочку матки. Эмбрион обычно считается плодом с 9 по 12 неделю, когда он будет иметь все свои основные системы органов и является отчетливо узнаваемым человеком.
Модель искусственного эмбриона содержала все элементы, которые, как ожидается, должны были быть у 14-дневного человеческого эмбриона, включая плаценту, желточный мешок, мембраны и другие внешние ткани.
Многие выкидыши и врожденные дефекты происходят в этот ранний период, но в настоящее время об этом мало что известно.
Профессор Джейкоб Ханна, возглавлявший исследовательскую группу, сказал: «Драма идет в первый месяц; Оставшиеся восемь месяцев беременности в основном сильно растут».
«Этот первый месяц по-прежнему в значительной степени остается черным ящиком. Наша модель человеческого эмбриона, полученного из стволовых клеток, предлагает этичный и доступный способ заглянуть в эту коробку.
«Он точно имитирует развитие настоящего человеческого эмбриона, особенно появление его изысканно тонкой архитектуры».
До сих пор модели человеческих эмбрионов не были точными, потому что они не содержали типов клеток, которые имеют решающее значение для развития эмбриона, включая клетки, составляющие плаценту и мембрану.
Они также не выросли выше 14-дневной отметки.
Вместо сперматозоида и яйцеклетки израильские исследователи использовали наивные стволовые клетки, которые они перепрограммировали, чтобы дать им возможность стать любым типом ткани в организме.
Это та же стадия, что и седьмой день естественного человеческого эмбриона, близкий к тому времени, когда он имплантируется в матку.
Химические вещества использовались для того, чтобы стимулировать стволовые клетки превращаться в четыре типа клеток, необходимых для создания эмбриона: клетки эпибласта, которые становятся плодом; клетки трофобласта, которые становятся плацентой; клетки гипобластов, которые становятся поддерживающим желточным мешком; и внеэмбриональные клетки мезодермы, которые становятся частью амниотического мешка.
Около 120 клеток были смешаны вместе в точном соотношении, которое в общей сложности составило около 0,01 миллиметра.
К 14-му дню только один процент смеси спонтанно размножился примерно в 2,500 клеток и измерил полмиллиметра.
Однако остальные 99 процентов не развивались. Другие ученые предположили, что будет трудно определить, что происходит с выкидышем — то, что, как надеялись исследователи, может быть возможно из изучения модели эмбриона — когда 99 процентов клеточной смеси не смогли собраться.
Профессор Ханна сказала: «Эмбрион по определению является самоуправляемым; Нам не нужно указывать ему, что делать, мы должны только раскрыть его внутренне закодированный потенциал.
«Очень важно вначале смешивать правильные виды клеток, которые могут быть получены только из наивных стволовых клеток, которые не имеют ограничений в развитии. Как только вы это сделаете, эмбрионоподобная модель сама скажет: «Иди!».
Затем модель эмбриона оставляли расти до тех пор, пока ее нельзя было сравнить с эмбрионом через 14 дней после оплодотворения.
В большинстве стран это предел для нормальных исследований эмбрионов в соответствии с законом.
Исследователи подчеркнули, что было бы неэтично, незаконно, а также невозможно генерировать реальную беременность из моделей эмбрионов.
Это связано с тем, что, когда 120 клеток собираются сами, они выходят за пределы точки, в которой эмбрион может быть успешно имплантирован в слизистую оболочку матки.
Одна вещь, для которой модель эмбриона может быть использована, — это создание органов для трансплантации, сказала профессор Ханна The Guardian.
Клетки кожи больных пациентов могут быть использованы для создания модельных эмбрионов, которые через месяц или два могут начать выращивать органы, которые затем могут быть использованы для трансплантации пациентам.
