Первый в мире «синтетический эмбрион», полностью созданный с использованием стволовых клеток мышей

Ученые вырастили синтетический эмбрион мыши, используя только стволовые клетки. Они не полагались на оплодотворенные яйцеклетки, которые считаются необходимым условием для развития эмбриона. Исследователи из Института науки Вейцмана использовали предыдущие достижения, достигнутые в их лаборатории. В их число входил эффективный метод перепрограммирования стволовых клеток обратно в наивное состояние, а также устройство с электронным управлением, созданное для выращивания естественных эмбрионов мыши вне матки. Предыдущие исследования позволили им успешно создать естественный эмбрион мыши, но в новом исследовании они сосредоточились на разработке его синтетической версии.

Они годами культивировали стволовые клетки мыши в чашке Петри и приступили к выращиванию синтетических эмбрионов без использования спермы или яйцеклеток. Благодаря этому им удалось обойти проблемы, связанные с использованием естественных эмбрионов в биотехнологиях и исследованиях.

Команда сначала разделила стволовые клетки на три группы, прежде чем поместить их в устройство. В то время как одну группу стволовых клеток оставляли нетронутой, две другие подвергались предварительной обработке в течение 48 часов для сверхэкспрессии одного из двух типов генов — главных регуляторов плаценты или желточного мешка. «Мы дали этим двум группам клеток временный толчок к образованию внеэмбриональных тканей, поддерживающих развивающийся эмбрион», — объяснил профессор Джейкоб Ханна из отдела молекулярной генетики Вейцмана. Он является ведущим автором исследования, опубликованного в Ячейка.

После смешивания групп многие из них не смогли развиваться, но некоторым удалось сформировать сферы, а затем развиться в эмбрионоподобную структуру. Исследователи наблюдали, как плацента и желточные мешки формируются вне эмбриона, а модель развивается как естественный эмбрион.

Эти синтетические эмбрионы нормально росли до 8.5 дня, когда формируются ранние предшественники органов, такие как сердцебиение, кровообращение стволовых клеток, нервная трубка и кишечный тракт.

Сейчас команда стремится изучить, как стволовые клетки самостоятельно собираются в органы и функционируют внутри эмбриона. Они также надеются, что недавно открытая модель может послужить источником клеток, органов и тканей для трансплантации.