Созданы искусственные эмбрионы с сердцем и мозгом

Исследователи из США создали из стволовых клеток модели мышиных эмбрионов. У них есть бьющееся сердце, а также основы для мозга и всех органов. Подробно итоги работы описаны в журнале Nature.

В чем суть прорывного открытия? Как известно, стволовые клетки могут на стадии эмбриона превращаться в любые клетки организма. Для этого необходим "диалог" между тканями, которые составят тело самого эмбриона, и тканями, которые соединят его с матерью. А чтобы работала эта удивительная природная машина, в организме имеется сложнейшая система управления, которая дает команды, где и когда должен появиться тот или иной орган. Но это в естественных условиях. Наука пытается воспроизвести такую природную технологию в пробирке, без яйцеклеток или сперматозоидов.

Эксперименты с искусственными эмбрионами открывают самые неожиданные перспективы прежде всего в медицине. Фото: caltech.edu

Авторы исследования имитировали естественные процессы в лаборатории, создавая условия, при которых три типа стволовых клеток, присутствующих на раннем этапе развития млекопитающих, начинают взаимодействовать. В ходе экспериментов экстраэмбриональные клетки подавали эмбриональным клеткам химические и механические сигналы, контролируя развитие эмбриона.

Стволовые клетки самоорганизовались в структуры, которые прошли через все стадии развития, пока у искусственных эмбрионов не появилось бьющееся сердце и передняя часть мозга, а также желточный мешок. Они смогли прожить целых 8,5 дня. Это почти половина продолжительности типичной беременности мыши.

Сразу возникает вопрос: не поставят ли в будущем производство искусственных эмбрионов на поток с перспективами, о которых даже не хочется фантазировать? Авторы работы успокаивают: искусственный эмбрион в принципе не мог развиться в полноценное животное. Полученные результаты помогут понять причины гибели эмбрионов в естественных условиях на ранних этапах развития и найти метод предотвращения раннего прерывания беременности. А если эксперименты удастся повторить на человеческих стволовых клетках, это может открыть новые возможности для трансплантации искусственных органов.

Комментарий

Ольга Щагина, ведущий научный сотрудник лаборатории ДНК-диагностики Медико-генетического научного центра имени академика Н.П. Бочкова (МГНЦ):

- Эти работы позволяют создать простую модель для изучения работы генов и их продуктов, что важно для медицинской генетики. С другой стороны, эксперименты показали, насколько мы пока далеки от искусственного выращивания полноценного организма. Ученым не удалось получить эмбрион с полноценными структурами, особенно центральной нервной системы. Тем не менее понятно, что сделан серьезный первый шаг к получению организма без половых клеток. И сейчас надо обсуждать этические вопросы работы с клетками человека, ввести новые правила, запреты и рекомендации, понять, насколько можно считать полученные структуры эмбрионами. Делать это надо срочно, до того, как научный мир будет поставлен перед фактом, что кому-то, несмотря на все сложности, удалось воплотить подобное.