Ученые из Великобритании утверждают, что они совершили прорыв в генной инженерии: создали «синтетический» эмбрион мыши без яйцеклетки или сперматозоида. Эмбрионы были созданы из стволовых клеток и смогли начать развивать мозг, сердце и другие органы в течение недели.
Исследователи считают, что их работа станет основой для создания лабораторно выращенных органов для трансплантации.
Это новое исследование является одной из первых успешных попыток создать функциональный эмбрион мыши с нуля.
Опубликованная в Nature работа является кульминацией многолетних исследований ученых из Кембриджского университета. Чтобы создать свой эмбрион, они объединили три основных типа эмбриональных стволовых клеток в правильных смеси и среде, что позволило им имитировать происходящее естественным путем во время эмбрионального развития.
С этого момента клетки начали формировать основные структуры эмбриона и начали продвигаться на ранних стадиях развития, включая формирование желткового мешка, мозга и бьющегося сердца. Эмбрионы выжили до восьми с половиной дней.
Технически команда не первая, кто заявил о создании синтетического эмбриона мыши. 1 августа израильские ученые опубликовали статью в Cell, в которой подробно описывают свой собственный лабораторный эмбрион.
В то же время, британские авторы отметили, что их работа проходила процесс рецензирования около года, еще до того, как израильская статья была представлена для публикации, и они утверждают, что их модель сложнее, чем любая другая на сегодняшний день.
«Это действительно первая модель, позволяющая изучать развитие мозга в контексте всего развивающегося эмбриона», — рассказала автор исследования Магдалена Зерничка-Гетц, профессор развития млекопитающих и биологии стволовых клеток в Кембридже.
Зерничка-Гетц и ее команда говорят, что это исследование поможет определить причины, почему беременность может быть неудачной на ранних сроках, даже до того, как люди о ней узнают. Оценки колеблются, но от 20 до 50% беременностей могут закончиться выкидышем. Также многие эмбрионы, созданные с помощью оплодотворения in vitro, могут не имплантироваться в матку. Даже сама возможность изучить эти ранние стадии роста вблизи может предоставить ученым множество информации о том, как мы становимся такими, какими мы есть.
«Это абсолютно фантастически сложный этап развития, и он имеет чрезвычайно важное значение для остальной нашей жизни», - сказала Зерничка-Гетц.
Существуют также практические последствия для здоровья, которые могут возникнуть в результате этого исследования, в том числе более точное выявление пороков плода на ранних сроках беременности. Исследование команды показало, что не все эмбрионы, у которых диагностированы дефектные клетки, будут иметь проблемы со здоровьем, поскольку эмбрион может в определенной степени восстанавливаться.
«В конце концов, то, что мы здесь узнаем, может стать уроком того, как создавать полностью функциональные синтетические органы», — делятся планами ученые.
Впрочем, сейчас эти исследования находятся на начальном этапе. Кроме того, в процессе работы могут возникать вопросы нравственного толка.
Однако наибольшей проблемой для команды сейчас является создание синтетических мышиных эмбрионов, которые могли бы выжить после развития в лаборатории (мышам нужно около 20 дней, чтобы полностью развиться). По всей вероятности, такие достижения потребуют создания искусственных маток или структур, похожих на плаценту, и ученые также упорно работают над этим.