Ученые превратили стволовые клетки в эмбрионы — как такое возможно?

Публикация: 05.08.2022
Источник Комментарии

Ученые создали искусственный эмбрион без яйцеклетки, сперматозоида и оплодотворения

Одна из самых удивительных загадок биологии, которую охраняет сама природа — процессы во время развития эмбриона. Они скрыты от посторонних глаз, так как происходят в теле матери. Однако теперь израильские ученые института Вейцмана, похоже, нашли способ как изучить механизмы развития плода более детально. Для этого они создали искусственные эмбрионы мышей. Самое необычное в этом всем, что зародыши были созданы из стволовых клеток, то есть без сперматозоидов, яйцеклетки и оплодотворения. Но и это еще не все — искусственные эмбрионы показали способность жить достаточно длительное время и развивать анатомию, которая полностью соответствует естественной. Ничего подобного ранее добиться ученым не удавалось.

В чем сложность создания искусственных эмбрионов

Ранее мы уже рассказывали, что ученые смогли вырастить искусственный эмбрион человека и обезьяны. Однако он был получен путем редактирования генов эмбриона обезьяны. То есть это не было создания эмбриона с нуля. Кроме того, ученые выращивали отдельные органоиды и наблюдали за их развитием. В частности, благодаря этому удалось узнать, что кишечник влияет на развитие сердца.

Однако создать полноценный искусственный эмбрион из стволовых клеток, который бы полноценно и правильно развивался, не получалось. В какой-то момент их развитие останавливалось — клетки начинали специализироваться, но система органов не формировалась. При этом эмбрионы жили не более нескольких дней. Теперь же эту “стену” ученым удалось преодолеть, о чем сообщается в журнале Cell.

“Правильные клетки стали возникать в нужное время” — говорит биолог, сотрудник Медицинского центра Лейденского университета, Нильс Гейсен.

Благодаря данному достижению израильские ученые смогут не только изучить процессы, которые происходят во время развития эмбриона, но и понять почему возникают врожденные дефекты. Более того, руководитель исследования, биолог стволовых клеток, профессор Джейкоб Ханна, надеется в будущем создать эмбрион из человеческих стволовых клеток.


Автор работы, профессор Джейкоб Ханна

Как ученые создали искусственные эмбрионы

В прошлом году Джейкоб Ханна со своими коллегами разработал технологию выращивания эмбрионов мышей. Она позволила жить плодам вне тела матери рекордные 11 дней. Для понимания, это более половины срока беременности мышей. Добиться такого результата помогла механическая матка. Устройство напоминает колесо с бутылочками по кругу. Эмбрионы вращаются внутри бутылок, заполненных питательной жидкостью и факторами роста. Установка не только обеспечивает оптимальные условия для развития зародышей, но и позволяет с высокой точностью отслеживать уровень кислорода, а также другие жизненно важные показатели.

Ранее команда выращивала эмбрионы, полученные путем оплодотворения яйцеклетки мышей. На этот раз задача состояла в том, чтобы получить эмбрионы из эмбриональных стволовых клеток. Для этого ученые смешали их с генетически измененными стволовыми клетками, которые должны были развиться в плаценту или желточный мешок. То есть генетически измененные клетки должны были измениться в ткани вне плода для поддержания его роста. Однако некоторые стволовые клетки не были смешаны с генетически измененными клетками.


Механическая матка для выращивания эмбрионов

Большинство стволовых клеток не смогли сформировать эмбрионоподобные структуры, однако около 0,5% клеток все же объединились в небольшие шарики. После этого, на на пятый день, скопления клеток ученые перенесли из культуральных чашек в механическую матку, где они продолжили развиваться.

К восьмому дню “эмбриоиды” стали напоминать 8,5-дневные естественные эмбрионы. У них начали появляться отдельные ткани и органы. Как отмечают авторы работы, зародыши обладали бьющимся сердцем, хвостовыми концами, а также сегментами, которые впоследствии превращаются в скелетные мышцы. Более того, ученые обнаружили развивающийся головной и спинной мозг, а также зачатки других органов.

В целом искусственные эмбрионы были практически идентичны естественным. Исследователи измерили генную активность в более чем 40 000 эмбриоидных клеток. Оказалось, что все ожидаемые типы клеток находились в правильных местах и возникали в нужное время. Схожесть с естественными эмбрионами составляла 95%.


Сравнение искусственных и естественных эмбрионов

Можно ли создать из искусственных эмбрионов животных и людей?

Как говорят сами авторы работы, искусственный эмбрион не мог развиться в полноценное животное. По неизвестным причинам зародыши перестали развиваться на восьмой день. Ученые продолжат исследование, и надеются преодолеть этот барьер. Но, в любом случае, уже удалось совершить серьезный прорыв в области выращивания искусственных эмбрионов.

ВНИМАНИЕ! ПУБЛИКУЕМ ССЫЛКУ НА ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Не упустите возможность подписаться, здесь вас ждут захватывающие материалы, которых нет на нашем сайте.

По мнению исследователей, данная работа поможет сократить количество экспериментов на животных. Кроме того, эти наработки помогут проложить путь к источникам клеток и тканей для трансплантации. К примеру, клетки костного мозга могут быть использованы для лечения больных лейкемией. Таким образом изначально не стоит задача создавать искусственных животных или людей из искусственных эмбрионов.


Биоинженерия Биология Научные исследования

Понравилась статья? Поделись с друзьями!

LongReef Team Автор статьи: LongReef Team
17
Нет Комментариев.
Но, вы можете быть первыми кто его оставит

Авторизуйся что бы оставить свой коммент...

Интресное

Пандемия COVID-19 напомнила миру о редких аутоиммунных заболеваниях, которые развиваются после...
Ранее считалось, что сны снятся только позвоночным животным, но теперь это утверждение поставлено...
Прием антибиотиков в раннем детстве вызывает предрасположенность к аллергии, астме и опасным...
Наука – двигатель прогресса и с этим трудно поспорить. Однако современное общество готово поверить...
Депрессия – одно из наиболее распространенных болезней в мире. Ее лечение часто сопровождается...
Проведение клинических исследований в России стало большой проблемой. Особенно остро стоит вопрос с...
Экстремалоьная жара ежегодно уносит сотни тысяч жизней по всему миру, а средняя температура...
Люди выбирают себе друзей, полагаясь на обоняние. К такому выводу пришли израильские ученые на...
Ученые выяснили какие участки мозга вызывают тягу людей к курению. В случае их повреждения в...

Популярные Статьи

Исследователи изучили прошлое и будущее Солнца на основе выборки из десятков тысяч звезд, подобных...
11.08.2022
Анализ данных, собранных миссией НАСА InSight, преподнес сразу два сюрприза: в недрах планеты почти...
11.08.2022
Исследователи обнаружили в остатках смолы странное насекомое, не имеющее современных аналогов. Для...
11.08.2022
Ученые получили детализированное изображение активного галактического ядра J1924-2914 с помощью...
11.08.2022
Палеогенетики секвенировали два новых генома сибирских мамонтов. Исследование опубликовано в...
11.08.2022
Новое изображение галактик NGC 4568 и NGC 4567, сделанное телескопом Gemini North, создано на...
11.08.2022
Водолазы 13 раз погрузились к затонувшему судну. В общей сложности они провели под водой 464...
11.08.2022
Лечение основано на данных об антителе, разработанном лауреатами Нобелевской премии 2018 года...
11.08.2022
Физики разработали технологию, которая будет самостоятельно «заводить» атомные часы.
10.08.2022
После 12 лет наблюдений за гамма-излучением исследователи точно определили источник космических...
10.08.2022
Ученые оценили поступление воды в мантию в зоне субдукции Марианской впадины. Ее гораздо больше,...
10.08.2022
Древнее место забоя мамонтов, возраст которого 37 тыс. лет, самое древнее свидетельство...
10.08.2022
Два рельефа, высеченные в известняке, изображают правителей древней цивилизации ольмеков на...
10.08.2022
Исследователи открыли новый вид гигантских изопод (Bathynomus). Существо кремового цвета,...
10.08.2022
Космический телескоп открыл новый слабый и далекий коричневый карлик. Он находится в гало Млечного...
09.08.2022
Новая самая глубокая пещера Австралии названа в честь варианта коронавируса.
09.08.2022
Золотые монеты, драгоценные камни и украшения — это лишь некоторые из бесценных сокровищ, найденных...
09.08.2022
Австралийский суперкомпьютер восстановил на основе данных радиотелескопа изображение взрыва...
09.08.2022
Новое исследование показало, что мужчины более склонны к развитию онкологических заболеваний, чем...
09.08.2022
Солнечный ветер, источник которого неизвестен, достиг Земли в воскресенье, 7 августа, и продолжает...
09.08.2022
Исследователи разработали крошечного робота, чтобы изучить поведение муравьев. Устройство помогло...
09.08.2022
У подножия пирамиды Симао в Китае археологи обнаружили несколько каменных изображений. Одно из них,...
09.08.2022
Исследователи обнаружили у пауков-скакунчиков (Salticidae) признаки фазы быстрого сна (REM-фазы,...
09.08.2022
Более половины всех известных человечеству патогенных заболеваний: например, лихорадка денге,...
08.08.2022
Исследователи разработали технологию для создания квантового компьютера, которому не нужно бороться...
08.08.2022
Исследователи встроили группу генов, управляющих мышцами человека, в ДНК пекарских дрожжей...
08.08.2022
Исследователи создали совершенно новое семейство твердотельных материалов. Подробности о разработке...
08.08.2022
В ходе исследования эксперты изучили электронные медицинские карты 2,4 млн человек.
08.08.2022
Новая система в 300 раз быстрее традиционных методов приготовления кофе. Подробности о разработке...
08.08.2022
Китай запустит серию космических аппаратов для исследования эволюции ранней Вселенной. Миссия будет...
08.08.2022
Британские геологи нашли источник кислорода, который микроорганизмы могли использовать до появления...
08.08.2022
Китайские ученые представили новый метод кодирования данных в ДНК «in vivo». Технология...
08.08.2022
Европейское космическое агентство представило новый снимок космического телескопа «Хаббл». Он...
08.08.2022
Исследователи заметили, что продолжительность дня на Земле увеличивается уже много столетий подряд....
07.08.2022
НАСА опубликовало фотографию двух галактик, которые столкнулись и образовали в этом участке космоса...
07.08.2022
В новой статье группа антропологов из университета Невады опровергло широко распространенное мнение...
06.08.2022
Вымершие патогены привели к падению древних цивилизаций, такого мнения придерживаются ученые в...
06.08.2022
Результаты наблюдений за карликовыми галактиками противоречат постулатам стандартной...
05.08.2022
Ученые придумали, как добывать железо из марсианского реголита. Технологический процесс описан в...
05.08.2022
Ученые из коллаборации CEERS идентифицировали объект, названный галактикой Мэйси в честь дочери...
05.08.2022
Схему соединений иммунных клеток удалось создать благодаря высокопроизводительному скринингу...
05.08.2022
В 2014 году метеорит длиной около полуметра упал в океан недалеко от побережья Папуа-Новой Гвинеи....
05.08.2022
Охотник за окаменелостями Стивен Круз случайно нашел позвонок доисторического существа.
05.08.2022
Анализ данных спутникового мониторинга показал, что скорость эвапотранспартации у растений...
05.08.2022
Второй раз за два года Китай запустил засекреченный многоразовый аппарат с загадочной миссией на...
05.08.2022
Исследование изотопного состава метеоритов показало, что материал из внешней части Солнечной...
05.08.2022
Археологи обнаружили остатки 4500-летнего храма, посвященного египетскому богу солнца Ра, на месте...
04.08.2022
В бочке из монастыря в Эквадоре нашли дрожжи, которые использовались для приготовления первого пива...
04.08.2022
Ученые сделали важное открытие о том, как бурый жир может препятствовать росту опухоли за счет...
04.08.2022
На этой неделе в Исландии, недалеко от столицы Рейкьявика, произошло извержение вулкана. Лава и...
04.08.2022
Исследователи обнаружили у гигантских бактериофагов белковую оболочку, которая защищает...
04.08.2022
Ученые смогли точно реконструировать квантово-механические свойства взаимодействия между частицами...
04.08.2022
Исследователи показали, как изменения температуры и направления течений в Южном океане влияют на...
03.08.2022
Исследователи восстановили кровообращение и клеточную активность в жизненно важных органах свиней,...
03.08.2022
С помощью телескопа ALMA исследователи зафиксировали на миллиметровых длинах волн взрыв, вызванный...
03.08.2022
Дистанционно управляемый исследовательский аппарат снял на видео новый вид спагетти-червей Biremis,...
03.08.2022
На самом глубоком изображении космоса, сделанном космическим телескопом «Джеймс Уэбб», астрофизики...
03.08.2022
В Тихом океане, на глубине 5 000 м ниже уровня моря, найдены новые виды. Подробности опубликованы в...
03.08.2022
Метод уменьшит потребность в тестировании на живых животных и станет источником тканей и органов...
03.08.2022
НАСА и Европейское космическое агентство опубликовали новейшее изображение, сделанное космическим...
03.08.2022