Американские ученые из инженерного факультета Мичиганского университета воспроизвели структуру, схожую с ранним эмбрионом человека, включая желточный мешок. Работа опубликована в журнале Nature Cell Biology. В ее основу легли плюрипотентные стволовые клетки, имитирующие эпибласты — клетки-основы, дающие начало любым тканям организма.
Команда под руководством профессора Цзяньпина Фу выстроила клетки в единый слой, сформировав диск диаметром 0,8 мм, что соответствует размеру эпибласта на начальном этапе гаструляции. Для запуска процесса клетки подвергли воздействию сигнальной молекулы BMP-4. Обычно в природе эта молекула вырабатывается оболочкой, окружающей эмбрион.
Вопреки ожиданиям, клетки не только организовались в трехслойную структуру, но и сформировали полости. С верхней стороны появилась структура, похожая на начало амниотического мешка, а со стороны кишечника — напоминающая желточный мешок. Это стало неожиданностью, так как традиционно считается, что желточный мешок образуется из клеток гипобласта, а не эпибласта.
Для проверки результатов мичиганская команда привлекла коллег из Китайской академии наук, работавших с эмбрионами обезьян. Совместно они выявили маркер развития желточного мешка — активацию гена HNF4A. Трекинг происхождения клеток подтвердил: клетки желточного мешка возникли именно в ходе гаструляции, а не из другого источника.
Сходство с человеческими эмбрионами достигало пика на восьмой день культивирования, что соответствует развитию человека на сроке 16–21 день после оплодотворения. Около 15–20% культур сформировали подобные структуры. Исследователи отмечают, что модели не могут развиваться дальше из-за отсутствия клеток трофобласта, образующих плаценту.
Ранее ученым впервые удалось поддерживать работу матки женщины вне тела.
