833
Структури, які в лабораторіях вирощують зі стовбурових клітин як моделі ранніх людських ембріонів, можуть відтворювати багато важливих етапів розвитку, але не є повною біологічною копією справжнього ембріона. Нове дослідження показало, що частина клітин у таких моделях активує інші генетичні програми, а деякі тканини формуються не зовсім так, як у природному розвитку.
Подібні моделі створюють без запліднення яйцеклітини. Дослідники використовують плюрипотентні стовбурові клітини й за допомогою сигналів керують їхнім самоорганізованим розвитком. Це дозволяє вивчати етапи, які через етичні та технічні обмеження практично неможливо досліджувати безпосередньо на людських ембріонах.
Зовні модель може бути схожою, але всередині працювати інакше
У новій роботі команда порівняла транскриптоми — набори активних генів — у клітинах лабораторних моделей і в клітинах справжніх ранніх ембріонів. Частина клітинних ліній демонструвала дуже схожі програми, але в інших з’являлися систематичні відмінності.
Особливо це стосувалося позаембріональних тканин, які в природних умовах беруть участь у формуванні плаценти та підтримці розвитку. У моделях ці клітини іноді не досягали того самого стану або активували додаткові шляхи, яких у звичайному ембріоні майже не спостерігають.
Чому це важливо для медицини
Моделі ембріонів активно використовують, щоб досліджувати ранні викидні, імплантацію, генетичні порушення та вплив ліків на розвиток. Якщо лабораторна структура відрізняється від природної, результати потрібно трактувати обережно.
Це не означає, що моделі марні. Навпаки, вони залишаються надзвичайно цінним інструментом, але дослідникам потрібно чітко знати, які процеси вони відтворюють добре, а де починаються штучні відхилення.
Автори вважають, що наступне покоління моделей має краще відтворювати взаємодію між ембріональними й позаембріональними тканинами. Для цього потрібно точніше керувати сигналами, які отримують стовбурові клітини під час самоорганізації.
Етичні питання теж стають складнішими
Чим більше лабораторна структура нагадує справжній ембріон, тим важливішими стають правила роботи з нею. У багатьох країнах уже переглядають рекомендації щодо того, як довго можна вирощувати такі моделі й які експерименти допустимі.
Нове дослідження додає до цієї дискусії важливий нюанс: зовнішня схожість не означає повну біологічну ідентичність. Саме тому моделі потрібно оцінювати не лише за формою, а й за генетичною та клітинною поведінкою.
