Новый гомункул: эмбрионы мыши и человека растут в бутылках. Главное за 18 марта

Эмбрион мыши удалось вырастить в искусственной матке до 11 дня — половины срока беременности мыши. Клетки кожи человека перепрограммировали таким образом, что из них сформировался эмбрион на начальной стадии развития. Наследственную информацию передают не только ДНК, но белки сперматозоидов.

Новый гомункул: эмбрионы мыши и человека растут в бутылках. Главное за 18 марта

В трагедии Иоганна Гёте «Фауст» алхимик Вагнер с помощью магии вырастил в колбе Гомункула — мыслящее, человекоподобное существо. До такого биологи еще не дошли. Но уверенные шаги в этом направлении делаются прямо сегодня.

Сначала о мышах. В израильском Институте Вайсмана биологи извлекли эмбрион из матки мыши на 3 третий день беременности и вырастили его в бутылочке до 11 дня. У эмбриона начали формироваться конечности и внутренние органы. Прежде уже удавалось растить эмбрион вне матки, но не столь долгий срок. Ученые сумели имитировать условия плацентарного развития. Они поместили эмбрион в бутылочку с питательным раствором, сумели обеспечить нормальное поступление кислорода и правильное давление. Для этого бутылочки постоянно вращались. Хотя с продолжением роста после 11-го дня возникли серьезные трудности, биологи уверены, что проблемы вполне решаемы. В последующих опытах биологи планируют использовать ЭКО, чтобы получить эмбрион с момента оплодотворения, не используя услуги матери-мыши, и вырастить его до полного формирования. На вопрос можно такое проделать с человеком,  исследователи отвечают, что сейчас это невозможно, поскольку существует закон 14 дня, то есть, рост человеческого эмбриона необходимо прерывать после 14 дней, если он развивается «в пробирке». Но законы меняются.

Теперь о человеке. Биологи из Австралийского университета Монаша взяли клетки кожи человека и их перепрограммировали таким образом, что эти клетки, пройдя несколько этапов (в том числе и через стадию стволовых клеток), превратились в бластоцисту. Это — одна из первых стадий развития человеческого эмбриона — 3–5 дней,  когда делящаяся оплодотворенная яйцеклетка начинает дифференцироваться, и образуется оболочка вокруг первых 200–300 клеток. Дальше искусственная бластоциста может развиваться до 14 дня. Биологи планируют исследовать на ней, как на модели, наследственные заболевания.  

Вернемся к мышам. То, что наследственная информация передается не только ДНК, ученые знают. Но как именно происходит передача помимо ДНК, все еще не очень ясно. Чтобы определить, как еще информация передается эмбрионам, биологи из университета МакГила решили поработать над белками сперматозоидов. Ученые посадили самцов лабораторных мышей на диету с дефицитом фолиевой кислоты и обнаружили, что вызванные диетой изменения метильных групп  гистонов (это белки, занятые, например, упаковкой ДНК в ядро клетки) привели к изменениям в экспрессии генов у эмбрионов и врожденным дефектам позвоночника и черепа. Изменения метильных групп гистонов передавались со спермой при оплодотворении и оставались в развивающемся эмбрионе. То есть, отец может передать ребенку не только свою ДНК, но и приобретенные дефекты. Остается надеяться, что через гистоны можно передать потомству не только дефекты, но и что-нибудь хорошее. 

А Гомункул в трагедии Гёте — погиб. Колба, в которой он жил, разбилась, а без нее он существовать не мог. 

Ссылка на основную публикацию