Китайские ученые разработали эмбриональные модели для выращивания искусственных органов

Исследователи из Института зоологии Китайской академии наук совершили значительный прорыв в регенеративной медицине, создав первую в истории модель эмбрионального диска. Эта технология позволяет поддерживать и выращивать «зародышевые клетки», которые необходимы для создания человеческих органов в лабораторных условиях.

Преодоление «черного ящика» эмбриологии

На протяжении многих лет ученые пытались решить проблему управления стволовыми клетками. Сложность заключается в необходимости воссоздания крайне точных процессов, происходящих при формировании органов. Одной из главных преград была гаструляция — ранний этап развития, во время которого эмбрион превращается из одномерного слоя клеток в многомерную структуру, состоящую из трех слоев тканей: энтодермы, мезодермы и эктодермы.

Этот период, наступающий в промежутке между 14 и 21 днями после оплодотворения, часто называют «черным ящиком» биологии. Существующие международные правила запрещают культивирование человеческих эмбрионов дольше 14 дней, что делает лабораторные модели единственным способом изучения этого критически важного окна развития.

По словам руководителя исследования профессора Юй Лэцяня, именно во время гаструляции закладывается базовая архитектура тела. Предыдущие попытки создать подобные модели не позволяли добиться нужной структуры, из-за чего клетки развивались хаотично и непредсказуемо.

Технология пространственной биологии и «диск-гаструлоиды»

В новом исследовании, результаты которого опубликованы в журнале Cell, команда применила методы пространственной биологии. Эта технология использует высокоточное позиционирование ранних клеток для максимально верного воспроизведения природных процессов. В итоге ученым удалось создать эмбриональные модели, названные «диск-гаструлоидами» (disc-Gastruloids).

Данные модели успешно сформировали структуры, напоминающие первичную полоску — углубление, которое определяет путь дальнейшего развития организма. В ходе тестирования более 80% созданных образцов продемонстрировали правильное биологическое развитие.

В процессе наблюдения за «диск-гаструлоидами» были зафиксированы следующие достижения:

• формирование нервных трубок;
• появление зачатков кишечника, легких, печени и поджелудочной железы;
• развитие примитивной сердечной камеры, которая начала ритмично сокращаться самостоятельно.

Будущее регенеративной медицины

Смотрите также:

Meta* выпускает фирменную линейку умных очков http://stroybud.com/meta-vyipuskaet-firmennuyu-lineyku-umnyih-ochkov/.

Интересности на тему: Производители ПК нацелились на креативный рынок: потребности "творческих" профессионалов

Классные советы в статье "Врачи предупреждают о рисках для здоровья при частом употреблении сосисок" здесь.

Проведенный анализ подтвердил, что клеточный состав моделей полностью соответствует составу 21-дневного человеческого эмбриона. Это открывает возможности для масштабного модульного производства клеток-предшественников различных органов.

В обзоре отмечается, что работа закладывает фундамент для конечной цели — выращивания полноценных органов для трансплантации в лаборатории. Несмотря на то, что до массового применения технологии еще далеко, данное открытие значительно ускоряет сроки появления методов восстановления поврежденных тканей и создания искусственных органов.