Ученые вырастили мышиный эмбрион в пробирке до появления сердцебиения

Настоящий прорыв в науке: за шесть дней у мышиных эмбрионов вне материнской утробы развились сердце, желудок, голова и конечности. Следующий опыт ученые хотят провести уже на человеческих эмбрионах, надеясь добиться тех же результатов за пять недель, однако понимают, что исследование вызовет этические споры.

Израильские ученые поместили наполненные питательными веществами пробирки в центрифугу, чтобы поддерживать вращение, и каждую из них накачали кислородной смесью под давлением, чтобы имитировать естественный процесс. Эмбрионы продолжали расти до двенадцатого дня развития, и исследователи говорят, что планируют повторить опыт с человеческими эмбрионами, которые они собираются вырастить до пятой недели. Ученые ожидают, что следующий этап вызовет этические споры, поскольку человеческие эмбрионы будут уничтожены во время исследования.
Биолог Джейкоб Ханна из Научного института Вейцмана, который возглавлял группу исследователей, сказал в интервью MIT Technology Review: «Я понимаю сложности. Я понимаю. Это шаг на территорию абортов». Ханна также подчеркивает, что эмбрионам, которые будут использоваться в исследовании, будет всего пять дней, и их будут собирать в клиниках ЭКО, где их бы в конечном итоге уничтожили.
Профессор Ханна и его команда работали над этим проектом около семи лет. Потребовалось немало проб и ошибок, доработок и перепроверок, но все это привело к двухэтапному процессу успешного выращивания мышиных эмбрионов.
Первый этап длится два дня и начинается с мышиных эмбрионов возрастом несколько дней, содержащих 250 идентичных стволовых клеток. Эти шарообразные эмбрионы помещают в специальную питательную среду, и они прикрепляются к этой среде так, как крепились бы к стенке матки. На этом этапе ученым удается повторить первую стадию эмбрионального развития, во время которой эмбрион удваивается и утраивается в размерах, пока разделяется на три слоя: внутренний, средний и внешний.
Затем эмбрионы переходят на следующую стадию развития, где начинается формирование органов из каждого слоя. Однако ученые понимали, что для этого им нужно было воссоздать условия натуральной утробы. Для этого эмбрионы помещают в крошечные пробирки, наполненные питательными веществами, включая сыворотку крови из пуповины человека, которые затем ставят в лабораторную центрифугу, чтобы раствор постоянно перемешивался.
«Это перемешивание, по-видимому, способствовало тому, что эмбрионы, которые росли без притока крови к плаценте, были постоянно погружены в питательные вещества, — рассказали ученые. — Помимо тщательного регулирования содержания питательных веществ в пробирках, в ходе дальнейших экспериментов команда научилась тщательно контролировать кислород и углекислый газ — не только количество, но и давление».
И всего за шесть дней эмбрионы начали развиваться так, как если бы находились в утробе матери. Мышиные эмбрионы погибли только тогда, когда стали слишком большими, и уже не могли поглощать достаточно кислорода, поскольку им не хватало естественного кровоснабжения, которое могла бы предоставить плацента.
Однако Ханна объяснил MIT, что исследователи не ставили перед собой цель полностью вырастить эмбрион в лаборатории. Их задачей было наблюдение за ранним развитием эмбриона и управление им.
В дальнейшем ученые хотят повторить эксперимент с человеческими эмбрионами, но пока неясно, как им удастся вырастить плод до пяти недель, поскольку во многих странах это противоречит законодательству, в частности «правилу 14 дней»: этот закон запрещает проводить опыты над человеческими эмбрионами возрастом более двух недель.