Мышиный эмбрион с бьющимся сердцем впервые получили из стволовых клеток

2021-7-1 14:10

Целиком созданный из стволовых клеток эмбрион прошёл все этапы эмбрионального развития и "оснащён" полным набором необходимых тканей. Даже нервной.

Учёные создали сложнейшую форму жизни, когда-либо выращенную в чашке Петри. У крохотного мышиного эмбриона есть бьющееся сердце, развиваются мышцы, кровеносные сосуды, кишечник и даже нервная система.

При этом весь этот организм создан искусственно — из эмбриональных стволовых клеток. Это так называемая модель млекопитающего in vitro ("в пробирке").

Да, это всё-таки не жизнеспособный эмбрион — только модель. Но и это достижение является серьёзнейшим прорывом для исследователей, которые стремятся воссоздать естественные этапы развития млекопитающего, используя одни лишь стволовые клетки.

Создатели этого эмбриона сообщают в пресс-релизе Виргинского университета, что воспринимают это достижение как настоящее чудо.

Такая модель поможет исследователям углубить знания об эмбриональном развитии млекопитающих, проводить исследования заболеваний и препаратов. И конечно же, важной целью исследований в области стволовых клеток является возможность в будущем выращивать из них искусственные ткани и органы для трансплантации.

Преимущества стволовых клеток хорошо известны даже за пределами научного сообщества. Это тип клеток, способный развиться в клетки самых разных тканей и органов человека.

Но одно дело — вырастить в чашке Петри клетки одного типа, к примеру, клетки сердечной мышцы, и совсем другое — заставить эти клетки слаженно и поэтапно сформировать не просто орган, а единый организм, состоящий из самых разных тканей и органов.

"Мы нашли способ, как сообщить скоплениям стволовых клеток, когда они должны начинать эмбриональное развитие. В ответ на наши инструкции, эти скопления смогли развиться в эмбрионоподобные структуры в процессе, который шаг за шагом повторяет этапы эмбрионального развития. Что действительно поражает, так это то, что нам удалось получить всё разнообразие тканей, присутствующих в настоящих мышиных эмбрионах", – объясняет ведущий автор работы доктор Кристин Тиз (Christine Thisse) из Виргинского университета.

Учёным удалось добиться правильного развития всех необходимых структур вокруг хорды — продольного тяжа, который на более поздних этапах развития эмбриона замещается позвоночником. Также исследователи под руководством доктора Тиз стали первыми, кто смог вырастить "в пробирке" нервную трубку — предшественника центральной нервной системы у эмбриона.

Один из этапов формирования нервной пластинки, из которой впоследствии образуется нервная трубка.

Иллюстрация Xu et al./Nat. Comm., 2021.

И всё же эту эмбриональную модель ещё нельзя назвать полноценной мышью: она не сможет завершить своё развитие полностью. Ей недостаёт для этого жизненно важных элементов. К примеру, у неё отсутствует передний отдел головного мозга.

На сегодняшний день развитие этой модели останавливается на этапе, соответствующем примерно середине срока вынашивания мышиного эмбриона.

Тем не менее, как мы уже сказали, авторы исследования совершили большой шаг вперёд в исследовании стволовых клеток. Разработанная ими технология позволяет управлять химическими сигналами, контролирующими развитие эмбриона. В конечном итоге это может привести к созданию полноценного искусственного организма.

Статья авторов была опубликована в престижном научном издании Nature Communications.

Ранее мы писали о том, что учёным удалось собрать из стволовых клеток функциональный пищевод, мышечное волокно и даже органоиды человеческого мозга.

Больше новостей из мира науки вы найдёте в разделе "Наука" на медиаплатформе "Смотрим".

Подробнее читайте на ...

клеток стволовых эмбриона развития клетки модель развитие тканей

Американские ученые разработали новый метод получения стволовых клеток

Команда исследователей из Массачусетского общего госпиталя и Гарвардского института стволовых клеток разработала новый метод получения стволовых клеток для трансплантации костного мозга. Данный метод предназначен для двух целей: сделать процесс забора материала более удобным и менее неприятным для доноров и обеспечить забор более качественных клеток, чем те которые удается получить на сегодняшний день, а также уменьшить количество времени, необходимое для получения качественных стволовых клеток с пяти дней до 15 минут.
"Наш новый метод получения стволовых клеток требует лишь одной инъекции и мобилизует необходимые клетки в течение 15 минут, так что за время, необходимое, чтобы сварить яйцо, мы можем получить такое количество стволовых клеток, для получения которого сейчас производится стандартная пятидневная процедура", - говорит Джонатан Хоггатта, кандидат медицинских наук Массачусетского общего госпиталя и ведущий автор исследования. "Это означает меньше боли, меньше затрат времени на проведение работы и меньше нарушений образа жизни донора, а также больше удобства для медицинского персонала, и больше предсказуемости процесса забора стволовых клеток."
В настоящее время наиболее распространенный способ заготовки гемопоэтических стволовых клеток требует доноров, для того, чтобы ежедневно получать инъекции препарата г-КСФ, который побуждает стволовые клетки переходить из костного мозга в циркуляцию крови. После пяти дней уколов, которые могут вызвать неблагоприятные эффекты, начиная от боли в костях, тошноты и рвоты, заканчивая увеличением или разрывом селезенки, стволовые клетки собираются через процесс донорства костного мозга - аферез, который занимает от четырех до пяти часов. Иногда необходимо более одного афереза, чтобы собрать достаточное количество стволовых клеток, особенно для больных с множественной миеломой и неходжкинскими лимфомами, которые жертвуют собственные клетки.
Разработанный учеными метод поможет значительно улучшить и расширить доступность трансплантации костного мозга, а также значительно ускорит лечение таких заболеваний, как серповидно-клеточная анемия, бета-талассемия и тяжелый комбинированный иммунодефицит, пишет phys.org.

kapital-rus.ru »

2017-12-07 22:04

Создано устройство для безопасного сбора стволовых клеток при кесаревом сечении

Околоплодные воды, окружающие ребёнка в материнской утробе, всегда считались "медицинскими отходами". Но после открытия стволовых клеток стало ясно, что этого драгоценного материала в амниотической жидкости содержится очень много. vesti.ru »

2017-12-05 14:53

Учёные выяснили, что введение стволовых клеток в гипоталамус может замедлить старение

Группа учёных Медицинского колледжа Альберта Эйнштейна (США) под руководством профессора Доншенга Кая увеличила продолжительность жизни мышей на 15% выше среднего, воздействуя на железу гипоталамуса с помощью инъекций молодых нервных стволовых клеток. Читать далее russian.rt.com »

2017-07-28 14:23

Фото: abnews.ru

Ученые нашли способ создавать кровь из стволовых клеток человека - Достижение может способствовать излечению редких генетических болезней

Американские биологи научились превращать стволовые клетки в заготовки клеток крови. Соответствующую статью ученых обнародовали в интернете накануне. Биолог Риохиси Сугимура заявил, что открытие способствует созданию бесконечных источников крови, а также излечению редких генетических болезней при использовании стволовых клеток людей с первой группой крови. abnews.ru »

2017-05-18 02:51

Фото: riafan.ru

Ученые научились лечить сердце с помощью стволовых клеток

Японские ученые из университета Осаки успешно применили ткани, полученные с помощью стволовых клеток, для лечения людей с сердечной недостаточностью. riafan.ru »

2017-04-06 20:22

Фото: riafan.ru

Японские ученые впервые пересадят сетчатку, выращенную из стволовых клеток

Японские специалисты проведут первую в мире операцию по пересадке тканей сетчатки человеческого глаза, выращенных из стволовых клеток, от одного человека к другому. riafan.ru »

2017-02-02 04:26

Ученые впервые пересадят выращенные с помощью стволовых клеток ткани сетчатки глаза

Японские власти одобрили проведение первого в мире клинического эксперимента по пересадке тканей сетчатки глаза, выращенных при помощи стволовых клеток (iPS-клеток), от одного человека к другому. Ученые планируют пересадить выращенные при помощи iPS-клеток ткани сетчатки глаза пациенту, страдающему от возрастной макулярной дегенерации - болезни, поражающей центральную часть сетчатки, что может привести к потере зрения. utro.ru »

2017-02-01 15:40

Фото: riafan.ru

Ученым впервые удалось вырастить работающий кишечник из стволовых клеток

Ученые из японского Национального центра детского здоровья и развития сообщили, что впервые им удалось вырастить полностью функционирующий кишечник из эмбриональных стволовых клеток человека. riafan.ru »

2017-01-13 04:52

Фото: lenta.ru

Ученые обратили вспять старение стволовых клеток

Ученые из Школы медицины университета Джона Хопкинса впервые омолодили эмбриональные стволовые клетки человека с помощью специально разработанного химического «коктейля». Полученный биологический материал позволит улучшить результаты лечения с помощью ЭСК и моделирования генетических заболеваний. lenta.ru »

2016-12-15 15:49

Золотая середина. Теломеры здоровых стволовых клеток должны быть не короче и не длиннее, а в самый раз

В поисках источника долголетия, пожалуй, одним из самых главных открытий стало обнаружение зависимости возраста клеток от длины концевых участков хромосом – теломер. Новое исследование говорит о том, что не только укорочение теломер пагубно сказывается на клетках, но и чрезмерное удлинение тоже. vesti.ru »

2016-12-07 12:50

Фото: informus.ru

Ученые смогли вырастить мышечную ткань с помощью стволовых клеток

Ученые смогли  вырастить мышечную ткань с помощью стволовых клеток, пишет сайт letnews. ru. Ученые для замены поврежденной мышечной ткани вырастили ее на теле мыши при помощи человеческих стволовых клеток. informus.ru »

2016-10-28 18:19

Фото: ntv.ru

Диане из Кировской области нужны деньги на пересадку стволовых клеток

Диане из Кировской области срочно нужна помощь. Врачи выявили у нее редкое заболевание костного мозга. Девочке постоянно делают переливания крови, но эта процедура помогает лишь на время. Решить проблему может только пересадка стволовых клеток. Операция стоит три миллиона рублей. ntv.ru »

2016-08-14 09:55