Тайна рождения человека. Ученые впервые в истории засняли, как формируется эмбрион

Наука и технологии развиваются постоянно и с каждым днем ученым удается раскрыть все больше тайн биологии, но на этот раз они пошли значительно дальше. Впервые в истории ученым удалось заснять формирование эмбриона на самой ранней стадии. Ожидается, что это поможет разгадать "тайну" того, как у человека возникают врожденные дефекты, пишет Daily Mail.

В ходе исследования австралийские ученые наблюдали за тем, как клетки перепелиного эмбриона ползают по его опорной структуре, основанной на белке. В процессе этого движения они организовывались в самую раннюю форму сердца и первую фазу позвоночника и мозга, известную как "трубка".

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Авторы исследования отмечают, что в своей работе они задействовали инновационную технику с использованием флуоресцентного белка, что позволило подсветить клетки внутри крошечного эмбриона, в то время как команда фиксировала первые моменты его формирования.

Отметим, что в своей работе ученые использовали эмбрион перепела из-за его схожести с эмбрионом человека на самых ранних стадиях. Авторы исследования отмечают, что планируют изучить формирование эмбриона на самых ранних стадиях, чтобы обнаружить, какие ранние ошибки эмбриональных клеток могут привести к врожденным дефектам. Предполагается, что в будущем это позволит усовершенствовать методы лечения у людей.

По словам соавтора исследования, доктора Мелани Уайт из Университета Квинсленда, около 3% людей рождаются с врожденными дефектами, чаще всего это порок сердца и дефекты нервной трубки. Увы, единственными доступными методами лечения на сегодня являются хирургические операции, проводимые всего через несколько дней после рождения. В худших случаях может потребоваться трансплантация.

В ходе исследования команда создала генетически модифицированный перепелиный эмбрион, одновременно вырабатывающий отражающий флуоресцентный белок, известный как Lifeact. Известно, что гены это белка были имплантированы живому эмбриону перепела с помощью прямой инъекции в его первичные зародышевые клетки, циркулирующие в крови.

По словам доктора Уайт, эмбрионы птиц, таких как перепел, являются "превосходной моделью человеческого развития". Дело в том, что формирование большинства основных органов, в том числе сердца и нервной трубки, которая впоследствии формирует головной и спинной мозг, чрезвычайно похожи у эмбрионов птиц и людей. Перепелиные эмбрионы также легче регистрировать живыми по мере их роста, поскольку через тонкую скорлупу яйца медицинским технологиям легче проникнуть и оставить ее нетронутой.

В случае же с людьми, ученым сложно проследить эти ранние стадии развития эмбриона, так как они происходят уже после того, как эмбрионы имплантируют в утробу матери. В то же время эмбрионы перепелов формируются в яйцах, а потому они более доступны для визуализации.

Используя флуоресцентные белки ученые смогли подсветить ранний белковый каркас эмбриона, называемый "активным цитоскелетом". Именно он придает клеткам форму, за которую можно цепляться, что помогает им двигаться.

В результате команде удалось зафиксировать образование отдельных на отдельных клетках ветвистых выступов, помогающих клеткам ползти по белковым опорам цитоскелета в нужное место. Также ученым удалось задокументировали стволовые клетки сердца глубоко внутри эмбриона, когда они заняли позицию на этом цитоскелете для создания раннего сердца. Отметим, что это первый раз, когда ученым удалось сделать нечто подобное.

Исследователи отмечают, что им не хватало динамической информации о том, как эмбрион координирует движение, расположение и судьбу своих клеток во время перехода от одной стадии к другой. Теперь, с помощью инновационного метода им удалось ее получить.