Вчені створили модель людського ембріона, що виробляє клітини крові
Вчені виростили в лабораторії структури, схожі на ембріони, з яких виробляються клітини крові людини. Цей прорив відкриває нові можливості для регенеративної медицини, яка використовує власні клітини пацієнта для відновлення пошкоджених тканин.
Про це пише The Guardian.
Це досягнення — останній крок у стрімко зростаючій галузі, де моделі ембріонів створюються зі стовбурових клітин без використання яйцеклітин чи сперматозоїдів, що відкриває нове вікно у найперші етапи розвитку людини.
«Це був захопливий момент, коли в чашці з’явився червоний колір крові — його було видно навіть неозброєним оком», — розповів доктор Джітеш Неупане, дослідник Інституту Гердона Кембридзького університету та перший автор дослідження.
Він та його колеги використовують модельну систему, щоб зрозуміти найраніші стадії розвитку серця та кровоносної системи.
«Це проливає світло на те, як кровотворні клітини природно формуються під час ембріогенезу людини, відкриваючи потенційні медичні можливості для тестування лікарських засобів, вивчення раннього розвитку крові й імунної системи, а також моделювання таких розладів, як лейкемія», — додав Неупане.
Стовбурові клітини людини, які використовують для вирощування ембріоноподібних структур, можна отримати з будь-якої клітини тіла. Це означає, що такий підхід може прокласти шлях до створення крові, повністю сумісної з організмом конкретного пацієнта.
Хоча існують й інші методи отримання людських стовбурових клітин крові в лабораторії, вони потребують суміші додаткових білків, тоді як новий метод імітує природний процес розвитку, у якому самостійно організовані структури сприяють формуванню різних типів клітин.
«Попри те, що дослідження ще на початковій стадії, здатність виробляти людські клітини крові в лабораторії є важливим кроком уперед на шляху до майбутніх регенеративних терапій, які використовують власні клітини пацієнта для відновлення та регенерації пошкоджених тканин», — зазначив професор Азім Сурані з Інституту Гердона, старший автор дослідження.
У цьому новому дослідженні вчені використали людські стовбурові клітини, щоб відтворити деякі клітини та структури, які зазвичай з’являються на третьому й четвертому тижнях вагітності. Модель була спеціально розроблена так, щоб у ній не формувалися тканини, з яких у природному ембріоні утворюються плацента та жовтковий мішок. Це означає, що модель не мала теоретичної можливості розвинутися у плід і не формувала тканин, з яких розвивається мозок.
«Це мінімалістична система», — пояснив Неупане.
Команда спостерігала під мікроскопом, як з’являються тривимірні структури, схожі на ембріон. Уже на другий день вони самоорганізувалися у три зародкові шари — ектодерму, мезодерму та ентодерму — основу будови людського тіла.
На тринадцятий день команда помітила червоні плями крові. Також було показано, що стовбурові клітини крові, отримані з цієї моделі, здатні диференціюватися у різні типи кров'яних клітин — зокрема, в еритроцити, які переносять кисень, та лейкоцити, що відіграють ключову роль у роботі імунної системи.
Результати дослідження опубліковано в журналі Cell Reports.
