Что такое синтетический эмбрион и как он помогает ученым раскрыть тайну зарождения жизни

Синтетический эмбрион – не совсем точный термин, но он используется, когда говорят о синтезированных структурах, созданных из «строительных блоков» трех типов (стволовых клеток, плаценты и желточного мешка). По строению они похожи на эмбрионы, но используются как модели для понимания работы отдельных генов, потому что на реальных примерах крайне сложно проследить процесс их формирования и функционирования. Также на синтетических структурах удобно отслеживать роль среды или влияние конкретных препаратов на будущего ребенка.

В современном мире до сих пор многие беременности прерываются на ранних сроках, когда женщина может даже не подозревать о своем положении. Первые 2-3 недели развития плода – самое «хрупкое» время, и ученым только предстоит изучить причины, приводящие к абортированию. Известно, что в формировании потомства участвуют 3 типа клеток, но только один из них строит сам организм. Другие два обеспечивают необходимую поддержку и питание плода. Эмбрионы гибнут, если развитие стволовых клеток происходит неправильно или с нарушением сроков, а также когда нарушается связь между всеми тремя типами «строительного материала».

О стадии имплантации эмбриона (когда он «вторгается» в тело матери) ученые знают крайне мало, поэтому синтетические модели помогают увидеть, как разные типы стволовых клеток взаимодействуют друг с другом и формируют новый организм. Оказалось, что зародыш получает инструкции по построению своего тела от внеэмбриональных клеток, и по ним создает мозг, сердце и остальные структуры организма. Ученым уже удалось добиться формирования жизненно важных органов «в пробирке».

Результаты этих исследований не только прольют свет на тайну самых первых дней существования эмбрионов, но и помогут научиться омолаживать ткани. Возможно, это станет еще одним шагом к созданию эликсира молодости. Но в первую очередь ученых заботят вопросы воспроизводства и сохранения жизни не только эмбрионов, но и взрослых людей. Знания, которые исследователи планируют извлечь из своих экспериментов, пригодятся в трансплантологии. А может, и научат восстанавливать работоспособность органов, переставших функционировать по ряду причин.

Но пока все исследования сталкиваются с рядом трудностей. Во-первых, они проходят на синтетических эмбрионах мышей, так как искусственно вырастить человеческий зародыш ученые могут только до 14-го дня. Для человека из стволовых клеток выращиваются только отдельные фрагменты тканей и органов. Во-вторых, пока хороший результат объединения трех типов стволовых клеток – не более, чем удачное стечение обстоятельств, поэтому специалисты разрабатывают механизмы контроля этого события.