Учёные, скованные этическими нормами, всё смелее проводят эксперименты над стволовыми клетками, которые порождают соблазн однажды (не в краткосрочной перспективе, когда-нибудь) попробовать вырастить человека, клонировать его. Пока речь идёт о том, что они вырастили структуры из стволовых клеток, которые имитируют 21-дневный эмбрион человека.
Структуры, созданные из стволовых клеток биологами-эволюционистами из Кембриджского университета, получили название гаструлоиды. Гаструляция — это процесс начала формирования тела, когда у некоего однородного существа появляются специфические органы. Во время периода гаструляции образуются три слоя клеток — эктодерма, мезодерма и эндодерма, которые формируют нервную систему организма, мышцы и кишечник. В упомянутой стадии уже появляются и начинают развиваться компоненты сердца и нервной системы, но ещё нет головного мозга и других типов клеток, которые имеются у жизнеспособного плода, индивидуума.
Никогда ранее наука не видела стадий развития эмбриона человека. Во многих странах, в том числе в Великобритании, запрещено выращивать эмбрионы в лабораторных условиях для проведения исследований после 14 дней после зачатия. Эмбрионами для лабораторных нужд могут служить только невостребованные в процессе экстраполярного оплодотворения.
Модель, разработанная Наоми Морис и Альфонсо Мартинесом Ариасом, является первой, которая показывает, что происходит с развитием тела примерно через 18-21 день после зачатия. На это ушло почти два года, а сами гаструлоиды живут всего за 4 дня до того, как саморазрушаются.
«Наша модель производит только часть схемы развития эмбриона человека», — говорит автор статьи и генетик Альфонсо Мартинес-Ариас. Настоящий человеческий эмбрион также окружен мозговыми / нервными складками и экстраэмбриональными тканями, у него есть клетки, которые могли бы образовать мозг — всего этого нет у гаструлоида. И всё же, это лучше, чем попытка изучить человека через эксперименты над животными — последние отличаются структурно и генетически от человеческих эмбрионов.
Полученная возможность наглядного прослеживания развития эмбриона человека позволяет учёным понять причины выкидышей и ранних нарушений развития плода, таких как врожденные пороки сердца и некоторые проблемы позвоночника, например, сколиоз. Такие отклонения в беременности зачастую связаны с алкоголем, лекарствами, химическими веществами и инфекциями. Диагностика, которая будет разработана по результатам исследования, поможет избежать проблем у будущего ребёнка.
В ближайшие 5-10 лет исследователи, возможно, смогут добавить клетки, которые будут имитировать плаценту. Вскоре они смогут увидеть гаструлоиды с бьющимися сердцами (в утробе матери сердце эмбриона начинает биться примерно на 22 день). А углубившись в понимание процесса гаструляции, учёные получат возможность бороться также с бесплодием, генетическими нарушениями и выкидышами.
