Вчені розкрили таємницю народження людини
Наука і технології розвиваються постійно і з кожним днем вченим вдається розкрити все більше таємниць біології, але цього разу вони пішли значно далі, пише Успіх in UA.
Вперше в історії вченим вдалося зафільмувати формування ембріона на ранній стадії. Очікується, що це допоможе розгадати “таємницю” того, як у людини виникають вроджені дефекти.
Під час дослідження австралійські вчені спостерігали за тим, як клітини перепелиного ембріона повзають по його опорній структурі, заснованій на білку. У процесі цього руху вони організовувалися в найбільш ранню форму серця і першу фазу хребта і мозку, відому як “трубка”.
Автори дослідження зазначають, що у своїй роботі вони залучили інноваційну техніку з використанням флуоресцентного білка, що дало змогу підсвітити клітини всередині крихітного ембріона, тоді як команда фіксувала перші моменти його формування, повідомляє focus.ua.
Зазначимо, що у своїй роботі вчені використовували ембріон перепела через його схожість з ембріоном людини на найбільш ранніх стадіях. Автори дослідження зазначають, що планують вивчити формування ембріона на ранніх стадіях, щоб виявити, які ранні помилки ембріональних клітин можуть призвести до вроджених дефектів. Передбачається, що в майбутньому це дасть змогу вдосконалити методи лікування у людей.
За словами співавторки дослідження, докторки Мелані Вайт з Університету Квінсленду, близько 3% людей народжуються з вродженими дефектами, найчастіше це вада серця і дефекти нервової трубки. На жаль, єдиними доступними методами лікування на сьогодні є хірургічні операції, які проводять лише через кілька днів після народження. У гірших випадках може знадобитися трансплантація.
Під час дослідження команда створила генетично модифікований перепелиний ембріон, який одночасно виробляє флуоресцентний білок, що відбиває, відомий як Lifeact. Відомо, що гени цього білка були імплантовані живому ембріону перепела за допомогою прямої ін’єкції в його первинні зародкові клітини, що циркулюють у крові.
За словами докторки Вайт, ембріони птахів, таких як перепел, є “чудовою моделлю людського розвитку”. Річ у тім, що формування більшості основних органів, зокрема серця і нервової трубки, яка згодом формує головний і спинний мозок, надзвичайно схожі в ембріонів птахів і людей. Перепелині ембріони також легше реєструвати живими в міру їхнього зростання, оскільки через тонку шкаралупу яйця медичним технологіям легше проникнути та залишити її недоторканою.
У випадку ж з людьми, вченим складно простежити ці ранні стадії розвитку ембріона, оскільки вони відбуваються вже після того, як ембріони імплантують в утробу матері. Водночас ембріони перепелів формуються в яйцях, а тому вони більш доступні для візуалізації.
Використовуючи флуоресцентні білки, вчені змогли підсвітити ранній білковий каркас ембріона, званий “активним цитоскелетом”. Саме він надає клітинам форму, за яку можна чіплятися, що допомагає їм рухатися.
У результаті команді вдалося зафіксувати утворення окремих на окремих клітинах гіллястих виступів, які допомагають клітинам повзти по білкових опорах цитоскелета в потрібне місце. Також ученим вдалося задокументували стовбурові клітини серця глибоко всередині ембріона, коли вони зайняли позицію на цьому цитоскелеті для створення раннього серця. Зазначимо, що це перший раз, коли вченим вдалося зробити щось подібне.
Дослідники зазначають, що їм не вистачало динамічної інформації про те, як ембріон координує рух, розташування і долю своїх клітин під час переходу від однієї стадії до іншої. Тепер, за допомогою інноваційного методу їм вдалося її отримати.
