Созданные в лаборатории мыши росли вне матки. Для достижения этой цели исследователи использовали только стволовые клетки и вращающееся устройство, наполненное блестящими стеклянными флаконами. Специалист по биологии развития из университета Помпеу Фабра в Барселоне Альфонсо Мартинес Ариас, не участвовавший в эксперименте, сказал, что это «меняет правила игры». Такое выращивание мышей, описанное в отчете, который опубликовали 1 августа 2022 года в журнале Cell, провели в специально разработанном биореакторе. Он служил искусственной маткой для развивающихся эмбрионов. Внутри устройства они плавали в маленьких стаканах с раствором, наполненных питательными веществами и запертых во вращающемся цилиндре. Его движение имитирует поток крови и питательных веществ к плаценте. Согласно заявлению института науки Вейцмана в Израиле, где проводилось исследование, устройство также воспроизводит атмосферное давление матки мыши. В предыдущем эксперименте 2021 года, отчет которого можно посмотреть в журнале Nature, команда использовала этот биореактор для выращивания естественных эмбрионов мышей. Тогда они достигли 11-го дня развития в устройстве. «Это действительно показало, что эмбрионы млекопитающих могут расти вне матки. Это не столько формирование паттерна или отправка сигналов эмбриону, сколько обеспечение питательной поддержки», — прокомментировал биолог эмбриональных стволовых клеток из института Вейцмана и ведущий автор обоих исследований Джейкоб Ханна. После первоначального успеха с естественными эмбрионами исследователи захотели попробовать свои силы в выращивании лабораторных эмбрионов в механической матке. Для этого они применили химическую обработку к стволовым клеткам мышей, которая «перезагрузила» их в исходное состояние. Из него они могли трансформироваться в любой тип клеток — сердце, печень, мозг или что-то другое. К части этих клеток команда применила дополнительную обработку, чтобы включить гены, необходимые для создания плаценты. К третьей группе клеток они применили обработку, чтобы включить гены для образования желточного мешка. «Мы дали этим двум группам клеток кратковременный толчок, чтобы положить начало внеэмбриональным тканям, поддерживающим развивающийся эмбрион», — говорится в заявлении Ханны. Затем ученые поместили эти три группы стволовых клеток в искусственную матку, чтобы смешать их. Три разновидности клеток объединились для формирования скопления. Однако только около 50 из 10000 клеточных скоплений продолжали развиваться в эмбрионоподобные структуры, а те, которые выжили в биореакторе, прожили только 8,5 суток. В течение этих дней (почти половины обычной мышиной беременности) первоначально сферические эмбрионы вытягивались и становились цилиндрическими, как и следовало ожидать от естественных эмбрионов. Зачатки ЦНС стали появляться к шестому дню и вскоре дали начало крошечному, морщинистому мозгу. К восьмому дню у эмбрионов развились кишечные тракты и маленькие бьющиеся сердца, которые проталкивали стволовые клетки крови через новообразованные сосуды. Команда отметила, что форма внутренних структур и структура генов у синтетических эмбрионов немного отличались от тех, которые были обнаружены у естественных эмбрионов мыши. В последующих экспериментах исследователи планируют изучить химические сигналы, подталкивающие эмбриональные клетки к превращению одного типа ткани в другой. Что заставляет определенные стволовые клетки собираться и формировать нервную трубку, а другие клетки в это время превращаться в кишечник? «Наша следующая задача состоит в том, чтобы понять, как стволовые клетки знают, что делать, и как они самостоятельно собираются в органы и находят путь к назначенным им местам внутри эмбриона, — сообщает Ханна. — И поскольку наша система, в отличие от матки, прозрачна, она может оказаться полезной для моделирования врожденных дефектов и дефектов имплантации человеческих эмбрионов». По его словам, помимо использования в качестве исследовательской модели, искусственная матка также может когда-нибудь послужить инкубатором для клеток, тканей и органов, выращенных для процедур трансплантации. «Мы переходим к возможности создания эмбриона с нуля и, возможно, живого организма. Это был действительно заметный сдвиг в данной области», — заявил Пол Тезар, специалист по биологии развития из Медицинской школы университета Кейс Вестерн Резерв. Конечно, такие исследования сопряжены с серьезными этическими нормами. «Мышь — это отправная точка, которая подталкивает на размышления о том, как можно подойти к подобным экспериментам с людьми», — дал комментарий биолог стволовых клеток из института молекулярной генетики Макса Планка Алекс Мейснер. По материалам статьи «1st synthetic mouse embryos — complete with beating hearts and brains — created with no sperm, eggs or womb» LiveScience