Эмбриоиды – это трехмерные агрегаты плюрипотентных стволовых клеток, которые дают производные зародышевых листков. Их используют в биоинженерии при выращивании тканей и органов для трансплантации, моделировании и скрининга дефектов развития.
Впервые были получены в 2014 году из клеток карциномы эмбриона мыши. Позднее были получены более продвинутые мышиные 3D-модели эмбриоидов, способные генерировать морфологически правильный мозг, нервную трубку, кишечную трубку.
Кроме того, недавние достижения привели к созданию удлиняющихся мезодермальных эмбриоидов на основе эмбриональных стволовых клеток человека, со структурами подобными нервной.
Сегодня используют следующие модели эмбриоидов:
- 2D- гаструлоиды – культивируют в специальных чашках, покрытых микроструктурами, к которым присоединяются клетки.
- Бластоиды - представляют собой агрегаты мышиных эмбриональных стволовых клеток, которые моделируют зачатие мыши на стадии бластоцисты.
- Модель PASE – эмбриоиды постимплантационного амниотического мешка. Используют для наблюдения процессов, которые идут в эмбриогенезе связные с развитием амниотического мешка.
- 3D гаструлоиды – это агрегаты стволовых клеток мыши или человека, которые в своём развитии развивают эмбрионоподобную структуру с тремя осями и точным распределением множественных производных трёх зародышевых листков. Эти структуры повторяют более поздние стадии гаструляции и ранние стадии органогенеза и могут быть использованы для изучения дифференцировки клеток и морфологических перестроек, которые происходят на более поздних стадиях гаструляции.
- TLS-гаструлоиды (похожи на хобот слона) обладают высокой способностью к самоорганизации, включают нейроны и сомиты. TLS-структуры легко поддается генетическим, механическим, химические или другие модуляциям. Масштабируемая, управляемая и высокая доступность TLS позволяют использовать его для расшифровки динамики молекулярных, клеточных и морфогенетических процессов.
По материалам Jesse V. Veenvliet et all. Mouse embryonic stem cells self-organize into trunk-like structures with neural tube and somites// Science. 2020. V.370.; Susanne C. van den Brink1, Alexander van Oudenaarden 3D gastruloids: a novel frontier in stem cell-based in vitro modeling of mammalian gastrulation // Trends in Cell Biology, September 2021, Vol. 31.