Ученые получили самые подробные изображения человеческих зародышей, используя два обычных лабораторных инструмента — флуоресцентные красители и лазерные микроскопы. Метод, описанный в Cell, позволяет изучать первые несколько дней развития без генетического изменения эмбрионов, пишет служба новостей журнала Nature.
«Это первый случай, когда мы смогли получить изображение человеческого зародышаа на самых ранних стадиях развития. Мы можем видеть отдельные клетки и то, как они взаимодействуют друг с другом, формируя преимплантационный эмбрион», — говорит Николас Плахта, клеточный биолог из Пенсильванского университета в Филадельфии, один из авторов исследования.
Метод поможет провести неинвазивный скрининг эмбрионов, зачатых в результате экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Обычно приходится изучать такие зародыши, убивая часть из них. Теперь же в образец можно просто добавить флуоресцентные красители для маркировки определенных клеточных структур.
Эмбрионы, использованные в этом исследовании, были пожертвованы для исследований через клинику ЭКО. Каждый зародыш состоит всего из 60–100 клеток и еще не имеет полностью сформированных тканей или органов.
Исследователи использовали SPY650-ДНК, флуоресцентный краситель, который маркирует геномную ДНК, и SPY555-актин, который маркирует белок F-актин, формирующий скелет клеток. В результате получилось наблюдать десятки 40-часовых живых эмбрионов с помощью мощных лазерных сканирующих микроскопов.
Например, исследователи заметили, что клетки внешнего слоя, известного как трофэктодерма, теряют часть своей ДНК во время клеточной репликации, называемой интерфазой. Такие ошибки могут быть связаны с хромосомными аномалиями, и этот эмбрион не приживется во время ЭКО. Авторы уверены, что новый метод поможет определить, какой эмбрион имеет наибольший потенциал для имплантации при ЭКО.
Авторы также смогли сравнить ключевые события развития в эмбрионах человека и мышей (последних часто используют в исследованиях) и заметили некоторые важные различия. Например, процесс, называемый уплотнением, который включает изменения формы клеток, начинается на стадии 12 клеток у эмбрионов человека и 8 клеток у мышей. Эти небольшие различия могут иметь большое значение для развития.
У человеческих эмбрионов обнаружили «прыгающие гены» и неизвестный тип клеток
Создан первый в истории эмбрион человека из стволовых клеток
Биологи смогли растить эмбрионы приматов вне матки дольше, чем когда-либо