Группа британских и американских ученых вырастила синтетические эмбрионы из стволовых клеток в лаборатории. Разбираемся в целях исследователей и их планах на будущее
А в чем тренд?
Ученые из объединенной лаборатории Кембриджского университета и Калифорнийского технологического института (Cambridge-Caltech) создали синтетические человеческие эмбрионы с использованием стволовых клеток, но без яйцеклеток или сперматозоидов. По словам исследователей, их эксперимент может стать важнейшим источником информации о генетических нарушениях и биологических причинах повторяющихся выкидышей. Эксперимент является частью биотехнологических разработок, которые уже используются в медицине, фармацевтике, промышленности, энергетике и сельском хозяйстве. В них BioTech-инновации позволяют снизить себестоимость продукции, развивать биомедицину и отрасль биофармацевтических препаратов.
Однако научная работа также поднимает серьезные этические и юридические вопросы: выращенные в лаборатории формы не подпадают под действующее законодательство Великобритании и большинства других стран. У них нет ни бьющегося сердца, ни зачатков мозга, однако эти структуры включают в себя клетки, которые обычно формируют плаценту и зародышевый орган «желточный мешок».
Открытие эмбрионоподобных моделей
Профессор Магдалена Жерницкая-Гётц из Cambridge-Caltech рассказала об открытии в пленарном докладе в середине июня 2023 года на ежегодной встрече Международного общества исследований стволовых клеток в Бостоне. Она заявила: «Мы можем создавать человеческие эмбрионоподобные модели через перепрограммирование [стволовых] клеток».
В ближайшем будущем такие синтетические эмбрионы не будут использоваться в клинических целях. Было бы незаконно имплантировать их в матки пациенток. Более того, пока неясно, есть ли у этих структур потенциал для дальнейшего созревания.
Безопасное изучение
Цель научной работы заключалась в том, чтобы ученые подробно изучили развитие эмбрионов в период «черного ящика». Он так называется из-за того, что исследователи имеют право выращивать эмбрионы в лаборатории только до 14 дней. Дальнейший ход развития эмбрионов на более поздних этапах можно отслеживать только по результатам УЗИ беременных женщин или изучая эмбрионы, пожертвованные для исследований.
Робин Ловелл-Бэдж, руководитель отдела биологии стволовых клеток и генетики развития в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне, заявил: «Идея опыта заключается в следующем: благодаря моделированию эмбрионального развития с помощью стволовых клеток можно получить огромное количество информации о том, как человек развивается и что может пойти не так. При этом не придется использовать человеческие эмбрионы, находящиеся на ранней стадии развития».
Двухнедельный эмбрион
Ранее команда Жерницкой-Гётц и конкурирующая группа из Института Вейцмана в Израиле обнаружили, что стволовые клетки мышей можно побудить к самостоятельной сборке в похожие на эмбрионы структуры с желудочно-кишечным трактом, зачатками мозга и бьющимся сердцем. С тех пор началась гонка за адаптацию результатов этой работы к использованию на человеческих моделях. Все подробности последней работы лаборатории Cambridge-Caltech еще не опубликованы, но Жерницкая-Гётц на бостонской конференции рассказала о выращивании эмбрионов до стадии двухнедельного развития.
Адаптация законодательства
Это событие подчеркивает, что наука значительно опережает законодательство. Исследователи в Великобритании и других странах уже начали разрабатывать добровольные принципы для регулирования исследований с синтетическими эмбрионами. В комментарии изданию The Guardian Робин Ловелл-Бэдж подчеркнул: «Если замысел заключается в том, чтобы эти модели были похожи на нормальные эмбрионы, то к ним в некотором смысле следует относиться одинаково. В законодательстве это сейчас не отражено. Люди обеспокоены». Также пока остается без ответа вопрос о том, смогут ли эти структуры в теории вырасти в живое существо. Это и предстоит выяснить исследователям.