Через несколько недель после зачатии то, что в будущем станет вашим телом, претерпевает существенные метаморфозы и растет как вверх, так и вниз. Однако долгое время для ученых было большой загадкой то, как именно наши клетки узнают о том, куда расти.
Чтобы выяснить это, исследователи создали связку стволовых клеток, максимально приближенную к эмбриону человека на ранних стадиях развития. В результате они получили гораздо лучшее представление о биохимии, лежащей в основе этого процесса в развивающемся человеческом организме.
Команда ученых из Университета Рокфеллера объединила знания в области физики и биологии, чтобы побудить модель 10-дневного человеческого эмбриона перейти от идеальной сферы к чему-то менее симметричному. Ограничения на изучение эмбрионов старше 14 дней в настоящее время делают исследование самых ранних моментов нашего развития весьма сложной практической и этической задачей. К сожалению, в работе с моделями эмбрионов животных ученые не смогут зайти слишком далеко, особенно когда дело доходит до сложной «смеси» генетической и биохимической активности, которая превращает оплодотворенную клетку в полностью сформированного человека.
Чтобы приблизиться к определению точной последовательности ранних изменений, необходимых для формирования «чистого листа» тканей у человека, исследователям пришлось взять тот же тип стволовых клеток, что составляют сам эмбрион, и просто расположить их в таком порядке, который они принимают в определенной стадии развития. Эти модели на самом деле больше похожи на эмбриональные органоиды — синтетические структуры, которые имитируют некоторые, но не все, определяющие характеристики своих биологических аналогов. Эти так называемые «эмбриоиды» использовались для изучения клеточного и эмбриологического развития в течение многих лет, так что в качестве лабораторного инструмента данная техника не так уж нова.
Физик и биохимик Мийо Симунович пояснил, что команда объединила несколько методик — биоинженерию, физику и биологию — чтобы создать 3D-модель, которая не только имитирует генетический отпечаток эмбриона, но также повторяет его форму и размер.
Этическая сложность данного вопроса заключается в том, что со временем все более совершенные синтетические эмбриональные модели рано или поздно пересекут грань между искусственной жизнью и «подлинным» человеком. Не исключено, что и само понятие человечности после этого станет довольно размытым, а мы перейдем в новую эру биосинтетических технологий.
