Ученые Института Вейцмана научились выращивать мышиные эмбрионы вне матки

05.04.2021 20:19

Новый метод позволяет наблюдать за развитием эмбриона в режиме реального времени.​

Исследователи эмбрионального развития давно мечтали увидеть своими глазами, как крошечный клубок одинаковых клеток сначала прикрепляется к стенке матки, а затем превращается в нервную систему, сердце, желудок и конечности.

Эту задачу удалось решить профессору Якубу Ханна​ из израильского Научного института им. Вейцмана и его исследовательской группе. Разработанный ими метод выращивания эмбрионов мыши вне матки - начиная с имплантации эмбриона и до существенных этапов развития - дает исследователям беспрецедентный по важности инструмент для понимания программы развития, закодированной в генах, и может дать детальное представление о врожденных дефектах и ​​пороках развития, а также о процессе имплантации эмбрионов. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.

Проф. Ханна, который работает в отделе молекулярной генетики Института Вейцмана, объясняет, что многое из того, что сегодня известно об эмбриональном развитии млекопитающих - это результаты наблюдений не за самими млекопитающими, а за лягушками или рыбами, откладывающими прозрачные яйца, а также путем исследования мертвых препаратов эмбрионов мыши. Идея выращивания эмбрионов вне матки родилась еще в 30-е годы прошлого века, но эксперименты в этом направлении имели до сих пор весьма ограниченный успех - такие эмбрионы развивались ненормально и погибали.

Группа Ханны решила возобновить эти усилия в его лаборатории, главным направлением которой является изучение генетической "программы развития" в эмбриональных стволовых клетках. За семь лет, путем проб и ошибок, совершенствования процедур и самоконтроля, исследователи разработали двухэтапный процесс, позволяющий растить нормально развивающиеся мышиные эмбрионы вне матки в течение шести дней - примерно треть срока 20-дневной мышиной беременности.  К этому времени мышиные эмбрионы развивают четко очерченный план тела и видимые органы. «Для нас это самая загадочная и самая интересная часть эмбрионального развития, и теперь мы можем наблюдать ее и экспериментировать с ней, видя все эти поразительные детали», - отмечает проф. Ханна.

Исследованием руководили Алехандро Агилера-Кастрехон, доктор Бернардо Олдак, скончавшаяся в прошлом году д-р Рада Массарва и доктор Ноа Новерштерн в лаборатории проф. Ханны, а также доктор Итай Маза, бывший студент Якуба Ханны, ныне работающий в медицинском центре "Рамбам" хайфского Техниона.

На первом этапе, который длился около двух дней, исследователи начали работать с эмбрионами мышей в возрасте нескольких дней - сразу после того, как в организме матери они прикрепляются к стенке матки. В этот момент эмбрион - это шарик из 250 одинаковых стволовых клеток. Поместив эти шарики на специальную питательную среду в лабораторной посуде, ученые "убедили" эмбрионы закрепиться в этой среде так же, как на стенке матки, и продублировать первую стадию развития, на которой эмбрион удваивается и утраивается в размерах и делится на три слоя: внутренний, средний и внешний.

По прошествии двух дней, когда эмбрионы вступили в следующую стадию развития - формирование органов из каждого из слоев - исследователи перенесли их в питательный раствор в крошечные мензурки на роликовой базе, которая поддерживала движение растворов и их непрерывное перемешивание. Такой поток питательных веществ помог компенсировать отсутствие притока материнской крови к плаценте. Тщательно регулируя количество питательных веществ в мензурках, исследователи научились контролировать и подачу кислорода и углекислого газа к эмбрионам.

Чтобы проверить, были ли наблюдаемые процессы развития нормальными, исследователи сравнивали "свои" живые эмбрионы с препаратами, взятыми у мышей в те же сроки беременности, и убедились в их почти полной идентичности. В последующих экспериментах они вставили в зародыши гены, которые пометили растущие органы флуоресцентными цветами. Успех этой попытки показал, что новый процесс позволяет вести различные эксперименты, генетические и другие манипуляции, получая надежные результаты. «Вы сможете ввести в клетки новые гены или другие элементы, изменить условия или заразить эмбрион вирусом, и созданная нами система даст вам результаты, соответствующие тем, которые были бы получены при развитии эмбриона внутри матки», - подчеркивает проф. Ханна.

«Если вы дадите эмбриону правильные условия, его генетический код будет функционировать как линия костяшек домино - один этап последует за другим. Наша цель состояла в том, чтобы воссоздать эти условия, и теперь мы можем наблюдать в режиме реального времени, как "падают костяшки" эмбриональнго развития». По словам проф. Ханна, новый метод снизит стоимость и ускорит процесс исследований в области биологии развития, а также сократит потребность в лабораторных животных.

Следующим шагом в лаборатории Ханны станет проверка, можно ли вообще отказаться от эмбрионов беременных мышей, и создать искусственные эмбрионы из стволовых клеток. Исследователи надеются, что новый метод даст ответы на такие вопросы, как неудачи имплантации эмбрионов, почему окно для имплантации такое маленькое, как стволовые клетки постепенно теряют свои характеристики по мере дифференциации и развития эмбриона, и какие факторы при беременности могут привести к нарушениям развития.




Источник: MFA
Фото: Институт Вейцмана

Отправьте эту страницу друзьям!

Оставьте свой комментарий!

Читайте также:

Наука и технологии
17.01.2023

Поиски истоков жизни на Земле открыли новые тайны клеток человека

Две биологические загадки, разделенные миллиардами лет, сошлись воедино в недавнем исследовательском...
Наука и технологии
5.09.2021

«Супер-пробка» Института Вейцмана для вируса COVID-19

Исследователи израильского Института Вейцмана вместе с партнерами из французского Института Пастера...
Наука и технологии
8.08.2021

Ученые Института Вейцмана «‎взломали» код природного редактора РНК

Открытие позволит повысить эффективность исправления генетических мутаций, вызывающих ряд болезней.​...
Наука и технологии
17.08.2020

Израильские искусственные клетки производят вирусы для безопасных исследований

В Институте Вейцмана создан миниатюрный "конвейер" по производству и сборке белковых элементов структуры вируса.​...
Наука и технологии
4.10.2017

Компьютерные «запчасти» могут дать толчок дизайну белка

С помощью компьютера израильские исследователи моделируют эволюцию белков, создавая структуры, не существующие...

Лента новостей:

Израиль
Израиль
16.04.2024

Израильские гимнастки выиграли этап Кубка мира

Сборная Израиля по художественной гимнастике одержала победу в групповом многоборье и упражнениях с 5 обручами...
Израиль
16.04.2024

Израиль настаивает на санкциях против Ирана

Глава МИД Израиля Исраэль Кац призвал мировое сообщество ввести санкции против...
Израиль
16.04.2024

Как ВВС Израиля могут поставить Иран на колени

Газета Jerusalem Post  опубликовала возможные сценарии ответа Израиля...
В мире
В мире
16.04.2024

ЦАХАЛ: около Тира ликвидирован бригадный генерал «Хизбаллы»

Ударом с воздуха в южном Ливане был ликвидирован Исмаил Юсуф Бааз – высокопоставленный командир...
В мире
16.04.2024

WP: Россия помогает Ирану укрепить противовоздушную оборону

Россия помогает Ирану укрепить свою противовоздушную оборону против возможной атаки Израиля, -...
В мире
16.04.2024

Эрдоган может нанести удар по экспорту автомобилей в Израиль

Турция - один из крупнейших экспортеров автомобилей в Израиль за последние два десятилетия.
В мире
15.04.2024

МИД Ирана: мы отреагируем немедленно и более решительно в случае реакции Израиля

Министр иностранных дел Ирана заявил, что его страна ответит "немедленно и более решительно", если Израиль...
Бизнес
Бизнес
1.08.2023

Amazon инвестирует 7,2 млрд долларов в Израиль и запускает облачный сервис AWS

Компания Amazon заявила во вторник, 1 августа, что планирует инвестировать около 7,2 млрд долларов до...
Бизнес
18.06.2023

Intel инвестирует 25 млрд долл в завод в Израиле

Intel построит новый завод в Израиле стоимостью 25 миллиардов долларов, заявил в воскресенье премьер-министр...
Бизнес
17.06.2023

Uber уходит из Израиля

Компания Uber, год назад запустившая сервис по заказу такси в Израиле, покидает израильский рынок.
Бизнес
22.03.2023
 Шмуэль Бродецкий

Как репатрианту открыть бизнес в Израиле — советы бухгалтера

Получив гражданство, многие предприимчивые люди не ищут работу,...
Бизнес
12.01.2023

Забастовка курьеров Wolt в Иерусалиме

Сотни курьеров компании в Иерусалиме на этой неделе начали жесткие санкции против руководства компании.
Наука и технологии
Наука и технологии
12.12.2023

Четвертый ракетный корвет «Саар-6» введен в строй. Видео

Четвертый корвет "Саар-6" введен в строй и готов к выполнению боевых задач в Средиземном море...
Наука и технологии
2.10.2023

Начался отбор в научные олимпийские сборные Израиля

Министерство просвещения и Центр ученых будущего начинает процесс формирования нового состава школьных олимпийских научных...
Наука и технологии
23.09.2023

Израиль инвестирует миллионы, чтобы помочь ИИ понимать иврит и арабский язык

Израиль инвестирует около 30 миллионов шекелей в улучшение способности ИИ понимать иврит...
Наука и технологии
21.09.2023

Израиль и Британия подписали важное соглашение

Израиль и Великобритания подписали соглашение о сотрудничестве в научно-технологической сфере.
Медицина
Медицина
3.04.2024

Погибший в Газе старшина после смерти спас пятерых израильтян

Старшина Сиван Вейль, боец бригады коммандос подразделения «Эгоз», был смертельно ранен...
Медицина
2.10.2023

Вступили в силу две крупные реформы на рынке страхования здоровья

Все, кто приобрел страховой полис на покрытие операций в Израиле начиная...
Медицина
10.08.2023

Новый штамм COVID-19 обнаружен в Израиле

Новый штамм произошел от «Омикрона», который привел к повышению уровня заболеваемости...
Деньги
Деньги
17.03.2024

«Битуах Леуми» обанкротится на восемь лет раньше, чем ожидалось

Ожидается, что «Битуах Леуми» придет к банкротству на восемь лет раньше, чем прогнозировалось...
Деньги
10.02.2024

Moody's: рейтинг Израиля понижен до A2, прогноз негативный. Нетаниягу: «Экономика устойчива»

"Понижение рейтинга не связано с экономикой, оно целиком связано с тем, что мы...
Деньги
1.01.2024

Банк Израиля понизил учетную ставку на 0,25% до отметки 4,5%

Темпы инфляции продолжают снижаться, и Банк Израиля прогнозирует достижение запланированных правительством...
Деньги
15.12.2023

Денег нет: Минфин требует закрытия шести министерств

Ожидается, что в начале следующей недели Министерство финансов выпустит рекомендацию о закрытии шести “избыточных” министерств...
Деньги
13.11.2023

План военного времени принят

Утвержденный план обеспечит компенсацию для предприятий, которые стали нести убытки в результате военных действий.
Культура
Культура
15.04.2024

Новый израильский сериал о разведке

Новый сериал компании НОТ «Северный ветер» снял Асаф Беренштейн, режиссер первого сезона знаменитой «Фауды», он же написал сценарий...
Культура
28.02.2024

Для «Евровидения» не одобрили вторую песню Израиля

Европейский вещательный союз (EBU), в конце прошлой недели запретивший израильтянке Эден Голан исполнять на «Евровидении»...
Культура
25.02.2024

Песню Голан не одобрили для «Евровидения»

Представители EBU еще накануне заявили, что текст песни «слишком политический» и не отвечает требованиям конкурса.
Культура
12.02.2024

В Иорданской долине пройдет фестиваль «Зеленая долина»

В преддверии весны пустынные ландшафты Иорданской долины превращаются в зеленые цветущие ковры, а захватывающее...
Публицистика
Публицистика
15.04.2024
 Аркадий Красильщиков

Наша оппозиция способна и на такой ужас...

Вчера левые СМИ нашли еще одно "преступление"...
Публицистика
14.04.2024
 Деонис Спектор

Байден - это повсеместные пожары, войны и разрушение Америки

Одной печальной датой стало больше... 24-е февраля 2022 года, 7-е октября 2023 года...И вот, теперь,13-е...
Публицистика
13.04.2024
 Михаил Лобовиков

Только силой духа

14-летний мальчишка-пастух Биньямин Ахимеир - на снимке..., пропавший вчера в Шомроне, найден убитым. Да будет благословенна его память,...
Публицистика
12.04.2024
 Алекс Тарн

К какой же матери?

Согласно некоторым источникам, Россия активно подталкивает Иран – то есть его аятолл и стражей их революции – к широкомасштабной...
Репатриация
Репатриация
7.11.2023

Несмотря на войну: участники «Маса» продолжают прибывать в Израиль

С началом войны, несмотря ни на что, подавляющие большинство участников программ "Маса"...
Репатриация
27.08.2023

В систему просвещения Израиля интегрируются 200 учителей из диаспоры

На фоне кризиса в системе образования, в рамках программы "Маса-учителя", из диаспоры в Израиль прибудут около 200 англоязычных...
Репатриация
13.08.2023

Совместный проект МИДа и организации «Маса» готовит молодых дипломатов

На прошлой неделе состоялся первый выпуск совместного проекта министерства иностранных дел и организации...
Юмор
Юмор
9.08.2021

Олимпийский пиар, или «Как победить Олимпиаду»‎

После утверждения России, что у них украли золотую медаль по художественной гимнастике, Ядида написал сатирический...
Юмор
30.01.2021
 Борис Прусский

Лимерика

Израильский певец и музыкант Борис Прусский посвятил шуточное стихотворение инаугурации...
Юмор
16.07.2020

Наши резервы

Мне совершенно не мешает ходить "оборванцем". И вот я вышел из дома в своем обычном виде по делам на угол Бегин-Каплан. В разгар...
Юмор
27.05.2020

Проверка Бузагло

"-Как дела, милые? — спросил входящий в зал человек. -Репетируем удивлённое выражение лица! — ответили многоуважаемые."
Юмор
16.05.2020

Ограбление

Охана, владелец фирмы "Мойдодыр", совсем было собирался закрыть свой магазин, когда в помещение внезапно ворвался подозрительный тип с закрытым...