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
6.02.2025

ЦАХАЛ разрабатывает план переселения из Газы

Исраэль Кац дал указание ЦАХАЛу разработать план, позволяющий жителям Газы добровольно покинуть прибрежный анклав.
Израиль
6.02.2025

Предотвращен теракт-самоубийство в автобусе в Иерусалиме

Общей службе безопасности (ШАБАК) удалось предотвратить масштабный теракт в израильской столице.
Израиль
6.02.2025

На севере Газы погибли двое бойцов ЦАХАЛа

На севере сектора Газы погибли старший сержант резерва Надав Коэн и старший сержант Нахман Рафаэль Бен-Ами.
В мире
В мире
6.02.2025

Президент Ирана: у нас нет ядерных амбиций

Президент Ирана Масуд Пезешкиан заявил, что Тегеран не преследует цель создания ядерного оружия.
В мире
6.02.2025

Трамп: Израиль передаст Газу США после окончания войны

"США, работая с великолепными командами разработчиков со всего мира, медленно и осторожно начнут...
В мире
5.02.2025

Трамп предложил Ирану «ядерное мирное соглашение»

"Я хочу, чтобы Иран был великой и успешной страной, но такой, которая не может иметь ядерного оружия"
В мире
5.02.2025

Нетаниягу и Трамп обсудили будущее Газы

В ходе встречи лидеры стран обсудили вопросы, связанные с «ликвидацией ХАМАС», а также будущее сектора Газа, который Трамп назвал «территорией, подлежащей сносу»....
В мире
4.02.2025

Трамп намерен ликвидировать «воук»-Министерство образования

Консерваторы давно выступают против Министерства образования, обвиняя его в навязывании «воук»-повестки, чрезмерном...
Бизнес
Бизнес
24.12.2024

Израильский туризм: теперь на подъем или дальше в пропасть?

Во время войны самый сильный экономический удар пришелся именно по туристической отрасли и в первую очередь – по...
Бизнес
17.07.2024

Edwards Lifescience покупает израильский медицинский стартап за 300 млн долл

Стартап разработал более безопасную микроинвазивную технологию лечения заболеваний митрального...
Бизнес
15.07.2024

Google обсуждает покупку израильского стартапа за 23 млрд долл

Google ведет переговоры о приобретении израильского стартапа в сфере кибербезопасности Wiz.
Бизнес
9.07.2024

IAI сообщила о сделке с иностранным клиентом на 1 млрд долл

Данная сделка - одна из крупнейших в истории концерна, хотя и не самая крупная.
Наука и технологии
Наука и технологии
15.01.2025

Заканчивается запись на программы Минпроса для одаренных детей

Запись на программы Минпроса для одаренных и эрудированных школьников подходит к концу. Подчеркнем, что...
Наука и технологии
7.01.2025

Марк Цукерберг: Facebook прекращает факт-чекинг и ослабляет цензуру

Глава компании Meta Марк Цукерберг объявил, что социальная сеть Facebook больше не будет заниматься проверкой...
Наука и технологии
24.12.2024

Муравьи решают сложную задачу по транспортировке лучше, чем люди. Израильское исследование

Израильские ученые сравнили способности людей и муравьев к координации действий при решении...
Наука и технологии
18.12.2024

В дома израильтян запустили энергию от волн

Это первый в мире случай, когда энергия волн используется в масштабах государства.
Медицина
Медицина
19.11.2024

В бою на юге Ливана погиб военнослужащий ЦАХАЛа

На юге Ливана погиб старший сержант резерва Омер Моше Гаэльдор.
Медицина
12.11.2024

В бою на севере сектора Газы погибли четверо израильских солдат

В бою на севере сектора Газы погибли четверо израильских военнослужащих.
Медицина
28.10.2024

В больнице умер майор Гай Яаков Незри, получивший ранения в Газе

В больнице от ран, полученных 19 октября в бою на севере сектора Газы, умер майор Гай Яаков Незри.
Медицина
14.08.2024

Помощь инвалидам ЦАХАЛа с черепно-мозговыми травмами

В этом центре раненые солдаты находят не только профессиональную поддержку и интересные занятия, но и дружеское общение
Медицина
15.07.2024

В Израиле удвоилось число жертв вируса Западного Нила

Вирус Западного Нила диагностировали уже у 440 израильтян. Зафиксировано 32 летальных исхода.
Деньги
Деньги
22.12.2024

Кнессет заморозил повышение взносов в Битуах Леуми

Согласно заявлению комитета, повышение будет действовать исключительно в течение двух лет.
Деньги
17.12.2024

Налоговое управление подтвердило повышение налогов на автомобили в 2025 году

С 2025 года в Израиле увеличатся налоги на покупку всех типов автомобилей....
Деньги
17.12.2024

Кнессет принял решения об увеличении налоговой нагрузки на граждан

Некоторые депутаты выразили недовольство тем, что меры негативно скажутся на уязвимых слоях населения.
Деньги
21.08.2024

JPMorgan снизил прогноз израильской экономики

Американский инвестиционный банк JPMorgan опубликовал пересмотренный прогноз для израильской экономики.
Культура
Культура
6.01.2025

Эдриан Броуди получил «Золотой глобус»

Актер Эдриан Броуди стал лауреатом премии «Золотой глобус», победив в номинации «Лучшая мужская роль в драматическом...
Культура
1.01.2025

Актёр Стивен Фрай стал рыцарем

По словам Фрая, он был «совершенно ошарашен», узнав о своем новом статусе.
Культура
16.10.2024

Израиль и еврейская диаспора отмечают праздник Суккот

Неделя пребывания в шалашах посвящена памяти об исходе из Египта.
Культура
23.09.2024

Мы снова будем танцевать

Документировать и творчески переосмысливать события 7 октября 2023 года израильские деятели искусств начали...
Культура
9.09.2024

Делай добро и дари его близким

В центре реабилитации для солдат ЦАХАЛа пройдёт ярмарка изделий ручной работы в преддверии Рош а-Шана...
Публицистика
Публицистика
5.02.2025
 Аркадий Красильщиков

Левый мир в панике

"Много будет рассуждений, статей, заметок вокруг идеи Дональда Трампа очистить Газу от хамасоидов....
Публицистика
5.02.2025
 Шимон Бриман

Трампсфер арабов из Газы

То, что десятки лет клеймилось левой прессой как "ультраправые...
Публицистика
3.02.2025
 Деонис Спектор

Все идет по плану

Двенадцать дней, которые по-своему потрясли мир. Так можно охарактеризовать турбулентное начало нового президентства...
Публицистика
2.02.2025
 Топаз Рам

Выселение жителей Газы станет «светом для народов»

"По моей оценке, политический и личный стимул Трампа в изгнании жителей Газы — это создание...
Публицистика
29.01.2025
 Марк Вортман

Халатность стоматолога в Израиле

Халатность зубных врачей – одна из наиболее острых проблем здравоохранения в Израиле, которая ежегодно становится...
Репатриация
Репатриация
4.09.2024

Новым гендиректором организации «Маса» стал Меир Хольц

Генеральным директором программы «Маса» назначен г-н Меир Хольц. Хольц, до недавнего времени, занимал...
Репатриация
28.08.2024

Как сегодня учат иврит в ульпанах

Один из ключевых факторов интеграции в Израиле – это, конечно же, знание иврита. Чем быстрее вы выучите язык, тем легче и быстрее...
Репатриация
27.08.2024

Война не остановила репатриантов

После нападения террористов ХАМАСа на Израиль в октябре прошлого года в еврейское государство прибыло 29 тыс. репатриантов.
Репатриация
25.06.2024

«Маса-Учителя» подводит итоги самого сложного учебного года за всю историю программы

Во вторник, 25 июня, состоялась церемония завершения программы "Маса-Учителя", в рамках которой...
Репатриация
19.05.2024

Сотни мероприятий, десятки проектов, 180 пар: «Мидраше Ционит» исполняется 25 лет

«Мидраша Ционит» - еврейская международная организация была основана Шломо Нееманом, бывшим главой Совета...
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...