Британские биологи создали первую искусственную плаценту
Молекулярные биологи из Британии впервые смогли превратить стволовые клетки в миниатюрный аналог плацентарной ткани, изучение которой поможет уменьшить число выкидышей и улучшить здоровье ребенка. Результаты первых опытов с ней были представлены в журнале Nature.
"Мы почти ничего не знаем о том, как работает плацента, так как у нас отсутствуют ее полноценные аналоги как среди модельных животных, так и в лабораториях. Между тем, нарушения в работе этого органа часто угрожают жизни матери и ее ребенка, начиная с токсикоза и заканчивая выкидышами", - рассказывает Маргарита Турко (Margherita Turco) из Кембриджского университета (Великобритания).
За последние два десятилетия биологи научились превращать стволовые клетки в ткани костей, мускулов, кожи и нервной системы. Такие ткани могут стать "запчастями" на случай повреждения тела или лекарством для ряда дегенеративных заболеваний. К примеру, культуры "стволовых" нейронов могут стать панацеей для лечения болезней Альцгеймера и Паркинсона, а другие их версии помогут вернуть утерянные конечности или органы.
В частности, в апреле 2012 года ученые смогли превратить стволовые клетки в волосяные луковицы и успешно пересадили их на затылок "лысых" мышей. Три года назад японские ученые собрали полноценные копии различных органов, таких как почки или печень, из стволовых клеток, а также вырастили ногу крысы и "подключили" ее к телу грызуна.
Турко и ее коллеги добавили плаценту к числу подобных "искусственных органов", экспериментируя с культурами клеток, извлеченными из плода нескольких женщин-добровольцев на разных стадиях развития ребенка.
Как объясняют биологи, плацента состоит из двух типов клеток, синцитиотрофобластов и цитотрофобластов. Первые отвечают за формирование особого барьера, отделяющего кровеносную систему зародыша от организма матери, а вторые - за организацию обмена веществ между ними.
Ученых давно интересует то, как возникают обе группы плацентарных клеток и как нарушения в их работе могут быть связаны с выкидышами, различными осложнениями и гибелью зародыша еще до его прикрепления к стенке матки.
Британские исследователи сделали первый шаг к получению этих ответов. Они подобрали особый "коктейль" из различных гормонов и сигнальных молекул, заставляющий стволовые клетки, содержащиеся внутри особых "ворсинок" в плаценте, превращаться в полноценные миниатюрные копии этого органа.
Для этого ученые проанализировали то, какие гены были наиболее активны внутри плаценты на 6-9 неделе беременности, и выделили вещества, связанные с "взрослением" стволовых клеток. Объединив их со смесью молекул из уже сформировавшейся плаценты, Турко и ее коллеги получили препарат, заставляющий эти "заготовки" превращаться в полноценные аналоги плаценты, сохраняющие стабильность почти неограниченно долго.
Эти миниатюрные органы, по словам ученых, обладают всеми важными чертами плаценты. В них присутствуют оба типа клеток, внутри них есть "ворсинки", участвующие в обмене газами и питательными веществами, и они вырабатывают все критически важные гормоны и сигнальные молекулы.
Как надеются биологи, эксперименты с этими мини-органами помогут не только раскрыть секреты бесплодия и причины развития выкидышей, но и понять, почему некоторые редкие патогены, к примеру, вирус Зика, могут проникать через нее.
