В человеческих эмбрионах впервые отключили ключевой ген формирования тела

Исследователи выключили ген NANOG в эмбрионах на самых ранних стадиях. Оказалось, что без него клетки не могли превратиться в эпибласт — особую группу плюрипотентных клеток, из которых потом формируется все тело человека. При этом ткани, которые станут плацентой и желточным мешком, развивались нормально.

«Наши результаты показывают, что ген NANOG имеет решающее значение для развития плюрипотентных клеток, строительных блоков, которые имеют фундаментальное значение для развития человека», — подчеркнула Кэти Ниакан.

Плюрипотентные клетки способны дать начало любому типу тканей организма. Именно они лежат в основе эмбриональных стволовых клеток, которые активно используют в медицине.

Долгое время ученые ориентировались на данные, полученные на мышах. У грызунов отключение NANOG ломало развитие и эпибласта, и желточного мешка. У людей эффект оказался более узким — пострадала только линия, дающая тело.

«Мы предполагали, что ген NANOG будет играть действительно важную роль в развитии человека, учитывая его значение для развития эмбрионов мышей. Однако мы обнаружили, что NANOG функционирует несколько иначе у людей, чем у мышей», — рассказала участница исследования доктор Катарина Харасимова.

Для работы использовали «лишние» эмбрионы, оставшиеся после ЭКО. Пары-доноры уже завершили создание семьи и добровольно отдали материал для науки. Эмбрионы выращивали в лаборатории всего шесть с половиной дней, после чего эксперимент завершали.

Все проходило под строгим контролем британского регулятора HFEA и местного этического комитета.

Первый автор работы доктор Оливер Боуэр добавил:

«Точность редактирования оснований — это значительный шаг вперед по сравнению с предыдущим поколением методов редактирования генома. Это позволяет нам с большей уверенностью изучать ранние этапы развития человека».

Понимание роли таких генов может улучшить работу ЭКО, помочь разобраться в причинах ранних выкидышей и сделать лабораторные стволовые клетки более предсказуемыми для исследований и тестирования лекарств.

В перспективе метод теоретически позволит исправлять мутации, вызывающие тяжелые наследственные болезни — например, муковисцидоз или болезнь Хантингтона. Но в Великобритании, как и в большинстве стран такое применение сейчас запрещено. Потребуются годы проверок безопасности, общественные обсуждения и изменения законодательства.

Это исследование стало важной вехой: теперь у ученых появился точный инструмент, чтобы изучать именно человеческое развитие, а не только то, что происходит у животных. И результаты уже показывают, насколько мы порой отличаемся даже от ближайших лабораторных моделей.

Ученые впервые применили точное редактирование генома к человеческим эмбрионам

Впервые одобрена генная терапия для лечения наследственной глухоты

Подписывайтесь и читайте «Науку» в MAX