Оплодотворение in vitro растений
Добавил пользователь Евгений Кузнецов Обновлено: 18.09.2024
растений – регенерантов к почвенным условиям, а также получить более высокий процент безвирусных маточных растений.
Еще один способ, применяемый для освобождения растений от вирусов – хемотерапия. Он заключается в добавлении в питательную среду, на которой культивируют апикальные меристемы, аналога гуанозина (коммерческое название вирозол) в концентрации 20—50 мг/л. Это противовирусный препарат широкого спектра действия. При использовании вирозола процент безвирусных растений, полученных методом культуры меристем, увеличивался до 80–100 % по сравнению с 0–41 % в контроле. Положительные результаты хемотерапии были получены при оздоровлении сливы, черешни, малины, некоторых цветочных и других растений.
Оздоровленные применением меристемной культуры растения размножают далее обычными методами клонального микроразмножения. Важное место в этой работе принадлежит диагностике зараженных растений. Наиболее чувствительным методом тестирования является иммуноферментный анализ, для которого требуется минимальное количество материала из любого органа растения.
Технология получения свободного от фитопатогенной инфекции посадочного материала разработана для целого ряда овощных и кормовых, плодово-ягодных, декоративных и древесных растений.
6.4. Культура изолированных клеток и тканей в селекции
и генной инженерии растений
Селекционная практика основывается на двух принципиальных подходах: создание генетического разнообразия и отбор желаемых генотипов. Клеточные технологии предлагают принципиально новые пути для увеличения генетического разнообразия и скрининга форм с искомыми признаками.
Существующие методы культивирования изолированных клеток и тканей растений in vitro можно разделить на две группы по их использованию с целью создания растений с новыми полезными признаками (табл. 6.1). Первая группа методов – это технологии для облегчения и ускорения селекционного процесса. Они не подменяют обычную селекцию, а служат ей. Вторая группа – технологии, предназначенные для создания генетического разнообразия исходных форм для селекции. Использование данных методов ведет к самостоятельному, независимому от традиционных методов селекции, получению новых форм и сортов растений.
Клеточные технологии в селекции растений
Для облегчения и ускорения селекционного
Для создания генетического разнообразия и
скрининга генотипов с важными признаками
Оплодотворение in vitro
Получение индуцированных мутантов
на клеточном уровне
Гибридизация соматических клеток
Клональное микроразмножение новых
сортов, гибридов, линий
создание искусственных семян)
Адресованный перенос ядерных генов
Особое место, как в селекции, так и в генетике занимает отдаленная гибридизация. Скрещивание представителей культурных и дикорастущих видов, позволяет не только улучшать существующие сорта, расширять ареал их возделывания, но и создавать совершенно новые, высокоценные формы, сорта и даже виды растений. Ни один другой метод не позволяет так обогащать генофонд культурных растений как отдаленная гибридизация. Однако при использовании данного метода экспериментатор сталкивается с проблемой нескрещиваемости из-за прогамной и постгамной несовместимости.
Прогамная несовместимость – физиологическая несовместимость партнеров при отдаленном скрещивании, проявляющаяся на этапе до оплодотворения. Она может быть обусловлена физиологическими (несоответствие во времени созревания пыльцы отцовского растения или отсутствие секрета рыльца пестика материнского растения), а также морфологическими причинами (различие партнеров по длине столбика пестика и пыльцевой трубки; блокирование роста трубки на разных этапах ее пути от рыльца пестика до микропиле семяпочки вследствие тканевой несовместимости партнеров).
Основной способ преодоления прогамной несовместимости – оплодотворение in vitro. Метод заключается в совместном культивировании пыльцы и неоплодотворенных семяпочек, которое может осуществляться двумя различными способами. В первом случае столбик пестика срезается, завязь помещается на питательную среду, и на нее наносят готовую пыльцу. Второй вариант данного метода предполагает вскрывание завязи и перенос на питательную среду кусочков плаценты с семяпочками, вблизи которых или непосредственно
на их поверности культивируется готовая пыльца. Визуально определить прошло ли оплодотворение in vitro можно по быстрому увеличению размеров семяпочек. Сформировавшийся зародыш, как правило, не переходит в состояние покоя, а сразу прорастает и дает начало гибридному поколению. Опыление in vitro хорошо удается для растений семейства маковых, гвоздичных, пасленовых (табак, петуния), у которых в завязях имеются многочисленные семяпочки.
Постгамная несовместимость – несовместимость таксономически отдаленных партнеров, которая наблюдается после оплодотворения, и приводит к образованию щуплых невсхожих семян.
Физиологические причины постгамной несовместимости заключаются в несоответствии темпов развития зародыша и эндосперма либо непригодности (токсичности) метаболитов тканей материнского растения для питания зародыша. Способ их преодоления – культивирование незрелых гибридных зародышей на питательной среде.
Постгамная несовместимость может быть обусловлена и генетическими причинами, которые выражаются в аномалиях развития органов зародыша или молодого проростка. Для их преодоления используется шунтирование нормального развития, его замена получением гибридной каллусной ткани из живых тканей проростка или зародыша и регенерация растений из каллусных клеток.
Выращивание зародышей на искусственной питательной среде называется эмбриокультурой. В зависимости от стадии развития могут быть изолированы недостаточно дифференцированные или вполне сформировавшиеся зародыши. Среда для выращивания зрелого зародыша может быть простой, без добавок физиологически активных веществ. Для культивирования недифференцированных зародышей требуются более сложные питательные среды, содержащие не только витамины и стимуляторы роста, но и дополнительные трофические факторы (набор аминокислот, необходимые сахара, осмотики типа сорбита и маннита, растительные экстракты неопределенного состава).
Преодоление постгамной несовместимости, обусловленной генетическими причинами, как уже отмечалось, осуществляется путем введения промежуточного этапа получения гибридного каллуса и растений–регенерантов на его основе. Этот подход впервые был применен для получения гибридных растений табака при межвидовом скрещивании Nicotiana tabacum с диким видом Nicotiana occidentalis. В результате этого скрещивания удалось получить гибридные семена, но проростки гибли на стадии семядолей из-за отмирания первичного корня и остановки роста. Индукция образования каллусной ткани из семядолей
и гипокотилей гибридных проростков, а затем и органогенеза в каллусах позволила получить сотни гибридных растений.
Каллусная ткань из гибридных растений может также служить для получения вариантных форм. Так, из одного гибридного зародыша, возникшего при скрещивании ячменя и пшеницы, было получено более сотни регенерантов. У половины из них отмечались различия по морфологии и окраске колоса, длине остей и другим признакам, что дало основания считать их сомаклональными вариантами.
Таким образом, практические аспекты использования метода эмбриокультуры заключаются в следующем:
возможности получения межвидовых и межродовых гибридов;
сохранении важного для селекции материала путем культивирования in vitro изолированных семяпочек и потерявших всхожесть семян;
сокращении длительного селекционного процесса путем ускорения in vitro прохождения жизненного цикла растения;
получении из гибридной каллусной ткани сомаклональных вариантов.
Экспериментальная гаплоидия. Роль гаплоидных растений в генетических исследованиях очень велика. Применение их позволяет легче обнаружить рецессивные мутации, редкие рекомбинации, экспрессию введенного извне генетического материала. Гаплоидия может широко применяться при количественном генетическом анализе сельскохозяйственных растений. Такой анализ включает изучение взаимодействия генов и генетической изменчивости, определения групп сцепления, установления числа генов, действующих на количественные признаки, установление локализации полигенов.
Гаплоиды также широко используются в селекционном процессе (рис. 6.4). Одно из важнейших направлений их применения заключается
в возможности получения из гаплоидных клеток путем их обработкми колхицином полностью гомозиготных диплоидных растений. Такие изогенные линии на основе удвоенных гаплоидов можно создать в течение года, тогда как метод имбридинга требует более 4–6 лет. Гомозиготность широко используется в селекционном процессе. Изогенные линии облегчают селекционеру оценку и отбор новых признаков и позволяют ускорить процесс создания нового сорта в 2–3 раза.
Метод микроклонального размножения растений в условиях in vitro. Каковы основные преимущества метода перед традиционными видами размножения растений.
Генетическое разнообразие — это не всегда хорошо. Если цель состоит в том, чтобы быстро и качественно вырастить некое множество одинаково здоровых саженцев (например, малины, голубики или ежевики) то проще взять один заведомо здоровый экземпляр растения и размножить его вегетативно. На данный момент наиболее передовым и принципиально новым методом размножения является микроклональное размножение растений, иначе говоря, получение в условиях in vitro (т. е. в пробирке) растений, генетически идентичных исходно взятому экземпляру.
Преимущества метода
Метод in vitro имеет множество преимуществ перед традиционными видами размножения. Помимо упомянутой генетической идентичности здесь необходимо отметить, что растения, полученные данным способом, быстро переходят к репродуктивной фазе своего развития. Кроме того, они освобождаются от вирусов, а также можно легко размножать такие растения, у которых размножение обычными способами затруднено. Немаловажен также и тот факт, что работы этим методом можно проводить круглый год, весьма ощутимо экономя на площадях для посадочного материала.
Этот передовой метод используется и у нас, в результате чего мы предлагаем вам исключительно здоровые, отборные саженцы.
Интрацитоплазматическая инъекция спермы с помощью пипетки в яйцеклетку, удерживаемую пипеткой для отсасывания.
Оплодотворение в пробирке или IVF (на английском языке, экстракорпоральное оплодотворение или ЭКО ) представляет собой методику из искусственного оплодотворения и переноса эмбриона. В 2007–2008 годах около 2% младенцев в богатых странах были результатом экстракорпорального оплодотворения , изобретенного и разработанного в 1970-х годах и введенного в действие с 1980-х годов. Подсчитано количество детей, рожденных в результате использования этого метода, все вместе взятых, в 2012 году их было 4 миллиона детей, а в 2018 году их число выросло примерно до 8 миллионов .
Резюме
Исторический
Об этом методе регулярно говорят из-за риска этических нарушений, которые он может вызвать ( дети à la carte , детские лекарства ).
Статистика
Эта методика эффективна при зачатии в 50-70% случаев после 6 циклов, количество быстро уменьшается с возрастом женщины.
В августе 2007 года группа D г Ernestine Gwet Белл был ответственен за рождение 500 детей через IVF в Камеруне .
Агентство биомедицины, ответственное за регулирование этой практики во Франции, ежегодно публикует официальный отчет о количестве, типе и результатах попыток ЭКО, выполненных как во французских государственных, так и в частных центрах.
Принципы работы
Удобрение
Эмбрионы классифицируются в зависимости от качества их клеток, а именно: количества клеток, регулярности (разный размер клеток или нет) и их фрагментации. В первую очередь используются эмбрионы, чья хронология клеточного деления соблюдается, с очень правильными клетками и без фрагментации, эти параметры считаются показателем наилучших шансов на беременность.
Перевод
Перенос эмбрионов - это операция, направленная на замену одного или нескольких эмбрионов в полости матки, в большинстве случаев она проводится путем введения катетера в матку через шейку матки. Перенос эмбриона безболезнен и не требует анестезии.
В случае стеноза шейки матки (невозможность пересечения шейки матки) некоторые бригады выполняют исключительный перенос так называемым трансмиометриальным путем (введение иглы в мышцу матки, а затем внесение эмбрионов в полость матки).
Немедленный
Шансы на беременность увеличиваются в случае переноса на стадии бластоцисты, но не все эмбрионы развиваются до этой стадии.
С задержкой
Перенос может быть позже, а фаза культивирования продлена на пять-шесть дней после оплодотворения. Эмбрионы выдерживают в культуре до стадии бластоцисты . Эти пролонгированные культуры требуют использования специальных сред. Преимущество перехода на стадию бластоцисты заключается в том, что он позволяет контролировать начало эмбрионального роста, выходя за пределы стадии третьего дня эмбрионального развития, критической стадии развития, на которой происходят многочисленные остановки митоза эмбриона (блокировка деления ). Бластоцисты также имеют лучшие показатели имплантации, поскольку физиологически эмбрион попадает в полость матки на 4- й день после оплодотворения. Эмбриональные имплантации, явление , охватывающие бластоцисты штриховку (выход из прозрачной мембраны), то фактическая имплантация (адгезия эмбриона к эндометриям, с последующим захоронением эмбриона в слизистой оболочке матки) происходит на 6 - е - 7 - й день после оплодотворения. В рамках диагностики предимплантационной , что бластомеры удаляются из эмбриона для анализа 3 е сутки. Здоровые эмбрионы могут быть перенесены из выдачи результатов, как правило , на 5 - й - 6 - й день.
Отложено
Эмбрионы, не перенесенные в свежем состоянии, могут храниться путем замораживания с целью последующей замены при условии, однако, что они имеют достаточное качество. Эмбрионы, которые были ранее заморожены во время первого переноса, размораживают и отбирают накануне или в день переноса, что происходит в соответствии с тем же протоколом. Уровень успешных имплантаций после переноса замороженных эмбрионов эквивалентен переносу свежих эмбрионов. Эта методика позволяет увеличить количество пересадок (и, следовательно, вероятность наступления беременности) от одной пункции.
С 2012 года большинство французских центров оснащено оборудованием, позволяющим быстро замораживать эмбрионы: витрификация эмбрионов. Этот метод позволяет мгновенно заморозить эмбрионы и уменьшить появление кристаллов в эмбрионах. При размораживании эмбрионов для переноса потери для витрифицированных эмбрионов меньше, чем для эмбрионов, замороженных на медленной скорости.
Замораживание всех эмбрионов без переноса свежих эмбрионов может быть выполнено, если у пациентки есть риск гиперстимуляции яичников, если условия имплантации не оптимальны (повышенный прогестерон в момент начала овуляции, плохой эндометрий), если требуется генетическое исследование эмбрионов.
Ооциты витрификация находится во Франции с 2012 года является альтернативой эмбриональной витрификации.
Имплантация
После этого переноса требуется около 12 дней, чтобы убедиться, что беременность развивается. Фактически это время, необходимое для того, чтобы β-ХГЧ , гормон, выделяемый эмбрионом, появился в крови в определяемой концентрации , которая служит диагностическим диагнозом для беременности.
• Если уровень β-ХГЧ явно превышает 50 мМЕ / мл через 10 дней, это признак начала беременности.
• Если уровень β-ХГЧ меньше 50 мМЕ / мл: это может быть остаточный уровень гормона, связанный со стимуляцией. Рекомендуется повторить контрольную дозу через 48 часов, чтобы проверить, увеличивается ли скорость или, наоборот, уменьшается.
Имплантация остается ограничивающим шагом на пути к успеху экстракорпорального оплодотворения . Несколько методов были протестированы, чтобы попытаться увеличить шансы на успех и иметь умеренную эффективность: использование гонадотропинов , механическая модификация блестящей оболочки, окружающей эмбрион, или множественная имплантация. Акупунктура также может быть одаренной техникой некоторой эффективности.
Интрацитоплазматическая инъекция спермы
Связанные методы
Установлено, что имплантация одного эмбриона не удалась в 86,34% случаев. Вот почему, чтобы увеличить шансы на беременность, медицинская бригада иногда переносит от 2 до 3 эмбрионов, это зависит от клинических и биологических параметров, имеющихся у них, и после обсуждения с парой.
В случае эндометриоза
Эндометриоз (независимо от его типа и стадии), по-видимому, не влияет на исход ЭКО с точки зрения частоты наступления беременности и числа живорождений. Однако количество собранных ооцитов ниже (особенно при тяжелом эндометриозе).
Согласно медицинской литературе, при тяжелом эндометриозе вероятность наступления беременности выше. Существует блокада яичников перед стимуляцией для ЭКО аналогом агониста ГнРГ или эстроген-прогестагеновыми контрацептивами. Хирургия не требуется при легком эндометриозе, который не влияет на фертильность, но может быть полезен в случае неудачи ЭКО для достижения лучших результатов АРТ. Если эндометриоз повторяется, операция не дает лучших результатов, чем ЭКО, выбор можно сделать во время медико-хирургической консультации. И стимуляция овуляции для ЭКО, по-видимому, не ухудшает симптомы поражений эндометриоза, не ускоряет их прогрессирование или не увеличивает частоту рецидивов.
Этические аспекты
Техники искусственного оплодотворения можно применять на практике по двум формулам:
Есть много биоэтических вопросов, связанных с ЭКО :
Интрацитоплазматическая инъекция отобранных сперматозоидов
IMSI (интрацитоплазматическая инъекция морфологически отобранных сперматозоидов) - это новейшая методика репродукции с медицинской помощью , IMSI - это эволюция ICSI, которая позволяет лучше отбирать сперматозоиды, вводимые в ооцит, благодаря использованию микроскопа с большим увеличением (вверх до 6000X). ИМСИ имеет много преимуществ, особенно в случае тератозооспермии, когда большая часть сперматозоидов имеет атипичную форму.
Религиозные возражения
Католическая церковь выступает за методы искусственного оплодотворения, которые сочетают зачатие ребенка с половым актом между супругами. (Некоторые богословы считают внутритрубную передачу гамет законной - несмотря на явное несогласие конгрегации с доктриной веры - при определенных условиях, поскольку оплодотворение происходит внутри тела женщины, а не в коробке Петри ).
Она призывает бездетные пары « оказывать другие важные услуги для жизни людей, такие как, например, усыновление, различные формы воспитательной работы, помощь другим семьям, бедным детям или инвалидам , или использовать естественные методы лечения бесплодия. , например, метод FertilityCare, созданный доктором Томасом Хильгерсом в ответ на призыв Папы Павла VI в Humanae Vitae .
Католическая церковь также выступает против гомологичного оплодотворения (без донора вне пары) из-за диссоциации между сексуальностью в супружеской паре и деторождением. По мнению Пьера Оливье Ардуэна, директора комиссии по биоэтике Социально-политической обсерватории епархии Фрежюс-Тулон, в ответ на вопрос об Алетее , главными героями дизайна больше не являются родители, дающие друг другу друг друга. другой, но техник.
Кроме того, этими методами удаляются эмбрионы, в результате чего они погибают, либо замораживаются. Католики рассматривают эмбрионы как человеческие жизни с такими же правами, как и другие, и по этой причине считают уничтожение эмбрионов неприемлемым. Другие религии (ислам, иудаизм, православная церковь) придерживаются аналогичных взглядов; Протестантизм - самая открытая религия в этом вопросе.
Риски для здоровья детей
Швейцарское исследование 2012 года обнаружило повышенный риск сердечно-сосудистых заболеваний у детей, зачатых с помощью методов вспомогательной репродукции . У всех детей исследуемой когорты (67 детей) выявлены нарушения функций сердечно-сосудистой системы по сравнению с контрольной группой из 57 детей, рожденных естественным путем: систолическое давление легочной артерии выше в среднем на 30% на большой высоте, дилатация легочной артерии вытекать из плечевых артерий снизить в среднем на 25%, более высокой сонной-бедренном пульсовой волну скорости и большей толщина интимов и средств массовой информации сонной артерии.
Предыдущие исследования показали удвоение риска врожденных дефектов .
Риски для медицинских исследований
Исследователь Лаура Херчер подчеркивает риски, которые генетическая медицина и манипуляции с ДНК представляют для медицинских исследований. В Соединенных Штатах эти методы доступны только самым богатым семьям (экстракорпоральное оплодотворение стоит 20 000 долларов за цикл плюс 10 000 долларов на лабораторные расходы, которые эмбрионы не переносят болезнь).
Правовые рамки
В Швейцарии
Чтобы получить пользу от экстракорпорального оплодотворения или интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов , должны быть выполнены следующие условия:
- нет / нет других средств лечения;
- пара смогла пройти полное интервью о шансах и рисках ЭКО или интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов и имела возможность обратиться за психологической поддержкой;
- пара подписала согласие на лечение и замораживание зигот;
- Между подписанием согласия и началом лечения прошел месяц размышлений.
Во Франции
Во Франции экстракорпоральное оплодотворение разрешено для супружеской пары с патологическим бесплодием или для предотвращения передачи заболевания определенной степени тяжести ребенку. Правила, введенные государством, гласят, что для доступа к процедуре мужчина и женщина должны жить вместе, быть живыми и находиться в детородном возрасте. Пара не может законно пройти процедуру, если женщина достигла менопаузы .
Эмбрион должен быть зачатым от гамет хотя бы одного члена пары. Эмбрион не может храниться в течение более 5 лет. Пожертвование гамет бесплатное и анонимное. Если донор находится в паре, и пара донора, и пара-реципиент должны дать свое согласие.
Новость
Возможно, рассказы фантастов не так уж и фантастичны, и эра искусственно выращиваемых людей не за горами!
Автор
Редакторы
До сих пор ранние стадии развития человека в утробе матери оставались скрытыми от глаз ученых, но усовершенствованные методы культивирования эмбрионов на стадии бластоцисты вне матки обещают облегчить шаги в этом направлении исследований. Эмбриологам из США и Великобритании удалось вырастить человеческие эмбрионы в лабораторных условиях до 13 дня развития после оплодотворения, побив предыдущий рекорд в 9 дней [1], [2]. Новое достижение уже позволило ученым обнаружить такие аспекты раннего развития человека, которые до этого были неизвестны. А метод, предложенный ими, поможет определить, почему в некоторых случаях беременность может самопроизвольно прерываться.
Что мы знали об эмбриональном развитии раньше.
Рисунок 1. Трехмерное изображение передней половины бластоцисты на шестой день после оплодотворения.
В целом, изучение раннего развития человеческих эмбрионов — задача непростая: не так много материала доступно для исследований, на которые, в свою очередь, налагается множество этических и правовых ограничений. Однако знание и понимание механизмов развития плода крайне важны для: а) улучшения репродуктивных технологий; б) совершенствования культур стволовых клеток, необходимых для регенеративной медицины; в) изучения раннего самопроизвольного прерывания беременности. Сообщается, что человеческие эмбрионы, полученные путем экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) [3], [4], могут самоорганизовываться в чашке Петри, формируя основные клеточные линии плода и его соединительные ткани. Это первый шаг на пути понимания и более четкого представления о начале человеческой жизни [5].
Однако это представление в свете новых знаний трансформировалось. Многие из генов, которые регулируют решения о клеточной дифференцировке в эмбрионах мышей, экспрессируются и в человеческих эмбрионах. Однако время начала и остановки каскада реакций, регулирующих их экспрессию, различается у разных видов. Бластоцисты имплантируются в слизистую оболочку матки мышей всего через пять дней после оплодотворения, тогда как у людей имплантация происходит на два дня позже. Этот период очень важен, поскольку именно тогда клетки трофэктодермы начинают взаимодействовать с маткой, и эмбрион совершает, пожалуй, самый важный шаг в своем развитии — переходит на стадию гаструляции. В этот момент так называемая первичная (примитивная) полоска — клеточная масса, продуцируемая эпибластом, — дает начало трем зародышевым листкам, которые в итоге формируют все ткани будущего организма.
. и что знаем теперь
Группе американских и британских исследователей удалось вырастить вне матки человеческие эмбрионы, полученные путем ЭКО, до стадии, эквивалентной 13-му дню после оплодотворения в естественных условиях. Для достижения такого результата они использовали систему культивирования эмбрионов мышей, но с улучшенной культуральной средой и более оптимальным субстратом для прикрепления эмбриона. В таких условиях бластоцисты прикреплялись к чашке, трофэктодерма расширялась и демонстрировала признаки дифференциации в специализированные плацентарные типы клеток, а примитивная энтодерма отделялась от эпибласта. Было обнаружено, что небольшая центральная полость развилась в эпибласт. Это напоминает формирование амниотической полости у макак-резусов, хотя без надежных молекулярных маркеров амниотической ткани нельзя подтвердить стопроцентную идентичность событий.
Также наблюдали формирование второй полости в растущей примитивной энтодерме, которая предположительно является полостью желточного мешка. Сообщается, что клетки, выстилающие эту полость, экспрессировали гены, характерные для клеток трофэктодермального происхождения. Авторы предположили, что это некий новый вид клеток, и назвали его трофэктодермой желточного мешка. Однако при анатомическом описании возникло предположение, что эти клетки получены всё же из примитивной энтодермы и просто демонстрируют профиль экспрессии генов, отличный от мышиного. После 12-го дня культивирования эмбриона происходил коллапс полости и начиналось неорганизованное развитие, хотя дифференциация трофэктодермы продолжалась.
Несмотря на то, что эти исследования представляют собой важные шаги в сторону ясного понимания биологии развития человека во время имплантационного периода, существует ряд ограничений, которые еще предстоит преодолеть. Проблемой представляется и то, что культивируемые эмбрионы в основном плоские, двумерные, поэтому являются явно несовершенными моделями нормального, 3D, эмбрионального развития. Кроме того, однозначно идентифицировать типы клеток, полостей и структур в культурах пока довольно сложно.
Разработанный метод культивирования эмбрионов может помочь в изучении роли сигнальных молекул неэмбриональных тканей в формировании эпибласта. Путем сопоставления полученных результатов и профиля сигнальных молекул, обнаруженных в культуре эмбриональных стволовых клеток (они имитируют события гаструляции), можно лучше понять, как стимулировать стволовые клетки дифференцироваться в другие типы клеток — например обладающие терапевтическим потенциалом. Крайне информативной должна стать 3D-система культивирования бластоциста, над разработкой которой еще предстоит потрудиться. Если топологические отношения между разными типами клеток в таких 3D-культурах будут нормальными, система предположительно позволит наблюдать гаструляцию в лабораторных условиях. Однако в настоящее время работа с человеческой эмбриональной культурой ограничена международным соглашением: работу необходимо прервать либо по истечении 14 дней роста эмбриона, либо в начале формирования примитивной полоски — в зависимости от того, какой этап наступит раньше. Интересно, будет ли изменено это правило, если удастся осуществлять нормальную гаструляцию в лабораторных условиях?
Усовершенствованные и более долгоживущие культуры могли бы обеспечить человечество важной информацией о биологии развития, повысить эффективность такой процедуры, как ЭКО, и привести к лучшему пониманию дифференцировки стволовых клеток. Тем не менее разработка таких систем культивирования эмбрионов in vitro вновь поднимает вопрос о том, как и на каких сроках стόит применять этические нормы и ограничения.
Читайте также: