8 млн клітин: вчені створили віртуальний ембріон у найдрібніших деталях

Дослідники Стенфордського університету створили найдокладнішу тривимірну мапу мишачого ембріона, яка візуалізує майже 8 мільйонів клітин. Мапа демонструє, як клітини взаємодіють і мігрують в ембріоні через два тижні після зачаття. Мета технології – допомогти дослідникам виявити причини вроджених захворювань.

Про це йдеться у дослідженні, опублікованому в журналі Cell, пише Nature.

Така 3D-мапа демонструє будову всіх основних органів, що розвиваються в ембріоні, – від головного мозку до серця та спинного мозку. На ній можна побачити складні зароджувані структури в нервовій трубці, з якої потім розвинеться центральна нервова система, видно асиметричні рухи клітин, що формують чотири камери серця, що росте.

“Тут відображена величезна складність клітинних структур, яка буде дуже важливою для дослідників усього світу, які вивчають механізми розвитку миші”, — пояснює Мігель Естебан, біолог стовбурових клітин із біотехнологічної компанії BGI Cell у Шеньчжені, Китай.

Щоб створити “віртуальний” ембріон генетик зі Стенфордського університету в Каліфорнії Сяоджі Цю і його колеги створили модель під назвою Spateo, яка “зшиває” разом кілька типів даних. Це включає в себе транскриптом — або весь набір молекул РНК, які беруть участь у синтезі білка — для кожної клітини в шматочку ембріона, зібраного для приблизно 90 шматочків тканини в два моменти часу. Дослідники змогли знайти та записати профілі транскриптому для кожної клітини в просторі та часі: відстежили поведінку 7,8 млн клітин в ембріоні миші на 9-й та 11-й дні після запліднення, коли формуються основні органи.

“Вчені вперше досягли такої візуалізації ембріона на справжній одноклітинній роздільній здатності на стадіях, де залучено так багато клітин. Spateo можна використовувати для створення мап будь-якого виду, зокрема з використанням даних про людські ембріони та органи”, — каже Естебан. “Цей підхід стане нормою”, – прогнозує він, оскільки технологія стає дешевшою та швидшою у використанні.

Як розповідало BitukMedia, науковці з Університету Яманасі та Японського агентства аерокосмічних досліджень змогли виростити у космосі ембріони мишей на борту МКС. У них не виявили серйозних відхилень та мутацій ДНК.