На видео впервые сняли, как формируется эмбрион на самой ранней стадии

Австралийские учёные из Университета Квинсленда зафиксировали первый случай формирования эмбриона на ранней стадии, и эта видеозапись поможет разгадать тайну, как рождается человек и как у него возникают врождённые дефекты. Исследователи с изумлением наблюдали, как клетки перепелиного эмбриона организуются в самую раннюю форму сердца и нервную трубку, которая является зачатком мозга.

Такой детализации удалось достичь благодаря инновационной технике с использованием флуоресцентного белка, которая позволила высветить клетки внутри крошечного эмбриона. Белок был имплантирован живому эмбриону перепела путём прямой инъекции в его первичные зародышевые клетки. На ранних стадиях формирования птицы и люди очень похожи, поэтому эмбрион легко спутать с человеческим, однако он позволил увидеть, какие ошибки эмбриональных клеток приводят к врождённым дефектам.

Такие ранние стадии развития очень тяжело заснять, поскольку они происходят уже после того, как человеческий эмбрион имплантируется в утробу матери. Поэтому птицы оказались удобными для отслеживания и визуализации: через тонкую скорлупу яйца технике проще проникнуть внутрь для съёмки.

Свечение флуоресцентных белков выявило ранний каркас эмбриона, — цитоскелет, который придаёт клеткам форму и помогает им двигаться. Исследователям удалось зафиксировать образование на отдельных клетках ветвистых выступов, которые помогают другим клеткам ползти по белковым опорам цитоскелета в нужное место. Это первый раз, когда люди смогли снять активный цитоскелет и то, как эмбрион координирует движение и судьбу своих клеток.

Другим важнейшим событием, которое задокументировала команда, оказалось застёгивание клеток вдоль нервной трубки эмбриона. Этот процесс похож на застёгивание молнии, когда каждый зубчик находит нужную точку. После застёгивания эта сформированная нервная трубка продолжает расти и созревать, приобретая будущую форму головного и спинного мозга. Именно этот процесс может нарушиться на четвёртой неделе развития человека, что приводит к врождённым дефектам головного мозга.

Учёные надеются при помощи своего открытия найти белки или гены, которые позволят на ранних стадиях развития отслеживать врождённые дефекты эмбриона. В текущий момент исследователи изучают, как формируются сердце и нервная трубка в реальном времени, чтобы понять, как мутации нарушают это развитие.