Ученым удалось успешно вырастить в лаборатории микроорганизм, который является потенциальным родичем наших одноклеточных предков. Его внутреннее строение дает ключ к разгадке ранней эволюции эукариотических клеток.

Клетки животных, растений и грибов, содержащие ядро, называют эукариотическими; они возникли в ходе эволюции, путем слияния двух типов микроорганизмов — архей и бактерий — в ходе процесса, называемого эукариогенезом. Как именно это произошло, остается загадкой. Открытие последовательностей ДНК группы микробов, называемых асгардархеями, показало, что они являются лучшими кандидатами для линии архей, связанной с эукариогенезом [1]. Однако оказалось, что асгардархеи очень трудно выращивать в лаборатории. В своей статье в Nature Родригес-Оливьера с соавт. [2] сообщают об успешном культивировании асгардархеи Lokiarchaeum ossiferum, второго из выращенных в лаборатории. Prometheoarchaeum syntrophicum был первым таким микроорганизмом [3], однако некоторые детали внутриклеточной организации этих архей выяснить не удалось.

Клетки, описанные Родригесом-Оливьерой и его коллегами, имеют множество поверхностных выпячиваний и сужений (рис. 1), что предсказывает, возможно, самая убедительная теория эукариогенеза, называемая моделью «наизнанку» [4], согласно которой, эукариогенез происходил посредством поглощения бактерии клеточной мембраной клетки архей. Родригес-Оливьера с соавт. применили определение атомарной структуры больших молекул, изученных непосредственно в клетках с помощью электронной микроскопии, для идентификации Lokiarchaeum ossiferum в образцах культуры, обогащенной этими асгардархеями.

Рисунок 1 | Клетки асгардархей

а — Модель «наизнанку» [3] — гипотетическое описание того, как могли возникнуть эукариотические клетки (т.е., ядросодержащие клетки животных, растений и грибов). Согласно этой модели, они образовались, когда два типа микробных клеток — археи и бактерии — слились, и бактерия оказалась внутри археи посредством поглощения выступами клеточной мембраны последней. Представленное изображение основано на рисунках этих предполагаемых клеточных взаимодействий и сделано, когда была предложена модель [4].
b — Родригес-Оливьера с соавт. [2] сообщают о культивировании в лабораторных условиях и визуализации клеток асгардархей, происхождение и эволюция которых тесно связаны с эукариотическими клетками. Эти клетки вида Lokiarchaeum ossiferum обладают выпячиваниями мембраны, что согласуется с моделью «наизнанку». Выявление филаментов, которые выглядят как филаменты F-актина в эукариотических клетках, показывает тесную эволюционную связь клеток архей с эукариотами. Архей удалось идентифицировать в образцах путем структурного анализа клеточного компонента — рибосомы.
c — Наличие филаментов в мембранных выступах L. ossiferum перекликается с расположением аналогичных структур в эукариотических клетках.

Также авторы визуализировали внутриклеточные белки, которые очень похожи на ключевые филаменты F-актина эукариотической внутренней структуры — цитоскелета. Ранее ученые уже предполагали, что асгардархеи обладают более сложным цитоскелетом, чем у бактерий и других архей [5]. Тем не менее обнаружение этих филаментов в клетках — триумф, который стал возможен благодаря геномике, кропотливой микробиологии и развивающейся области структурной клеточной биологии, которая использует криоэлектронную томографию (крио-ЭТ). Разгадка тайны эукариогенеза, возможно, не так далека, как казалось раньше.

Эволюция сложных форм жизни из более простых является важной характеристикой биологии. Эукариоты — самые сложные многоклеточные организмы на Земле. В их клетках содержится ядро с ДНК, органеллы, обеспечивающие энергетические потребности клетки (например, митохондрии), внутриклеточная мембранная сеть, включающая эндоплазматический ретикулум и сложный цитоскелет, основой которого являются филаменты, состоящие из белков актина и тубулина. Происхождение митохондрий удалось проследить вплоть до группы бактерий, называемых альфа-протеобактериями [6]. Анализ с использованием филогенетического подхода демонстрирует, что клетка, поглотившая альфа-протеобактерии, вела свое происхождение от архей [7].

Открытие асгардархей всего семь лет назад [1] помогло выявить неэукариотические организмы, наиболее близкие по последовательности ДНК к эукариотам. На самом деле, родство оказалось настолько близким, что исключается возможность происхождения эукариот непосредственно от одной из линий асгардархей [5]. Или, другими словами, древо жизни может иметь только две основные ветви — бактерии и археи [7]. А мы, люди, всего лишь маленькая веточка на мощной архейной ветке.

Близость родства отражается в том, что асгардархеи обладают множеством эукариотических сигнатурных белков (ESP). Эти белки, которые выявляются исключительно у эукариот и часто связаны лишь с их процессами. В пример можно привести внутриклеточный трафик — перемещение молекулярных грузов между мембраносвязанными компартментами внутри клетки. Многие асгардархеи содержат эукариотические компоненты т.н. ESCRT-механизма (от англ. endosomal sorting complex required for transport — эндосомальный комплекс перестройки, необходимый для транспорта). Этот механизм задействован во внутриклеточном транспорте у эукариот, как и компоненты системы убиквитина, которые разрушают белки. Большинство асгардархей содержат белки цитоскелета, такие как актин и его модуляторы, сходные с теми, которые управляют движением клетки (и внутри клетки) у эукариот. Хотя бактерии и археи (не относящиеся к асгардархеям) также обладают цитоскелетом, они в меньшей степени связаны с эукариотическими цитоскелетами, а их модуляторы отличаются [8].

После открытия [1] Lokiarchaeota (первой известной асгардархеи), благодаря метагеномному подходу удалось выявить других представителей этой группы [9]. Удивительно, но эти организмы занимают экологические ниши, которые не являются ни экстремальными, ни уникальными, и гипотетически их удалось бы обнаружить гораздо раньше, учитывая тот факт, что они, по сути, распространены повсеместно. Почему же этого не случилось? Дело в том, что ученое сообщество даже не знало, что эти организмы существуют, потому что они немногочисленны, не связаны с развитием каких-либо болезней, а также характеризуются медленным ростом. Кажется, своим существованием они не сильно кому-то или чему-то мешают.

Много лет ушло на первое успешное культивирование асгардархей [3]. Prometheoarchaeum syntrophicum растет вместе с другими прокариотическими организмами (то есть с другими бактериями и археями, у которых отсутствует ядро) в составе системы, обеспечивающей общие питательные и другие преимущества (т.н. синтрофия). С помощью визуализационных методик удалось обнаружить, что эти клетки обладают выпячиваниями, окруженными мембраной (что служит поддержкой теории «наизнанку»), но выяснить что-то еще было невозможно.

Родригес-Оливьера с соавт. задались целью продвинуться далее. Начав с образца осадочного материала, в котором содержалось порядка 4 % асгардархей, авторы испробовали ряд способов для обогащения и культивирования этих организмов. При помощи среды с минимумом питательных веществ, антибиотиков, а также в обедненных кислородом (т.е. анаэробные) условиях, авторам, наконец, удалось вырастить колонию L. ossiferum до 80 % обогащения (т.е., данные микроорганизмы составляли до 80 % из всех организмов). Этот вид считается «быстрой» асгардархеей, однако затраченное время на их размножение и рост колонии (от 7 до 14 дней), говорит о трудностях, с которыми столкнулись исследователи. Примечательно, что L. ossiferum рос в синтрофии также и с другими видами, в том числе и с бактериями.

Наличие обогащенной культуры позволило секвенировать примерно шесть миллионов пар оснований генома L. ossiferum, в соответствии с высокими стандартами. Это очень важно, потому что всего несколько лет назад само существование асгардархей еще было под сомнением. Доказательств их жизнедеятельности найти не удавалось даже с использованием метагеномики, доступной в то время для секвенирования. Теперь от сомнений не осталось и следа.

Затем авторы изучили клетки L. ossiferum. Они слишком малы для большинства методов световой микроскопии, поэтому Родригес-Оливьера с соавт. воспользовались крио-ЭТ для создания трехмерного картирования клеток с молекулярным разрешением от 3 до 5 нанометров. Но как можно быть уверенным в том, какие клетки следует детально изучать в образце с множеством видов? Здесь работа приобретает особенно изобретательный вид деятельности. Авторы спроектировали структуру крупного клеточного компонента — рибосомы — чтобы определить, какие из клеток относятся к асгардархеям. На это указывают сегменты их рибосомальной РНК, которые и являются отличительным признаком. Это прекрасное практическое воплощение концепции визуальной протеомики, которое представляли исследователи почти двадцать лет назад [10].

Карты строения L. ossiferum позволяют раскрыть множество особенностей, которые не оставят ученых равнодушными. Клеточная мембрана характеризуется наличием множества выступов и не укреплена клеточной стенкой или какой-либо упорядоченной структурой поверхностной оболочки, а ее поверхность шероховатая, по всей видимости, из-за выступающих белков. ДНК заключена в теле клетки (т.е., в вышеупомянутых выступах молекул ДНК нет), что отлично согласуется с моделью «наизнанку». А благодаря картам удается рассмотреть множество филаментов как в телах клеток, так и в выступах (рис. 1). Используя крио-ЭТ и метод усреднения, авторам удалось идентифицировать структуру двойной спирали в филаментах, которая оказалась поразительно схожей со структурой эукариотических филаментов F-актина.

Тот факт, что вторая обнаруженная асгардархея также обладает выступами на поверхности, подтверждает теорию эукариогенеза «наизнанку». Локализация филаментов F-актина в L. ossiferum может указывать на то, что филаменты играют роль в формировании мембран, хотя это еще требует подтверждения.

Внутриклеточные мембраны обнаружить не удалось, что удивительно, учитывая присутствие ESP, чья функция тесно связана с динамикой [веществ и органелл] по внутриклеточным мембранам, как например, ферменты ГТФазы, белки Sec24 и ESCRT. Можно предположить, что роль ESP здесь в везикулярном транспорте внутрь клетки асгардархеи и наружу. Такой транспорт может быть необходим между самими клетками L. ossiferum и их синтрофными компаньонами, как предсказывает модель наизнанку. Эти белки могут также локально модулировать функционал мембраны, чтобы сформировать выпячивание.

Обнаружение синтрофии может указывать на то, что асгардархеи предпочитают или вынуждены вести «общественный» образ жизни. Это подразумевает, что слияние клеток среди них может часто встречаться. К примеру, можно было бы найти слияющиеся клетки, которые отличаются от тех, что привели к появлению эукариот: однако поиски ученых на этом пути еще недостаточны. Впереди предстоит также моделирование организмов-асгардархей с потенциалом для генетических и визуализационных работ. А пока что, авторы предлагают восхититься красотой нового, неведомого ранее микромира.

2c:["$","$L2f",null,{"item":"$5:props:children:0:props:children:1:props:children:1:props:item","relatedContent":[{"id":834,"title":"Симбиогенез. В начале была клетка.","description":"Симбиогенез. В начале была клетка.","image":null,"tags":[{"id":149,"title":"Микробиология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":123,"title":"Гистология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":260,"title":"бактерии","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"}],"editorsChoice":null,"words":2320,"views":null,"content":{"root":{"type":"root","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"type":"paragraph","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"mode":"normal","text":"$30","type":"text","style":"","detail":0,"format":0,"version":1}]}]}},"categories":[],"meta":{"title":null,"image":null,"description":null},"publishedAt":"2018-02-18T20:03:27.009Z","body":null,"short_description":null,"authors":[],"author":"old.medach.pro","translator":null,"origin":null,"redaction":null,"infographic":null,"impressions_count":1264,"article_type":"NewsArticle","original_id":834,"original_cover_image":null,"slug":"simbiogenez-v-nachale-byla-kletka","slugLock":true,"updatedAt":"2018-02-19T08:53:12.890Z","createdAt":"2018-02-18T20:03:27.095Z","_status":"published","populatedAuthors":[],"matchingTags":2,"slugCollection":"news"},{"id":3040,"title":"Как постигать медицину: патологическая анатомия","description":"Imported article","image":null,"tags":[{"id":123,"title":"Гистология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":916,"title":"руководства","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":793,"title":"патологическая_анатомия","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":492,"title":"как_постигать_медицину","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":796,"title":"патология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"}],"editorsChoice":false,"words":5164,"views":null,"content":{"root":{"type":"root","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"type":"paragraph","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"mode":"normal","text":"$31","type":"text","style":"","detail":0,"format":0,"version":1}]}]}},"categories":[],"meta":{"title":null,"image":null,"description":null},"publishedAt":"2023-09-05T11:15:00.000Z","authors":[],"origin":null,"translator":null,"author":"Виктория Соколикова","redaction":"Елена Попова, Азат Муртазин, Александра Стеценко, Dein Alptraum, Михаил Гусев","impressions_count":5040,"infographic":"Никита Родионов","cover_image_url":null,"article_type":null,"original_cover_image":"/uploads/image/url/6827/25-2.jpg\\","all_image_urls":[],"populatedAuthors":[],"slug":"kak-postigat-meditsinu-patologicheskaya-anatomiya","slugLock":true,"updatedAt":"2023-09-05T12:13:03.765Z","createdAt":"2023-09-05T11:33:21.481Z","_status":"published","matchingTags":1,"slugCollection":"articles"},{"id":3002,"title":"Неспецифическая интерстициальная пневмония","description":"Imported article","image":null,"tags":["$2c:props:relatedContent:1:tags:0",{"id":162,"title":"Пульмонология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":475,"title":"инфекционные_болезни","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":587,"title":"лучевая_диагностика","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":565,"title":"легкие","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":813,"title":"пневмолния","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"}],"editorsChoice":false,"words":5695,"views":null,"content":{"root":{"type":"root","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"type":"paragraph","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"mode":"normal","text":"$32","type":"text","style":"","detail":0,"format":0,"version":1}]}]}},"categories":[],"meta":{"title":null,"image":null,"description":null},"publishedAt":"2023-05-31T13:53:00.000Z","authors":[],"origin":null,"translator":null,"author":"Виктор Евдокимов, врач-пульмонолог","redaction":"Алексей Недосугов","impressions_count":1288,"infographic":"Матвей Карпов","cover_image_url":null,"article_type":null,"original_cover_image":"/uploads/image/url/6647/%D0%9D%D0%B5%D1%81%D0%BF%D0%B5%D1%86%D0%B8%D1%84%D0%B8%D1%87%D0%B5%D1%81%D0%BA%D0%B0%D1%8F_%D0%B8%D0%BD%D1%82%D0%B5%D1%80%D1%81%D1%82%D0%B8%D1%86%D0%B8%D0%B0%D0%BB%D1%8C%D0%BD%D0%B0%D1%8F_%D0%BF%D0%BD%D0%B5%D0%B2%D0%BC%D0%BE%D0%BD%D0%B8%D1%8F__%D0%BE%D0%B1%D0%BB%D0%BE%D0%B6%D0%BA%D0%B0_%D0%BA%D1%80%D0%BE%D0%BF_.jpg\\","all_image_urls":[],"populatedAuthors":[],"slug":"nespetsificheskaya-interstitsialnaya-pnevmoniya","slugLock":true,"updatedAt":"2023-05-31T14:32:31.780Z","createdAt":"2023-05-31T14:20:07.481Z","_status":"published","matchingTags":1,"slugCollection":"articles"},{"id":2912,"title":"Ученые смогли культивировать еще один вид асгардархей","description":"Imported article","image":null,"tags":[{"id":149,"title":"Микробиология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":96,"title":"Археи","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":1095,"title":"цитология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":516,"title":"клеточная_биология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},{"id":1110,"title":"эволюция","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"}],"editorsChoice":false,"words":2363,"views":null,"content":{"root":{"type":"root","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"type":"paragraph","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"mode":"normal","text":"$33","type":"text","style":"","detail":0,"format":0,"version":1}]}]}},"categories":[],"meta":{"title":null,"image":null,"description":null},"publishedAt":"2023-01-20T15:16:00.000Z","authors":[],"origin":"https://www.nature.com/articles/d41586-022-04450-5","translator":"Alex Hiver","author":null,"redaction":"Алексей Недосугов","impressions_count":546,"infographic":"Cornu Ammonis","cover_image_url":null,"article_type":null,"original_cover_image":"/uploads/image/url/6336/%D0%B0%D1%80%D1%85%D0%B5%D0%B8.png\\","all_image_urls":[],"populatedAuthors":[],"slug":"uchenye-smogli-kultivirovat-esche-odin-vid-asgardarhey","slugLock":true,"updatedAt":"2023-01-20T15:30:05.740Z","createdAt":"2023-01-20T15:27:46.098Z","_status":"published","matchingTags":1,"slugCollection":"articles"}]}] 35:T4f46,

На ранних этапах развития человеческие эмбрионы образуют структуру, называемую бластоцистой. Две исследовательские группы создали in vitro структуры, похожие на бластоцисты человека, предоставляющие ценную модель для эмбриологии человека.

Правильное понимание раннего развития человеческого организма имеет решающее значение в случае необходимости улучшения вспомогательных репродуктивных технологий и предотвращения выкидышей и врожденных дефектов. Однако изучение раннего развития является сложной задачей: доступно лишь малое количество человеческих эмбрионов, а исследования связаны со значительными этическими и юридическими ограничениями. Таким образом, методы, в основе которых лежит культивирование клеток in vitro для создания моделей эмбрионов млекопитающих, открывает впечатляющие возможности [1]. Две статьи в журнале «Nature» описывают ключевые достижения в этой области и свидетельствуют о том, что человеческие эмбриональные стволовые клетки [2] или клетки, перепрограммированные из тканей взрослых [2, 3], можно стимулировать для самоорганизации в чашке Петри. Эти клетки образуют структуры, напоминающие эмбрион человека на ранних этапах развития. Это первая комплексная модель человеческого эмбриона, в которой содержатся все типы клеток, относящиеся ко всем основным клеточным линиям плода и тканям его микроокружения.

Оплодотворенная яйцеклетка млекопитающих претерпевает серию клеточных делений в течение первых дней развития, что приводит к образованию структуры, называемой бластоцистой. Бластоциста содержит внешний слой клеток (трофоэктодерму), который окружает полость, содержащую кластер клеток, называемый внутренней клеточной массой (ВКМ). По мере развития бластоцисты ВКМ разделяется на две соседние популяции клеток: эпибласт и гипобласт (известный у эмбрионов мышей как примитивная энтодерма). Затем бластоциста имплантируется в ткань матки, создавая основу для события, называемого гаструляцией, при котором клетки эпибласта дают начало трем основным клеточным слоям, которые сформируют весь плод. Трофоэктодерма формирует большую часть плаценты, а гипобласт образует несколько слоев структуры, называемой желточным мешком, которая необходима для кровоснабжения плода на ранних фазах его существования.

В первых моделях in vitro, воспроизводящих образование бластоцист с помощью культур клеток (структур, известных как бластоиды), использовались стволовые клетки мышей, соответствующие стволовым клеткам, обнаруженным в эпибласте, трофобласте и примитивной энтодерме бластоцист мышей [4–6]. Однако достигнуть создания подобных бластоидов из клеток человека до сих пор не удавалось [1]. В предыдущих моделях раннего развития применялись стволовые клетки человека, развитие которых сходно с развитием постимплантационных прегаструляционных клеток эпибласта [7–9]. Таким образом, хотя эти модели и могли воспроизвести некоторые стадии постимплантационного развития человека, в них было мало клонов клеток, связанных с трофэктодермой, гипобластом или обеими этими структурами.

В настоящих работах Yu с соавт. [2] и Liu с соавт. [3] описаны человеческие бластоиды. Ключ к этим технологическим прорывам, по-видимому, заключался в двух аспектах: во-первых, в использовании клеток, представляющих клоны бластоцист человека; во-вторых, в оптимизации методик создания клеточных культур.

Yu с соавт. начали работу с человеческими эмбриональными стволовыми клетками, полученными из двух источников тканей: человеческих бластоцист или индуцированных плюрипотентных стволовых клеток, которые развиваются из взрослых клеток. Важно отметить, что оба этих типа стволовых клеток сходны по своему развитию с клетками эпибласта в бластоцисте, а также из них могут развиваться клеточные линии, связанные с трофоэктодермой и гипобластом. Напротив, Liu с соавт. перепрограммировали клетки кожи взрослых (фибробласты), в результате чего образовалась смешанная клеточная популяция, содержащая клетки с профилями экспрессии генов, аналогичными профилям клеток эпибласта, трофэктодермы и гипобласта. Как и в руководствах по созданию мышиных бластоидов [4–6], в обе методики входят: посев клеток в чашки для 3D-клеточной культуры (т. н. чашки Aggrewell) и обработка их жидкой питательной средой, содержащей химические факторы для контроля активности процессов молекулярной сигнализации, что жизненно необходимо для развития бластоцисты (рис. 1). Yu с соавт. последовательно обрабатывали клетки двумя различными типами питательной среды для усиления процесса дифференцировки клеток в клоновые линии, представляющие трофэктодерму и гипобласт.

Рисунок 1 | Создание человеческих бластоидов

Бластоцисты — это структуры, сформированные на ранних этапах эмбрионального развития млекопитающих, которые включают три типа клеток, из которых развивается зародыш, плацента и питающая ткань, называемая желточный мешок. Две группы исследователей сообщают о методах создания бластоидов человека in vitro, которые точно моделируют бластоцисты.
a. Yu с соавт. [2] использовали плюрипотентные стволовые клетки человека (hPSC), из которых развиваются клеточные линии, относящиеся ко всем типам клеток в бластоцисте. НPSC получали либо из бластоцист человека, либо путем перепрограммирования клеток взрослого человека. Авторы поместили hPSC в чашки для 3D-культуры (т. н. чашки Aggrewell) и использовали двухэтапный процесс культивирования для стимуляции образования человеческих бластоидов.
b. Liu с соавт. [3] перепрограммировали взрослые человеческие клетки в типы клеток, которые имели профили экспрессии генов, соответствующие трем типам клеток, обнаруженным в бластоцистах (также образовалась часть клеток неизвестного типа, обозначенных разными цветами на рисунке). Ученые использовали одноэтапный процесс создания бластоида с помощью 3D-культуры. (Обе схемы создания бластоидов учитывают наличие клеток неизвестного типа, на рисунке не показаны).

Обе группы исследователей обнаружили, что человеческие бластоиды возникали через 6–8 дней от начала культивирования с частотой образования этих структур 20 %, что сравнимо с частотой образования мышиных бластоидов [4–6]. Бластоиды человека имели такие же размер, форму, количество клеток в своем составе, как и естественные бластоцисты. Они содержали полость и кластер типа ICM.

Подробное изучение бластоидов (включая анализ геномной экспрессии и сравнение с данными об эмбрионах человека) выявило молекулярное сходство их клеточных линий с клеточными клонами бластоцист человека (до имплантации). Пространственная организация клеточных линий эпибласта, трофэктодермы и гипобласта соответствует таковой у человеческих эмбрионов до имплантации. Усилиями исследователей также удалось доказать то, что бластоидные клетки обладают ключевыми свойствами клеточных линий бластоцист: клетки, выделенные из бластоидов, пригодны для создания различных типов стволовых клеток. Yu с соавт. обнаружили, что если эти стволовые клетки трансплантировать в бластоцисты мыши, из них развиваются клетки, которые могут интегрироваться с соответствующими клеточными линиями в эмбрионе мыши.

Затем исследователи проанализировали дальнейшее развитие бластоидов, используя уже известный метод in vitro, имитирующий имплантацию в стенку матки. Как и в случае бластоцист, при проведении этой части исследования среди выращиваемых в течение 4–5 дней бластоидов некоторые прикреплялись к лабораторной посуде и продолжали развитие. У части этих прикрепленных бластоидов линия клеток, представляющая эпибласт, перестраивалась в структуру, охватывающую центральную полость, напоминающую проамниотическую полость, формирующуюся в эпибласте постимплантационных бластоцист. У некоторых бластоидов линия клеток, связанных с трофоэктодермой, распространялась и дифференцировалась в специализированные типы клеток плаценты. Yu с соавт. также наблюдали иную полость, образованную клетками, связанными с гипобластом, в некоторых бластоидах. Эта полость напоминала желточный мешок.

Все сведения, добытые исследователями, демонстрируют, что человеческие бластоиды являются перспективными моделями преимплантационного и раннего постимплантационного развития бластоцист in vitro. Однако существует ряд ограничений, которые необходимо преодолеть. Например, процент развивающихся бластоидов довольно низок и варьирует между клеточными линиями, полученными от разных доноров, а также между экспериментальными выборками. К тому же, эти три линии клеток, по-видимому, развиваются с несколько разной скоростью в отдельных бластоидах, а развитие бластоидов в одной и той же чашке не синхронизировано. Пространственная организация линии клеток, связанной с гипобластом, в бластоидах требует корректировки. Кроме того, бластоиды содержат неидентифицированные популяции клеток, не имеющие аналогов в естественных человеческих бластоцистах.

Другой вопрос заключается в том, что развитие бластоидов ограничено на постимплантационных стадиях, в отличие от бластоидов мышей [4–6]. Дальнейшая оптимизация культивирования и экспериментальных условий будет необходима для улучшения постимплантационного культивирования человеческих бластоидов in vitro в соответствии с 14 днями развития бластоцисты in vivo. Строгие этические правила не позволяют культивировать человеческие эмбрионы после этого периода, когда возникают структуры, характерные для фазы гаструляции. Трехмерные системы для культивирования бластоцист человека [10], которые эффективно поддерживают постимплантационное развитие, могут способствовать культивированию бластоидов до описанного выше предела. Это поддерживало бы нормальную трехмерную архитектуру ткани и пространственные отношения между различными клеточными линиями в бластоидах.

Человеческие бластоиды — это первые модели человеческих эмбрионов, полученные из клеток, культивируемых in vitro, которые имеют все основные клеточные линии плода и питающих его тканей. При совершенствовании процедур создания бластоидов они будут более точно имитировать бластоцисты человека. Это неизбежно приведет к разногласиям на почве биоэтики. Каким должен быть этический статус человеческих бластоидов и как он должен регулироваться? Применимо ли правило 14 дней в этой ситуации? Прежде чем приступить к исследованиям бластоидов человека с должной внимательностью необходимо получить ответы на эти вопросы. Для многих изучение человеческих бластоидов окажется менее спорным с этической точки зрения, чем изучение естественных человеческих бластоцист, однако другие люди могут расценивать исследования бластоидов человека как способ создания человеческих эмбрионов. Таким образом, непрерывное развитие моделей человеческого эмбриона, включая такую форму его, как бластоиды человека, требует общественного диалога по вопросам научной значимости, социальных и этических сторон таких исследований.

2d:["$","section",null,{"className":"w-full mt-16 py-8 bg-gray-50 dark:bg-[#1D1D1D]","children":["$","div",null,{"className":"container mx-auto px-4","children":[["$","h2",null,{"className":"text-2xl font-bold mb-6 text-black dark:text-white","children":"Похожие материалы"}],["$","div",null,{"className":"container related-materials","children":["$undefined",["$","div",null,{"className":"grid grid-cols-1 lg:grid-cols-2 gap-6 max-w-none justify-items-center","children":[["$","$L34","0",{"doc":"$2c:props:relatedContent:0","relationTo":"news","showCategories":true}],["$","$L34","1",{"doc":"$2c:props:relatedContent:1","relationTo":"articles","showCategories":true}],["$","$L34","2",{"doc":"$2c:props:relatedContent:2","relationTo":"articles","showCategories":true}],["$","$L34","3",{"doc":"$2c:props:relatedContent:3","relationTo":"articles","showCategories":true}],["$","$L34","4",{"doc":{"id":2583,"title":"Первая полноценная модель эмбриона человека","description":"Imported article","image":null,"tags":["$2c:props:relatedContent:1:tags:0",{"id":714,"title":"новость","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},"$2c:props:relatedContent:3:tags:2",{"id":1125,"title":"эмбриология","updatedAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z","createdAt":"2025-11-17T07:05:06.239Z"},"$2c:props:relatedContent:3:tags:3"],"editorsChoice":false,"words":2266,"views":null,"content":{"root":{"type":"root","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"type":"paragraph","format":"","indent":0,"version":1,"children":[{"mode":"normal","text":"$35","type":"text","style":"","detail":0,"format":0,"version":1}]}]}},"categories":[],"meta":{"title":null,"image":null,"description":null},"publishedAt":"2021-03-29T07:00:00.000Z","authors":[],"origin":"https://www.nature.com/articles/d41586-021-00581-3","translator":"Alex Hiver","author":null,"redaction":"Дарья Филатова","impressions_count":578,"infographic":"Никита Родионов","cover_image_url":null,"article_type":null,"original_cover_image":"/uploads/image/url/5241/035-0.jpg\\","all_image_urls":[],"populatedAuthors":[],"slug":"pervaya-polnotsennaya-model-embriona-cheloveka","slugLock":true,"updatedAt":"2021-03-29T13:25:46.652Z","createdAt":"2021-03-28T19:02:43.183Z","_status":"published","matchingTags":1,"slugCollection":"articles"},"relationTo":"articles","showCategories":true}],"$L36"]}]]}]]}]}]

Меню

Похожие материалы

Симбиогенез. В начале была клетка.

Как постигать медицину: патологическая анатомия

Неспецифическая интерстициальная пневмония

Ученые смогли культивировать еще один вид асгардархей

Первая полноценная модель эмбриона человека

Клеточная организация и биология дыхательной системы