Группа из Кембриджского университета под руководством профессора репродуктивной иммунологии Эшли Моффет (Ashley Moffett) сумела в лабораторных условиях вырастить из клеток человеческой плаценты миниатюрный органоид, имитирующий настоящую плаценту на ранней стадии развития. С его помощью ученые рассчитывают лучше понять, как развивается ткань плаценты при нормально текущей беременности, и какие сбои происходят в ней при различных патологиях. Также искусственные мини-плаценты можно будет использовать при тестировании лекарств.
Получение органоидов – трехмерных клеточных аналогов настоящих органов – стало в последнее десятилетие активно развивающейся областью исследований. Чтобы создать органоид, стволовые клетки помещают в среду, которая позволяет им формировать трехмерную структуру. Там они самоорганизуются и дифференцируются в клетки различных типов, повторяя с некоторой степенью точности строение и даже функции реального органа. Такие органоиды уже служат для испытаний лекарств, но не менее важна их роль для фундаментальных исследований, так как с их помощью можно установить генетические механизмы формирования настоящих органов в ходе развития эмбриона. Ученые уже смогли получить в лабораторных условиях аналоги сердца, почки, головного мозга, желудка, легких, сетчатки, толстого и тонкого кишечника и так далее. В них есть группы дифференцированных клеток, подобные тем, что имеются в полноразмерных органах. Подробнее об этом можно прочитать в очерках «Органы из пробирки» и «Миниатюрные органы».
В организме беременной женщины плацента формируется из зародышевых оболочек плода в месте, где они соприкасаются со стенкой матки. Через плаценту идет кровоснабжение эмбриона, приносящее ему из организма матери кислород и питательные вещества и удаляющее продукты жизнедеятельности и диоксид углерода. Также плацента регулирует поступление различных веществ в эмбрион и выделяет целый ряд гормонов, влияющих на организмы как матери, так и ребенка. Например, в плаценте вырабатывается хорионический гонадотропин, по наличию которого определяется беременность. На последнем этапе беременности у человека плацента имеет форму диска размером 17 – 20 сантиметров и весом около 500 граммов.
В работе Эшли Моффет и ее коллег донорские плацентарные клетки женщин помещались в питательную среду на специально подобранный матрикс. После ряда попыток исследователям удалось подобрать условия, в которых клетки образовали органоиды размером от 0,1 до 0,5 миллиметра. Несмотря на столь малый размер, в мини-плацентах образовывались две популяции клеток, свойственных настоящим плацентам, и даже начинался синтез гормонов, включая хорионический гонадотропин.
Итоги работы описаны в статье в журнале Nature.
