Человеческие клетки прижились в зародыше макаки.

Все наши органы и ткани развиваются из одной единственной оплодотворённой яйцеклетки, которая в первые дни после оплодотворения проходит ряд превращений. В какой-то момент из яйцеклетки получается шар, образованный эмбриональными стволовыми клетками. Они способны очень долго, почти бесконечно делиться, но не это цель их жизни. Эмбриональные стволовые клетки постепенно меняются и дают начало всем вообще типам клеток, из которых составлено наше тело. (Потому их полный титул – плюрипотетные (то есть «всемогущие») эмбриональные стволовые клетки. И естественно, биологи давно пытаются узнать, как живут эмбриональные стволовые клетки, как формируют эмбрион, как взаимодействуют друг с другом, и от чего зависят их превращения. Сделано здесь уже довольно много, но подробностей, особенно подробностей человеческого эмбриогенеза, всё равно не хватает.

Химерный девятидневный обезьяний зародыш с примесью человеческих клеток (окрашены красным). (Фото: Weizhi Ji / Kunming University of Science and Technology)

Вот ради новых подробностей группа исследователей из Института Солка периодически создаёт эмбриональные химеры, добавляя к эмбрионам животных эмбриональные клетки человека. Так был создан эмбриональных гибрид из мыши с примесью человека, потом настал черёд свиночеловеческого эмбриона, о котором мы рассказывали несколько лет назад. Но, как легко догадаться, клетки разных видов лишь до определённой степени могут выдержать соседство друг друга, особенно, если это виды не слишком близкие. То есть какую-то информацию о судьбе отдельных клеток таким образом можно получить, но лучше всё-таки, чтобы клетки принадлежали близким эволюционным родственникам. Иными словами, рано или поздно должна была дойти очередь до зародыша обезьяны. И в недавней статье в Cell как раз такой эксперимент и описан.

В шестидневные зародыши макака-крабоеда вводили человеческие клетки – по 25 в каждый зародыш. (Строго говоря, это были не натуральные эмбриональные клетки, а немного модифицированные, чтобы они позволяли выполнять над собой разные лабораторные манипуляции.) Химерные зародыши выращивали ещё 14 дней, и у тех из них, кто дожил до этого срока, доля человеческих клеток составляла 7% – тогда как в гибриде мыши и человека их доля не превышала 1%. Зародыш млекопитающих уже в первые недели начинает усложняться, его клетки распределяются по группам. Некоторые дают начало временным органам самого зародыша, от других клеток берут начало ткани взрослого организма, наконец, есть группы клеток, которые помогают формировать внезародышевые органы, вроде плаценты. В химерном человеко-обезьяньем эмбрионе человеческих клеток не было только среди последних – тех, из которых образуется плацента.

То есть авторам работы удалось показать, что человеческие клетки вполне успешно приживаются в обезьяньем зародыше (успешнее, чем в зародыше мыши) и достаточно далеко проходят вместе с эмбрионом по пути развития. На такой химере можно изучать, как меняется активность генов в человеческих клетках в ходе эмбриогенеза, и как клетки обретают разную эмбриональную судьбу. Правда, работая с межвидовой химерой, нужно учитывать, что человеческие клетки общаются не только друг с другом, но и с клетками обезьяны. Возможно, до поры до времени это не очень сильно влияет на глобальные эмбриональные события, а возможно, что и очень. И в перспективе исследователи собираются выяснить, какими сигналами обмениваются эмбриональные клетки разных видов и влияют ли такие сигналы на их превращения.