Учёные создали модель для изучения раннего развития эмбриона человека

Исследователи из Института Фрэнсиса Крика разработали новую модель на основе стволовых клеток, которая позволяет изучать критически важное взаимодействие между двумя первыми структурами эмбриона — нервной трубкой и сомитами.

Новая модель стволовых клеток содержит нервную трубку (розовая) и сомиты (синие). Автор: Nature Cell Biology (2025). DOI: 10.1038/s41556-025-01813-8

Эти структуры впоследствии формируют центральную нервную систему, позвоночник, рёбра и скелетные мышцы. Изучать их динамическое формирование на человеческих эмбрионах сложно по этическим соображениям и из-за ограничения в 14 дней для культивирования.

«Мы обращаемся к моделям эмбрионов, выращенным в лаборатории, которые не так сложны, как настоящие, но позволяют нам сосредоточиться на одной особенности за раз», — объясняет руководитель лаборатории Наоми Морис.

Нервная трубка (коричневая) и сомиты (розовые) находятся в тесном взаимодействии. Автор: Nature Cell Biology (2025). DOI: 10.1038/s41556-025-01813-8

Модель, описанная в журнале Nature Cell Biology, самоорганизуется примерно в 10 сомитов рядом с одной нервной трубкой, имитируя аспекты эмбриона человека на 28–35 день после оплодотворения.

Исключив из модели другие структуры, учёные смогли расшифровать сообщения между сомитами и нервной трубкой. Они обнаружили, что в частях сомитов, ближайших к нервной трубке, была высокая концентрация гена, участвующего в передаче сигналов ретиноевой кислоты, что указывает на тесную коммуникацию.

Нервная трубка показана красным (слева) и светло-розовым (справа). Сомиты сегментированы на разные участки розовым и синим цветом. Автор: Nature Cell Biology (2025). DOI: 10.1038/s41556-025-01813-8

«Мы думаем, что этот обмен сигналами помогает определить региональную идентичность и может быть важен для последующего созревания в нейрональные или скелетные ткани», — говорит ведущий автор исследования Комал Маквана.

По словам учёных, сбои в этом окне раннего развития могут привести к потере беременности или врождённым дефектам. Новая упрощённая модель обещает стать полезным инструментом для будущих исследований, позволяя впервые наблюдать за ранее недоступными этапами человеческого развития.