Мишачий ембріон, зібраний з двох типів ембріональних клітин, поводиться так само, як і справжній.
Незабаром після запліднення яйцеклітина починає активно ділитися, перетворюючись на мікрошарик з ембріональних стовбурових клітин. Потенційно вони здатні розмножуватися і розмножуватися без кінця, проте в ембріоні у них завдання інше - ембріональні стовбурові клітини повинні дати початок цілій низці спеціалізованих клітин, що формують тканини і органи.
Але зародок існує не сам по собі, йому потрібно харчуватися, позбавлятися від продуктів обміну, дихати тощо. Тому в ембріоні є інші різновиди стовбурових клітин, які не зайняті безпосередньо в «будівництві» організму, а виконують службові функції - це трофобласні стовбурові клітини, які дають початок плаценті, і ендодермні стовбурові клітини, з яких виходить жовточний мішок.
Через плаценту ембріон отримує від самки і кисень, і поживні речовини. Жовточний мішок, як зрозуміло з назви, повинен зберігати жовток, перетравлювати його і постачати поживними речовинами зародок. У ссавців жовточний мішок свою «годуючу» функцію майже втратив, проте зовсім не зник.
Він синтезує деякі важливі білки, необхідні для правильного розвитку ембріона, в ньому до якогось моменту народжуються червоні кровні клітини, і взагалі в ході внутрішньоутробного розвитку він виконує різні завдання до тих пір, поки в зародку не запрацюють спеціальні системи органів.
Як бачимо, ембріон - це не просто скупчення однотипних клітин, які спочатку бурхливо діляться, а потім перетворюються на тканини і органи; для нормального розвитку в ньому повинні бути ще й допоміжні клітини. І їхня роль - не просто сформувати плаценту і жовточний мішок. На ділі успішний розвиток зародку залежить від того, як розташовані ці клітини один відносно одного, як вони спілкуються молекулярними сигналами і як координують дії один одного. І якщо ми хочемо створити ембріон, зібравши його з клітин, як конструктор, то у нас нічого не вийде, якщо ми просто зліпимо клітини в кому і поринемо їх у живильне середовище.
У статті в Science дослідники з Кембриджу повідомляють, що вони зібрали мишачий зародок з двох типів клітин, ембріональних стовбурових і трофобластних (з яких виходить плацента). І ті, і інші розташовувалися на особливій тривимірній матриці, пристосованій для прикріплення і зростання клітин - сидячи на такій конструкції, клітини мали можливість спілкуватися між собою, перебуваючи в упорядкованому співтоваристві.
Відомо, що різні частини ембріона досить швидко починають відрізнятися один від одного - десь клітини формують одні структури, десь інші. За словами авторів роботи, в їхньому експерименті ембріон- «конструктор» поводився так само, як і нормальний ембріон: клітини, які могли спілкуватися в потрібний час, в потрібному місці і потрібними сигналами, складалися в правильні клітинні структури. Разом ембріональні стовбурові клітини і трофобластні стовбурові клітини навіть почали формувати амніотичний мішок - одну з обов'язкових зародкових оболонок ембріона ссавців
. Хтось може запитати - а як же третій тип ембріональних клітин, з яких виходить жовточний мішок? Їх до штучного ембріону не додавали, і саме тому ніхто не чекав, що його розвиток піде досить далеко. Але оскільки тепер відомо, що з двох інших клітинних типів цілком можна створити зародкові структури, то в найближчій перспективі, швидше за все, досвід повторять вже з усім клітинами разом
. Досі дослідникам, які займаються ембріональним розвитком, доводилося отримувати ембріони природним шляхом, а це не завжди просто, особливо, якщо мова йде про людину, а не про мишу. Такі ембріональні конструктори, можливо, якраз допоможуть нам дізнатися більше про те, як живе зародок на різних етапах свого розвитку і як можна, якщо щось йде не так, запобігти розвитку вроджених патологій.