Существует изменчивость в том, когда и как делятся клетки во время развития эмбрионов. Хотя исследователи традиционно считали, что эта изменчивость является препятствием, которое необходимо регулировать, группа Хиираги теперь обнаружила, что она на самом деле способствует здоровому развитию. Результаты, опубликованные в журнале Science 11 октября 2024 года, побуждают других ученых увидеть потенциал изменчивости и могут оказать существенное влияние на вспомогательные репродуктивные технологии.

Эмбрион состоит из клеток. Эти клетки делятся, чтобы создать новые клетки, позволяя эмбриону расти. Клетки испытывают изменчивость в том, как и когда они делятся и как они взаимодействуют друг с другом. Ученые традиционно считали, что эта изменчивость является препятствием для правильного развития эмбриона и должна быть отфильтрована. Группа Хиираги теперь опубликовала исследование в Science, предполагающее обратное.

«Мы обнаружили, что случайность в том, когда и как делятся клетки, на самом деле помогает эмбрионам развиваться правильно», — говорит Димитри Фабреж, научный сотрудник-постдок в группе Хиираги. Он и его коллеги изучали эмбрионы мышей, кроликов и обезьян и были удивлены тем, что обнаружили.

«Несмотря на то, что время деления клеток было случайным, эмбрионы все равно образовывали организованные и функциональные структуры», - сказал Дмитрий Фабреж, Институт Хубрехта.

Каждый раз, когда клетки делятся и производят новые клетки, эмбрион растет. Следовательно, все клетки должны перестраиваться в растущем эмбрионе, чтобы сформировать организованную структуру. Группа Хиираги использовала так называемые морфокарты , чтобы отслеживать, как клетки располагаются в пространстве во время развития. Кроме того, они проанализировали, как клетки физически взаимодействуют друг с другом, чтобы сформировать связанную структуру, также называемую топологией, и отследили, как она изменяется со временем и формирует эмбрион.

Исследователи обнаружили, что более высокая изменчивость в клеточном делении приводит к более оптимальному расположению клеток внутри эмбриона, что способствует здоровому развитию. «Наша работа предполагает, что изменчивость в том, когда и как клетки делятся и как они взаимодействуют друг с другом, не просто допускается в развивающемся эмбрионе. На самом деле она играет функциональную роль в содействии надежному развитию», — объясняет Фабреж.

Эти результаты рисуют радикально иную картину, чем традиционно считалось. «Роль изменчивости в эмбриональном развитии глубоко игнорируется в нашей области исследований. Но теперь мы показываем, что она на самом деле стимулирует более точное и надежное развитие тканей», — говорит Фабреж. Он и его коллеги надеются, что их исследование побудит других ученых увидеть потенциал изменчивости. «Возможно, даже изменчивость и топология являются точными предикторами благополучия эмбриона, что может оказать существенное влияние на вспомогательные репродуктивные технологии», — заключает он.


{$inoa}