Исследователи смогли вырастить из клеток человеческой плаценты трехмерный плацентоподобный органоид, который, как и настоящая плацента, состоит из нескольких клеточных слоев, и даже продуцирует гормоны. По словам авторов публикации в Nature, «плацента в пробирке» поможет детально изучить в лаборатории сигнальное взаимодействие между организмом женщины и эмбрионом, а также сосредоточиться в изучении нарушений развития плода и патологиях, связанных с беременностью.
Многие аномалии развития плода, а также состояния типа преэклампсии (токсикоза, сопровождаемого аномальным повышением давления) у беременных женщин развиваются в результате нарушения функционирования плаценты. Этот орган формируется в результате врастания зародышевых оболочек эмбриона (трофобласта) в стенку матки и обеспечивает питание, дыхание плода и его защиту от иммунитета матери. Кроме того, плацента вырабатывает гормоны, необходимые как для поддержания физиологического статуса беременности, так и для подготовки к кормлению будущего ребенка. Изучение патологий, связанных с плацентой, до сих пор было затруднено ввиду отсутствия адекватных моделей.
Исследователи из Университета Кембриджа под руководством Эшли Моффет вырастили на гелевой матрице генетически стабильный трехмерный органоид (трофобласт), который имитирует функции плаценты в первый триместр беременности. Ученые показали, что такой миниорган способен существовать в лаборатории в течение длительного времени (до года), и его можно «размножать» путем пересева клеток на новую матрицу.
В качестве исходного материала для выращивания «плаценты в пробирке» исследователи взяли донорский материал — клетки плаценты нескольких женщин, которые заселили в специальный матрикс. Кроме того, ученым пришлось перебрать множество вариантов ростовой среды, пока они смогли подобрать нужную комбинацию гормонов и ростовых факторов, обеспечивающую деление и дифференциацию клеток на матриксе.
Как показал анализ полученного в итоге органоида, он сформировал на матрице настоящий ворсинчатый трофобласт, с двумя основными популяциями клеток — клетками экстраворсинчатого слоя, которые взаимодействуют с эндометрием матки и материнскими артериями, и клетками синцитиотрофобласта, которые отвечают за обмен веществ и продукцию гормонов. Миниорган также оказался способен к продукции гормонов — в частности, он синтезировал хорионический гонадотропин, детекция которого в моче лежит в основе работы экспресс-тестов на беременность. Чтобы подтвердить продукцию гормона, авторы работы даже проанализировали при помощи такого теста ростовую среду миниплаценты — тест показал положительный результат.
Читайте также: 7 опасных симптомов во время беременности
