Учёные из Института Фрэнсиса Крика достигли значительного прорыва в медицине, создав лабораторную модель человеческой стволовой клетки, включающую хорду — ткань, необходимую для формирования позвоночника и нервной системы на ранних стадиях развития. Это открытие стало возможным благодаря сложности воспроизведения данной структуры.
Хорда играет ключевую роль в эмбриональном развитии, служа основой для формирования позвоночника и способствуя развитию других тканей, таких как нервная система и мышцы. Она направляет клетки в нужные позиции и сигнализирует им о преобразовании в определённые типы тканей. Ранее попытки создать эту структуру в лаборатории не увенчались успехом.
Для создания хорды учёные изучили её формирование у кур и сопоставили данные с развитием у мышей и обезьян. Это позволило определить молекулы и сигналы, необходимые для формирования хорды. В результате был получен органоид длиной 1-2 мм, содержащий нервные и костные клетки.
В лабораторной модели хорда успешно выполняла свою функцию, направляя развитие окружающих клеток и тканей, посылая сигналы, способствующие их формированию. Старший автор исследования, Джеймс Бриско, отметил, что хорда действует как GPS-навигатор, помогая организму правильно выстраивать свою структуру. Первый автор, Тиаго Рито, добавил, что ключевым было не только выявить нужные молекулы, но и точно определить, когда и как их вводить в клеточную культуру.
Создание этой модели открывает новые возможности для диагностики и лечения заболеваний позвоночника, таких как дегенерация межпозвоночных дисков, ведущая к болям в спине, а также других нарушений развития нервной системы. Результаты исследования опубликованы на сайте Nature и могут стать основой для новых методов лечения заболеваний, сложных для диагностики на ранних стадиях, а также шагом к созданию регенеративной медицины.
