07:00 
Разработав систему, воспроизводящую слизистую оболочку матки с высокой биологической точностью, исследователи из Института Бабрахама и Стэнфордского университета смогли изучить имплантацию человеческих эмбрионов, открыв этот загадочный процесс для изучения. Теперь это позволяет ученым изучать взаимодействие между маткой и эмбрионом и искать причины неудачной имплантации, основной причины прерывания беременности на ранних сроках, а также истоки осложнений беременности.
"Понимание имплантации эмбриона и развития эмбриона сразу после имплантации имеет важное клиническое значение, поскольку эти стадии особенно склонны к неудачам", - сказал доктор Питер Рагг-Ганн, старший руководитель группы в Институте Бабрахама, который руководил исследованием. «В частности, высокий уровень неудачной имплантации представляет собой один из основных факторов, ограничивающих успех ЭКО».
Примерно через неделю после оплодотворения развивающийся эмбрион внедряется в слизистую оболочку матки (эндометрий). Этот этап развития является одним из наименее изученных из-за сложности наблюдения за эмбрионом во время и после имплантации.
Разработка модели слизистой оболочки матки
Новая система трехмерных моделей призвана воспроизвести сложные физиологические свойства и клеточный состав эндометрия. Модель создается поэтапно путем объединения различных компонентов ткани эндометрия. Команда выделила два основных типа клеток, которые формируют ткань эндометрия – эпителиальные клетки и стромальные клетки – из ткани, пожертвованной здоровыми людьми, перенесшими биопсию эндометрия.
Помимо типов клеток, исследователи стремились воссоздать структуру слизистой оболочки матки. Информация из донорской ткани эндометрия была использована для идентификации компонентов ткани, которые определяют структуру слизистой оболочки матки. Исследователям удалось объединить эти компоненты вместе со стромальными клетками в специальный тип геля, который поддерживает рост клеток толстым слоем. Вдобавок к этому они добавили эпителиальные клетки, которые распространились по поверхности стромальных клеток.
После сборки они сформировали усовершенствованную копию слизистой оболочки матки, соответствующую биопсии ткани эндометрия с точки зрения клеточной архитектуры и демонстрирующую реакцию на гормональную стимуляцию, которая указывает на восприимчивость искусственной слизистой оболочки матки к имплантации эмбриона.
Свидетельство имплантации и признаки постимплантации разработка
Команда протестировала свою модель, используя пожертвованные человеческие эмбрионы на ранней стадии, полученные в результате процедур ЭКО, и обнаружила, что эмбрион – на этом этапе компактный клубок клеток – проходит ожидаемые стадии, ожидаемые от адгезии и инвазии в каркас эндометрия. После имплантации эмбрионы увеличили секрецию хорионического гонадотропина человека (ХГЧ), биохимического маркера, используемого в тестах на беременность для подтверждения беременности, и других белков, связанных с беременностью.
Доктор Рагг-Ганн сказал: «Мы были очень рады видеть, что наша система высвобождает важные факторы, необходимые для питания эмбриона в первые несколько недель беременности. Предыдущие модели не смогли достичь этого, поэтому это стало для нас прорывом».
Кроме того, система поддерживает развитие эмбриона после имплантации, позволяя анализировать стадии эмбриона (12–14 дней после оплодотворения), которые в значительной степени не изучены. Исследователи заметили, что имплантированные эмбрионы достигли нескольких этапов развития, таких как появление специализированных типов клеток в эмбрионе, а также установление типов клеток-предшественников, важных для развития плаценты.
Используя одноклеточный анализ мест имплантации, исследователи смогли составить профиль клеток на границе между эмбрионом и моделью эндометрия, эффективно прослушивая молекулярную связь между тканями. Их результаты дают новое представление о сложных взаимодействиях между эмбрионом и эндометриальной средой, которые лежат в основе развития эмбриона сразу после имплантации.
Доктор Ирен Зорзан, соавтор исследования и научный сотрудник, объяснила влияние модели на эту область исследований: «Имплантация эмбриона и постимплантационное развитие — важные события, обычно скрытые от глаз, и это ограничивает наши возможности исследовать клеточные и молекулярные механизмы, лежащие в основе этой критической фазы».
"Теперь мы можем стать свидетелями неизведанных аспектов самых ранних моментов развития и по-новому взглянуть на то, как закладываются основы успешной беременности".
Путь к пониманию личных объяснений бесплодия
Помимо расширения нашего хрестоматийного понимания развития на этом решающем этапе, модель команды может быть использована для выявления различий в реакции эндометрия во взаимодействии эмбриона и слизистой оболочки матки у людей, испытывающих проблемы с бесплодием, а также для тестирования лечение, которое может увеличить прием эмбриона эндометрием
