Ученые нашли путь к лечению ранних сбоев развития эмбриона

После почти трех десятилетий исследований китайская группа биологов смогла подробно описать ключевые механизмы, управляющие ранним эмбриональным развитием человека. Работа не только расширяет фундаментальные знания, но и предлагает новые подходы к профилактике врожденных дефектов и лечению проблем с беременностью.

Как сообщает Синьхуа, за этот научный прорыв команда была удостоена премии Китайской академии наук за выдающиеся достижения в области науки и техники 2025 года. 

Почему раннее развитие оставалось загадкой

Развитие эмбриона начинается с одной оплодотворенной клетки и за короткое время приводит к формированию сложного организма. В этом процессе важнейшую роль играет плацента — временный орган, который снабжает эмбрион питательными веществами и защищает его. Однако то, как именно формируются первые ткани и как плацента поддерживает этот процесс, долгое время оставалось плохо изученным.

Особенно мало информации было о периоде с 14-го по 28-й день развития — стадии гаструляции. Именно в это время закладываются основы будущих органов, и именно здесь чаще всего возникают тяжелые нарушения. Как пояснила заместитель директора Института зоологии КАН Ван Хунмэй, из-за этических ограничений и трудностей с получением образцов этот этап считался «черным ящиком» эмбриологии.

Почему в исследовании использовали приматов

Чтобы обойти эти ограничения, ученые обратились к приматам. Макаки-крабоеды генетически и физиологически близки человеку, особенно по строению репродуктивной системы. Используя их в качестве модели, исследователи получили эмбрионы на всех ключевых стадиях гаструляции и смогли проследить, какие события происходят на каждом этапе развития.

Эти данные стали основой для дальнейшей работы уже с человеческими эмбрионами, полученными в строго контролируемых условиях.

Цифровая карта раннего эмбриона человека

Применив пространственную транскриптомику и методы искусственного интеллекта, команда впервые составила трехмерную цифровую модель раннего развития человеческого эмбриона. Она показывает, какие гены активны в конкретных клетках, где именно они расположены и как меняются со временем. По сути, это подробная карта молекулярных процессов, лежащих в основе формирования будущего организма.

Отдельная часть работы была посвящена плаценте. Сравнивая развитие плаценты у мышей, макак и человека, ученые проследили, как этот орган формируется и каким образом взаимодействует с материнскими тканями. Для этого использовались методы отслеживания клеточных линий и молекулярного анализа. Результаты помогли понять, почему сбои в развитии плаценты могут приводить к выкидышам и задержкам роста эмбриона.

Решение для сложных случаев неудачной беременности

Из-за нехватки образцов крупные исследования проблем эмбрионов долгое время были невозможны. Ученые создали лабораторную систему, которая моделирует развитие человека с использованием эмбрионов приматов и стволовых клеток. С ен помощью они смогли воспроизвести процесс прикрепления эмбриона к матке и смоделировать рецидивирующую неудачную имплантацию — состояние, которое встречается примерно у 15% пар, проходящих процедуры ЭКО, и до сих пор плохо лечится.

Используя модель для тестирования лекарств, команда выявила несколько препаратов, которые заметно улучшали прикрепление эмбриона у разных пациенток. Это открывает путь к персонализированному подбору терапии и повышению шансов на успешную беременность.