Хорда — важная структура, которая появляется на ранних стадиях эмбрионального развития. Она не только служит основой для формирования позвоночника, но и помогает сформировать другие ткани, такие как нервная система и мышцы. Хорда направляет клетки на правильное место и дает сигнал для их преобразования в нужные типы тканей. Ранее было невозможно воспроизвести эту структуру в лабораторных условиях.
Для того чтобы создать хорду в лаборатории, ученые изучили, как она развивается у кур, а затем сопоставили эти данные с информацией о развитии у мышей и обезьян. Это помогло точно определить молекулы и сигналы, которые необходимы для формирования хорды. В результате был получен органоид длиной всего 1-2 миллиметра, содержащий нервные и костные клетки.
Хорда в лабораторной модели выполнила свою функцию, направляя развитие клеток и тканей. Подобно тому, как это происходит при нормальном эмбриональном развитии, она посылала сигналы, которые помогали сформировать окружающие ткани. Это подтвердило успех эксперимента.
Как отметил старший автор исследования Джеймс Бриско, хорда действует как GPS-навигатор, который помогает развивающемуся организму правильно выстроить свою структуру. Первый автор исследования Тиаго Рито объяснил, что важно было не только найти правильные молекулы, но и точно определить, когда и как их вводить в клеточную культуру. Это позволило создать модель, которая функционирует как настоящая хорда, задавая направление для развития окружающих тканей.
Создание этой лабораторной модели откроет новые возможности для диагностики и лечения заболеваний позвоночника. Например, это исследование поможет изучить причины дегенерации межпозвоночных дисков, что приводит к болям в спине, а также другие заболевания, связанные с нарушением развития нервной системы.
Исследование было опубликовано в журнале https://www.nature.com/articles/s41586-024-08332-w. Его результаты станут основой для новых методов лечения заболеваний, которые сложно диагностировать и лечить на ранних стадиях.
