Вместо экспериментов на человеческих эмбрионах, ученые использовали модели бластоцисты, созданные из стволовых клеток, — бластоиды. Модулируя сигнальный путь mTOR, исследователи вызвали у этих моделей состояние, аналогичное эмбриональной диапаузе. Путь mTOR — основной регулятор роста и развития у эмбрионов мышей. Это открытие свидетельствует о наличии у человеческих клеток механизмов, позволяющих временно приостанавливать развитие.
Спящее состояние характеризуется снижением деления клеток, замедлением развития и снижением способности прикрепляться к слизистой оболочке матки. Способность входить в состояние покоя, по-видимому, ограничена коротким периодом раннего развития эмбриона. Кроме того, эта спячка обратима: бластоиды возобновляют нормальное развитие, когда путь mTOR реактивируется.
Авторы предположили, что у людей, как и у других млекопитающих, мог сохраниться механизм временного замедления развития, хотя в ходе эволюции он утратил свою первоначальную функцию. Эксперименты показали, что этот процесс можно «разбудить». Для будущих исследований остаются вопросы: используют ли клетки человека и других млекопитающих одинаковые механизмы для перехода в состояние покоя и совпадают ли их цели.
Открытия команды могут помочь в репродуктивной медицине. С одной стороны, ускорение развития увеличивает успех экстракорпорального оплодотворения (ЭКО). Усиление активности mTOR помогает достичь этого ускорения. С другой, искусственное введение эмбриона в состояние диапаузы в ходе ЭКО позволит более тщательно оценить его жизнеспособность и синхронизировать развитие с матерью, что должно повысить шансы успешной имплантации.
В целом, новые результаты дают новые сведения о процессах, управляющих нашим самым ранним развитием, что может открыть новые пути для улучшения репродуктивного здоровья.
