Дослідники Університету Квінсленда використовували зображення ембріонів перепелів у режимі реального часу для вивчення розвитку серця та нервової системи, забезпечивши потенційний прорив у розумінні вроджених вад. Дослідники вперше зняли зображення та відео в реальному часі раннього ембріонального розвитку, щоб зрозуміти більше про вроджені вади розвитку.
Доктор Мелані Уайт і доктор Яніна Альварес з Інституту молекулярної біонауки UQ використовували перепелині яйця, щоб зрозуміти, як клітини починають формувати такі тканини, як серце, мозок і спинний мозок.
Доктор Уайт сказав, що вроджені вади розвитку вражають 3 відсотки австралійських немовлят, причому найпоширенішими є вади серця, а на другому місці – дефекти нервової трубки.
«Оскільки перепілки ростуть у яйці, вони дуже доступні для візуалізації, і їхній ранній розвиток дуже схожий на розвиток людини під час імплантації ембріона в матці», — сказав д-р Вайт.
«Ми вперше побачили зображення з високою роздільною здатністю в реальному часі важливих процесів раннього розвитку. «Досі більшість наших знань про постімплантаційний розвиток отримували з досліджень на статичних слайдах у фіксовані моменти часу».
Вивчення клітинної динаміки за допомогою флуоресцентних білків
Дослідники IMB створили перепелів із флуоресцентним білком, щоб виявити структуру, яка називається актиновим цитоскелетом, який надає клітинам форму та полегшує рух.
«Коли клітини мігрують під час раннього розвитку, вони висовують виступи, які називаються пластинчастими та філоподіями, які простягаються та хапаються за поверхні, дозволяючи клітинам повзати, або досягають інших клітин, щоб зблизити їх», — сказав доктор Вайт.
Візуалізація розвитку серця та нейронів
«Нам вдалося відобразити філоподії зі стовбурових клітин серця глибоко всередині ембріона, коли вони вперше вступили в контакт, стирчачи виступами та схоплюючись за оточення та одна за одну, щоб сформувати раннє серце.
«Це перший випадок, коли хтось зафіксував актиновий цитоскелет клітини, що полегшує цей контакт у живих зображеннях».
Дослідники також зробили зображення відкритих країв нервової трубки та її «застібання», щоб почати формувати головний і спинний мозок.
«Ми бачили, як клітини тяглися через відкриту нервову трубку своїми виступами, щоб контактувати з протилежною стороною — чим більше виступів утворювалося в клітинах, тим швидше трубка застібалася», — сказав доктор Вайт.
Потенційні наслідки для дослідження вроджених дефектів
«Якщо цей процес піде не так або порушиться, і труба не закриється належним чином протягом четвертого тижня розвитку людини, ембріон матиме дефекти головного та спинного мозку.
«Наша мета полягає в тому, щоб знайти білки або гени, які можна буде використовувати в майбутньому для скринінгу вроджених вад розвитку. «Ми дуже в захваті від можливостей, які ця нова модель перепелів пропонує для вивчення розвитку в режимі реального часу».