Уперше в історії науки дослідники зафіксували у тривимірному форматі та в режимі реального часу момент, коли людський ембріон імплантується у стінку матки. Це відкриття, зроблене командою Інституту біоінженерії Каталонії у співпраці з відділенням репродуктивної медицини лікарні Dexeus Mujer у Барселоні, проливає світло на один із найважливіших і водночас найзагадковіших етапів розвитку вагітності.
Процес, який до цього можна було вивчати лише за окремими статичними зображеннями, виявився значно активнішим і навіть агресивнішим, ніж припускали раніше. Дослідники побачили, що людські ембріони не пасивно закріплюються, а фактично «прориваються» в колагенову структуру ендометрію, застосовуючи значні механічні зусилля.
Самуель Охоснегрос, керівник проєкту, пояснює, що ці сили необхідні для повного занурення ембріона в тканину та його інтеграції з материнською кровоносною системою. За словами вченого, йдеться про «дивовижно інвазивний процес», без якого неможливий успішний початок вагітності.
Щоб відтворити цей момент у лабораторних умовах, команда створила спеціальну платформу, яка імітує середовище матки. Основою стала штучна матриця на базі колагену з додаванням білків, критично важливих для розвитку ембріона. Завдяки цій системі вдалося здійснити тривимірну флуоресцентну візуалізацію та зафіксувати сили, які застосовують ембріони під час імплантації.
Цікаво, що поведінка ембріонів людини відрізняється від мишачих, які зазвичай лишаються на поверхні й вбудовуються завдяки складкам матки. Натомість ембріони людини повністю проникають у тканину та починають розростатися радіально зсередини. Амелі Годо, одна з авторок роботи, наголошує, що ембріони активно перебудовують матричне середовище, тягнуть його структури й реагують на механічні сигнали ззовні. Це підказує, що природні скорочення матки також можуть впливати на процес імплантації.
У дослідженні використовували ретельно відібрані, етично пожертвувані людські ембріони, а до проєкту долучилися також фахівці з Банку стовбурових клітин Барселони, університетів Барселони та Тель-Авіва, а також кількох провідних наукових центрів. Отримані дані дозволили вперше кількісно оцінити «механічний відбиток» імплантації та зняти унікальні відео цього прихованого від людського ока процесу.
Науковці вважають, що їхня робота відкриває нові можливості для медицини репродукції. Краще розуміння механіки імплантації може допомогти оцінювати якість ембріонів, вдосконалити методи допоміжних репродуктивних технологій і скоротити час, необхідний для настання вагітності. Як зазначає Охоснегрос, дослідження «відкриває безпрецедентний погляд на процес, що завжди був прихований від людських очей», і має потенціал змінити підхід до лікування безпліддя. Результати дослідження були опубліковані в журналі Science Advances.