Китайские исследователи выявили важнейшие механизмы, лежащие в основе остановки развития человеческих эмбрионов на самых ранних стадиях, что может способствовать повышению эффективности экстракорпорального оплодотворения (ЭКО), сообщает агентство Xinhua. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell.

Работу возглавили учёные из Университета Цинхуа в Пекине, которым впервые удалось получить высокоточные изображения человеческих эмбрионов в течение первых пяти дней после оплодотворения.

Остановка развития эмбрионов остаётся одной из основных проблем ЭКО. Более половины оплодотворённых яйцеклеток человека не достигают стадии бластоцисты — этапа, на котором эмбрион становится готовым к имплантации в матку. Причины столь высокой частоты неудач долгое время оставались недостаточно изученными.

Для решения этой задачи исследователи разработали специальный двухракурсный светолистовой микроскоп, позволяющий длительно наблюдать за живыми эмбрионами с высоким разрешением и минимальным воздействием на ткани.

С помощью новой технологии учёные проанализировали более 2000 клеточных делений в свыше 150 эмбрионах человека и приматов. Выяснилось, что более 70% эмбрионов, прекративших развитие на ранних стадиях, сталкивались с нарушениями уже во время второго клеточного деления.

Главной причиной оказались дефекты веретена деления — клеточной структуры, отвечающей за правильное распределение хромосом между дочерними клетками. Нарушения в работе веретена приводили к ошибкам разделения хромосом, после чего развитие эмбриона останавливалось в течение нескольких последующих циклов деления.

Исследование также показало важную роль центросом — клеточных органелл, участвующих в формировании веретена деления. Если количество центросом было аномальным, работа веретена нарушалась, что повышало риск хромосомных ошибок.

Опираясь на эти результаты, учёные попытались скорректировать выявленные нарушения. Во время второго клеточного деления эмбрионы получили низкие дозы препарата, воздействующего на процесс удвоения центросом.

Результаты оказались обнадёживающими: доля эмбрионов с нормальным числом центросом увеличилась с 40% до 80%. При этом препарат не оказывал влияния на эмбрионы, у которых центросомы изначально были нормальными.

По словам исследователя Университета Цинхуа Чунь Со, в будущем это открытие может помочь снизить частоту ранней остановки развития эмбрионов в клиниках ЭКО.

Учёные планируют продолжить разработку передовых методов визуализации для изучения более поздних этапов эмбрионального развития после имплантации. В перспективе это может привести к появлению новых подходов, повышающих вероятность успешной беременности и совершенствующих методы репродуктивной медицины.