Ученые совершили важный прорыв в области биологии развития птиц, разработав уникальную систему, позволяющую наблюдать за развитием эмбрионов без использования непрозрачной яичной скорлупы. Исследователи из Окаямы, Япония, применили эту методику на домашних курах породы белый леггорн (Gallus domesticus), и их усилия оказались успешными: несколько цыплят вылупились и выросли в нормальных кур.
Разработка системы выращивания без скорлупы (SLCS) является долгожданным достижением в биологии. Ученые десятилетиями пытались создать такой метод, чтобы можно было наблюдать за развитием эмбриона птицы, однако ни одна из предложенных методик не обеспечивала полноценное развитие эмбрионов, многие из них погибали.
Команда под руководством ученых-ветеринаров Кацуи Обара и Чизуки Обара нашла способ преодолеть одно из основных препятствий в развитии — высыхание желточной мембраны, защищающей зародыш. Высыхание мешало нормальному развитию эмбрионов в культуре, что снижало шансы на успешное вылупление. Чтобы решить эту проблему, исследователи установили свою культуру на вращающуюся платформу, создающую постоянное движение. Такая установка обеспечивала равномерное распределение альбумина и тем самым предотвращала высыхание мембраны.
Эксперименты показали, что скорость вращения имеет решающее значение. При скорости 6 оборотов в минуту у эмбрионов была наибольшая выживаемость, но они отставали в развитии. При 10 оборотах в минуту выживаемость была немного ниже, однако большинство эмбрионов развивались нормально. А при 28 оборотах все эмбрионы к десятому дню имели серьёзные отклонения и не могли выжить.
Оптимальной оказалась скорость 10 оборотов в минуту. Дополнительно исследователи применили ручное встряхивание сосудов с эмбрионами в первые 24−48 часов после перемещения в безскорлупную среду. Это позволило добиться наилучших результатов: частота успешного вылупления увеличилась до 10,5% по сравнению с 3,3% при отсутствии встряхивания.
Одного из вылупившихся цыплят оставили для наблюдения на год. После этого его усыпили и вскрыли, чтобы убедиться, что он полностью здоров. Это подтвердило успех новой методики: теперь ученые могут наблюдать за развитием птенцов буквально «через окно», от стадии бластодермы до вылупления.
«Разработка прозрачной системы SLCS открыла новые возможности для наблюдения за эмбриональным развитием в реальном времени, — отмечают исследователи. — Эта система станет мощным инструментом для исследований в различных областях, таких как токсикология, изучение стволовых клеток, биоимиджинг и регенеративная медицина».
Ранее ученые превратили куриные яйца в чернила для биопечати живых тканей.