На ранних этапах эмбрионального развития слабо ассоциированные клетки должны дифференцироваться и образовывать структурированные ткани. Ранее предполагалось, что основным фактором, способствующим этому процессу, является их агрегация: клетки уплотняются до тех пор, пока ткань не приобретает достаточную плотность и механическую стабильность.
Однако более поздние исследования опровергли эту гипотезу. Выяснилось, что межклеточное взаимодействие играет значительно более важную роль в контроле эмбрионального морфогенеза, чем плотность клеточной популяции. Когда сила сцепления между соседними клетками достигает определенного критического уровня, происходит их объединение в функциональные ткани, независимо от изменений в общей плотности клеточного массива. Результаты данного исследования были опубликованы в авторитетном научном журнале Nature Physics.
Традиционно биологи объясняли ранние стадии эмбрионального развития как результат реализации генетической программы, заложенной в зиготе. Однако Николетта И. Петриду из Европейской лаборатории молекулярной биологии (EMBL) в Гейдельберге, Германия, подчеркивает ограничения этой модели.
Хотя зигота действительно содержит полный набор генетических инструкций, их реализация зависит от комплексного взаимодействия клеток с их микроокружением. Физические и химические взаимодействия между соседними клетками играют ключевую роль в регуляции процессов дифференцировки и морфогенеза на ранних стадиях эмбрионального развития.