Важный шаг на пути к ксенотрансплантологии
Ученые впервые создали зародыш с клетками человека и свиньи
Международная группа генетиков впервые создала полноценные химерные зародыши, в которых свиньи сочетаются с клетками человека и других млекопитающих. Это открывает дорогу для выращивания человеческих органов в теле животных, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell (Wu et al., Interspecies Chimerism with Mammalian Pluripotent Stem Cells).
«Работа над этой проблемой заняла четыре года. Мы явно недооценивали то, как много усилий понадобится для реализации этой задачи. Это важный первый шаг на пути выращивания органов человека в теле свиньи. Сейчас нам нужно понять, как заставить клетки человека превращаться в нужные нам органы, чтобы реализовать нашу реальную задачу – научиться выращивать трансплантируемые органы», – заявил Хуан Бельмонте (Juan Belmonte) из института Салка в Ла-Хойе (в пресс-релизе Scientists use stem cells to create human/pig chimera embryos – ВМ).
Примерно 15 лет назад биологи начали активно обсуждать возможность так называемой ксенотрансплантации – пересадки органов животных в тело человека. Для воплощения этой идеи в жизнь, как казалось раньше, нужно было решить простую задачу – заставить иммунную систему не отторгать чужие органы.
Эта задача, как можно догадаться, до сих пор не решена, хотя сейчас генетики работают над созданием особых генных терапий, делающих органы свиней и других животных невидимыми для нашей иммунной системы. Только в прошлом году известный американский генетик Джордж Черч приблизился к решению этой задачи, удалив часть меток «свой-чужой» при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9.
Бельмонте и его коллеги использовали эту же систему для того, чтобы подойти к решению этой задачи методом «от противного» – создания человеческих органов для трансплантации, выращенных внутри организма свиньи. Их можно создать, если ввести в зародыш свиньи или другого животного стволовые клетки человека в строго определенный период развития, получив так называемую «химеру» – организм, составленный из двух или более наборов разнородных клеток.
Подобные эксперименты, как рассказывают ученые, уже достаточно давно и успешно ведутся в опытах на мышах, однако опыты на больших животных, таких как свиньи или обезьяны, пока не проводились или заканчивались неудачно. Команда Бельмонте сделала большой шаг в сторону реализации подобных задач, научившись вставлять фактически любые клетки в зародыши свиней и мышей при помощи CRISPR/Cas9.
Данный редактор ДНК используется в качестве своеобразного «киллера», избирательно убивающего часть клеток в зародыше в тот момент, когда внутри зародыша начинает формироваться тот или иной орган. В этот момент ученые вводят в питательную среду стволовые клетки другого вида животных, которые заполняют пустующую нишу и начинают превращаться в тот орган, «заготовка» которого была уничтожена при помощи CRISPR/Cas9. Другие ткани и органы не затрагиваются, что важно по этическим причинам.
Проверив работу этой методики на мышах, вырастив «крысиные» поджелудочные железы в их теле, ученые потратили почти четыре года на адаптацию этой методики для работы с человеческими и свиными клетками. Проблема заключалась в том, что зародыш свиньи развивается в три раза быстрее, чем его человеческий аналог, и Бельмонте и его коллеги очень долго подбирали правильное время для имплантации человеческих клеток.
Решив эту задачу, ученые успешно заменили будущие клетки мускулов в нескольких десятках зародышей свиньи, и имплантировали их обратно в утробу их приемных матерей. Примерно две трети зародышей успешно развивались на протяжении месяца, после чего ученым пришлось прекратить эксперимент по этическим причинам в соответствии с законодательством США.
Успех в реализации этой задачи, как отмечает Бельмонте, открывает дорогу для реального создания полноценных органов человека, готовых для пересадки и не отторгающихся нашим организмом. Сейчас Бельмонте и его коллеги работают над адаптацией CRISPR/Cas9 для работы в организме свиньи, и получением всех необходимых разрешений на такие опыты.
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru
27.01.2017