МОСКВА, 27 янв — Москва.Ру. Международная группа генетиков впервые создала полноценные химерные зародыши, в которых свиньи сочетаются с клетками человека и других млекопитающих. Это открывает дорогу выращиванию человеческих органов в теле животных, говорится в статье, опубликованной в журнале Cell.
Читайте наши материалы на Дзен.Новостях«Работа над этой проблемой заняла четыре года. Мы явно недооценивали, как много усилий понадобится для реализации этой задачи. Это первый важный шаг на пути выращивания органов человека в теле свиньи. Сейчас нам нужно понять, как заставить клетки человека превращаться в нужные органы, чтобы реализовать нашу реальную задачу — научиться выращивать трансплантируемые органы», — заявил Хуан Бельмонте (Juan Belmonte) из института Салка в Ла-Хойе (США).
Примерно 15 лет назад биологи начали активное обсуждение возможности так называемой ксенотрансплантации — пересадки органов животных в тело человека. Для воплощения этой идеи, как казалось ученым, нужно решить простую задачу — заставить иммунную систему не отторгать чужие органы.
Решение, как можно догадаться, до сих пор не найдено, хотя сейчас генетики разрабатывают особые методы, позволяющие сделать органы свиней и других животных невидимыми для иммунной системы человека. 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.
Схема процедуры выращивания свиней с органами человека.
Бельмонте и его коллеги применили эту же систему для решения задачи методом «от противного» — путем выращивания человеческих органов для трансплантации внутри организма свиньи. Такие органы можно создать, если ввести в зародыш свиньи стволовые клетки человека в строго определенный период развития, получив так называемую химеру — организм из двух или более наборов разнородных клеток.
Подобные эксперименты, как рассказывают ученые, уже давно и успешно ведутся на мышах, однако на больших животных, таких как свиньи или обезьяны, опыты пока не проводились или заканчивались неудачно. Команда Бельмонте сделала большой шаг к реализации подобных задач, научившись внедрять фактически любые клетки в зародыши свиней и мышей при помощи CRISPR/Cas9.
Этот редактор ДНК используется в качестве своеобразного «киллера», избирательно убивающего часть клеток зародыша в момент формирования того или иного органа. Тогда ученые вводят в питательную среду стволовые клетки другого вида, которые заполняют пустующую нишу и начинают превращаться в орган, «заготовка» которого была уничтожена. Другие ткани и органы не затрагиваются, что важно по этическим причинам.
Проверив работу этой методики на мышах и вырастив у них крысиные поджелудочные железы, ученые потратили почти четыре года на ее адаптацию для работы с человеческими и свиными клетками. Проблема заключалась в том, что зародыш свиньи развивается в три раза быстрее, чем человеческий, и Бельмонте и его коллеги долго подбирали правильные сроки для имплантации человеческих клеток.
Решив эту задачу, ученые заменили будущие клетки мускулов в нескольких десятках зародышей свиньи и имплантировали их обратно в утробу приемных матерей. Примерно две трети зародышей успешно развивались на протяжении месяца, после чего ученым пришлось прекратить эксперимент по этическим причинам в соответствии с американским законодательством.
Этот успех, как отмечает Бельмонте, открывает дорогу созданию полноценных органов человека, готовых для пересадки и не отторгающихся организмом. Сейчас Бельмонте и его коллеги работают над адаптацией CRISPR/Cas9 для работы в организме свиньи и получением необходимых разрешений на такие опыты.
