Химерні свині. Американці придумали, як забезпечити кожному нове серце

1. Коли химери з'являться на вулицях?
2. Навіщо мучити бідних свинок?
3. Коли можна буде записатися в чергу?
4. Японці можуть обігнати американців у вирощуванні органів

Людські органи будуть вирощувати в організмах свиней або корів. Причому без будь-якої генної інженерії

Вперше в історії науки вченим вдалося створити життєздатний ембріон химери, що представляє собою гібрид свині і людини. Команда з Інституту біологічних досліджень Солка (Salk Institute for Biological Studies) в Ла-Хойя, штат Каліфорнія, повідомила про своє досягнення в статті, яка була опублікована в журналі Cell 26 січня. І в той же день вони поширили відео , Де розповідають про свої цілі. Вчені підкреслюють, що технологія вирощування клітин, тканин і органів одного виду в організмі істоти іншого виду відкриває безпрецедентні можливості для розкриття давніх наукових таємниць і вирішення актуальних проблем медицини, зокрема, задоволення потреби в органах і тканинах для трансплантації.

У цьому напрямку зараз ведуть дослідження вчені багатьох країн. Але те, що вдалося в Інституті Солка, - це перший випадок створення химер (організмів з генетично різнорідними клітинами) двох великих видів ссавців, далеких один від одного генетично. Це великий крок в напрямку створення людських органів з нуля. Не дивно, що про це відразу ж повідомили провідні світові ЗМІ, такі як BBC і The Guardian .

Коли химери з'являться на вулицях?

Новина про створення химер, безсумнівно, породить хвилю чуток про гібридних свінолюдях, які незабаром заполонять вулиці. Також можна очікувати нової хвилі дискусій про етичні проблеми науки. Знову будуть звучати заклики заборонити «жахливі досліди» і не допустити «генетичної катастрофи людства».

Тим часом дослідження в Інституті Солка стали, по суті, як раз відповіддю на попередні побоювання такого роду. Людей дуже лякають будь-які експерименти, особливо генетичні, з людськими ембріонами, навіть проводяться з самими благими цілями. І ще сильнішою громадської обструкції піддаються наміри вирощувати людські зародки для подальшої пересадки їх клітин пацієнтам з ураженими органами і тканинами.

В Інституті Солка знайшли радикальний спосіб позбутися від подібних звинувачень. Для вирощування людських тканин і органів використані ембріони свині. При цьому людські зародки не застосовуються взагалі, тільки клітини дорослої людини.

Безперечно, будь-яку технологію можна використовувати для збочених цілей. Не виключено, що хтось захоче позбавитися створенням реальних свінолюдей - скажімо, свиней з людськими головами (і мізками). Безумовно, такі експерименти повинні бути суворо заборонені, але саме вони, а не огульно все дослідження в напрямку, відкритому в Інституті Солка.

Навіщо мучити бідних свинок?

Потрібно чітко розуміти, що зараз на кону. Ймовірно, вже через кілька десятиліть кожна людина зможе отримати нове серце, нову печінку, нові нирки, якщо старі почнуть барахлити. Це буде не просто продовження життя, а оновлення організму.

Зараз тисячі людей по всьому світу чекають донорських сердець, які можуть врятувати їх життя. Але лише небагато чим випадає такий шанс. Тільки в США кожен день в середньому вмирають 22 людини, так і не встигли отримати той чи інший донорський орган. Люди, які стоять в черзі на донорські серця, чекають їх по три з половиною місяці. А оскільки організм може відторгнути чужий орган, це значно зменшує кількість успішних пересадок.

Вчені пробують різні підходи до цієї проблеми. У минулому році, наприклад, повідомлялося про двох проривних досягнення. По-перше, команда дослідників з Массачусетського центрального госпіталю спільно з співробітниками Гарвардської медичної школи впритул наблизилися до створення штучно вирощених сердець. Американські медики, взявши клітини шкіри дорослої людини, перепрограмували їх і виростили тканини людського серця в лабораторних умовах, про що повідомили в журналі Circulation Research .

В майбутньому це повинно привести до вирощування повноцінних б'ються сердець з клітин тих людей, яким необхідна пересадка органу. Очевидний мінус даної технології - виняткова дорожнеча, властива будь-якої технології штучного вирощування.

Другий прорив зробили дослідники з Національного інституту здоров'я США у співпраці з кількома міжнародними університетами та організаціями. за повідомленням Nature , Вони зуміли пересадити серце свині в черевну порожнину бабуїна, де воно успішно прожило 945 днів. В експериментах використовувалися свині, генетично модифіковані таким чином, щоб запобігти згортанню крові при пересадці органу в тіло примату. Свиняче серце було поміщено в черевну порожнину бабуїна і підключено до його кровоносній системі. Власне серце примата залишилося на своєму місці. Крім того, лікарі давали Бабуїн препарати, що пригнічують імунітет, щоб запобігти відторгненню органу. Таким чином, всередині примата одночасно билися два серця.

Дослідники припускають, що в подальшому можна буде освоїти заміну серця примата на серце свині. Очевидний мінус даної технології - свиняче серце не буде повноцінною заміною, а багато людей вважатимуть неприйнятним для себе продовжувати життя таким способом.

В Інституті Солка уникли обох цих мінусів. Навіщо пересаджувати людині свиняче серце, якщо можна пересадити людську, більш того, вирощене з власних клітин пацієнта. І навіщо вирощувати його в складному біотехнологічному апараті, якщо можна використовувати для цієї мети організм свині або іншого великого ссавця.

Коли можна буде записатися в чергу?

Керівник групи дослідників в Інституті Солка професор Бельмонте визнає, що ще дуже далеко до того часу, коли можна буде використовувати тварин для вирощування людських тканин і органів. Поки що вчені зробили хоч і великий, але тільки перший крок до цієї мети.

Освоєна технологія виглядає так. Людські стовбурові клітини (це клітини, здатні до перетворення в клітини будь-яких органів і тканин) через крихітні голки впорскують в ембріон свині. Підкреслимо, що ніяких маніпуляцій з генами не проводиться, ніхто не змішує гени свині і людини. Потім цей ембріон, в якому крихітна частина (одна клітина з 10 тис.) Від людини, імплантується в свиноматку.

Дослідники давали зародкам розвиватися протягом 28 днів, після чого витягували їх і дивилися на результат. Виявилося, що ефективність даної технології поки ще дуже низька. З 2075 імплантованих ембріонів продовжили зростання тільки 186. Зате в останніх були виявлені вкраплення людських тканин. «Це перший раз, коли людські клітини росли всередині великої тварини», - підкреслює професор Бельмонте.

На його думку, низька ефективність методу викликана великими відмінностями між організмами людини і свині. До того ж вагітність у свині набагато коротше - вона триває менше чотирьох місяців. «Це схоже на те, як якщо б хтось спробував перескочити з однієї машини, що їде по шосе, на іншу, яка мчить вдвічі швидше. Результатом, швидше за все, буде нещасний випадок », - пояснює професор. Але у нього є ідея, як можна вирішити цю проблему. Замість свиней можна використовувати корів - вони виношують телят близько дев'яти місяців.

Втім, існує безліч інших труднощів, які необхідно подолати, перш ніж дослідники зможуть похвалитися повноцінними людськими органами, вирощеними в організмі свині чи корови. І навіть після цього буде потрібно чимало часу, щоб медична влада і громадську думку дали своє добро на впровадження цієї технології. Тому навіть оптимісти кажуть про терміни не в кілька років, а в кілька десятиліть.

Японці можуть обігнати американців у вирощуванні органів

До тієї ж мети, що і вчені з Інституту Солка, прагнуть дослідники з Університету Токіо. Їм вдалося, як повідомив 26 січня японський телеканал NHK , Першими в світі виростити повністю функціонуючий орган одного виду в тілі істоти іншого виду. На відміну від американців японці не брали два таких далеких виду, як свиня і людина. Зате вони вже реально виростили підшлункову залозу миші в тілі щури.

Для експерименту вчені використовували стовбурові клітини миші. Ці клітини були пересаджені щура в область її рідний підшлункової залози. Під впливом місцевих факторів і особливих препаратів (назви яких поки тримаються в секреті) в тілі щури почала формуватися нова підшлункова залоза. Після терміну повного дозрівання вона була пересаджена миші, і в ході обстеження виявлено, що орган функціонує абсолютно нормально, як ніби весь час там і був.

Токійські дослідники в ході наступного етапу своїх експериментів планують виростити органи мавпи в тілі свині. Цілком можливо, японці першими піднімуться до тієї мети, яку намітили американці: виростити в організмі іншого виду людські органи.