Ученые создали человеко-свинью

Группа ученых-генетиков из разных стран впервые в истории смогла создать жизнеспособные химерные зародыши, сочетающие в себе клетки человека, свиней и прочих млекопитающих. Потенциально это позволяет рассчитывать на то, что в телах животных будут выращивать донорские органы для людей.

Об этой новости стало известно из издания Cell. Как заявляет представляющий институт Салка в Ла-Хойе (США) Хуан Бельмонт, над этой проблемой ученые работали в течение четырех лет. Когда работа только начиналась, труженики науки даже не представляли сколь сложна та задача, за которую они взялись. Однако цель была достигнута и может считаться первой ступенью к выращиванию в свином теле человеческих органов.

Теперь ученым нужно понять, каким образом можно повернуть дело так, чтобы человеческие клетки превращались в те или иные органы. Если это будет сделано, можно будет сказать, что вопрос выращивания трансплантируемых органов решен.

Возможности пересадки органов животных в человеческое тело (ксенотрансплантация) стали обсуждаться около полутора десятилетий назад. Чтобы это стало реальностью, ученым нужно было решить проблему отторжения чужих органов. Этот вопрос по сей день не решен, но некоторые ученые пытаются найти методы, которые сделали бы свиные органы (или органы других млекопитающих) незаметными для человеческого иммунитета. И только менее одного года назад одному известному генетику из США удалось приблизиться к решению этой проблемы. Для этого ему пришлось с помощью геномного редактора CRISPR/Cas9 удалить часть меток, которые являются своего рода системой по обнаружению чужеродных элементов.

Эта же система была взята на вооружение Бельмонтом и его коллегами. Только они решили выращивать органы прямо в свином теле. Чтобы создать такие органы, в свиной зародыш нужно ввести человеческие стволовые клетки, причем сделать это нужно в конкретный период развития эмбриона. Таким образом можно создать «химеру» представляющую собой организм состоящий из двух или нескольких наборов различных клеток.

Как рассказывают ученые, такие эксперименты уже довольно давно проводятся на мышах, причем успешно. Но опыты на крупных животных, таких как обезьяны или свиньи, либо заканчивались неудачно, либо не проводились вообще. В этом плане Бельмонт и его коллеги смогли очень сильно продвинуться в данном направлении, научившись с помощью CRISPR/Cas9 внедрять в зародыши мышей и свиней любые клетки.

Редактор ДНК CRISPR/Cas9 является своеобразным «убийцей», который способен избирательно уничтожать часть клеток зародыша тогда, когда тот или иной орган еще только формируется. Когда это произошло, учеными в питательную среду вводятся стволовые клетки какого-либо другого вида, которые заполнив освобожденную редактором ДНК нишу, начинают формироваться в определенный орган. Что до других органов и тканей, то они никак не затрагиваются, что имеет этическое значение.

Когда эта методика была проверена на мышах, у которых были выращены крысиные поджелудочные железы, ученым потребовалось четыре года на то, чтобы адаптировать методику к свиным и человеческим клеткам. Основные трудности заключались в том, что свиной эмбрион развивается значительно быстрее (примерно в три раза), чем зародыш человека. Поэтому Бельмонту и его команде нужно было долго подбирать верные сроки для имплантации клеток человека.

Когда эта задача была решена, генетики заменили будущие мышечные клетки нескольких десятков свиных зародышей, после чего они были имплантированы приемным матерям. Около двух третей зародышей развивались вполне успешно в течение месяца, но после этого эксперимент пришлось прекратить. Причина – медицинская этика, предусмотренная американским законодательством.

Как говорит сам Хуан Бельмонт, эксперимент открыл дорогу для выращивания человеческих органов, которые можно будет спокойно пересаживать, не опасаясь, что организм их отторгнет. В настоящее время группа генетиков работает над адаптацией редактора ДНК для работы в свином организме, а также над получением разрешения на проведение таких опытов.