Ученые осуществили знаковое исследование и создали гибрид человека и свиньи, что делает реальной перспективу выращивания человеческих органов внутри животных, чтобы впоследствии использовать их для пересадки больным.
Создание, которое появилось благодаря ученым, назвали химерой – в честь зверя из греческой мифологии, обладающего чертами нескольких видов. Появление химеры расценено как важнейший шаг в направлении создания с нуля человеческих сердец, печени и почек.
«Конечная цель состоит в выращивании функциональных и пригодных к пересадке тканей или органов, но пока мы далеки от этого. Сделан только важный первый шаг», - заявил Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, который вел работу с частично свиными, частично человеческими эмбрионами в Институте биологических исследований Солка в Ла-Хойя, Калифорния.
Исследование разожгло этические споры, которые угрожают омрачить многообещающие клинические достижения. Работа неизбежно вызывает вероятность появления разумных животных с гуманизированным мозгом, а также создает опасность их случайного попадания в дикую природу. Американский Национальный институт здоровья (NIH) в прошлом году ввел мораторий на финансирование спорных экспериментов до тех пор, пока вероятность реализации этих рисков не будет выяснена.
Изписуа Бельмонте отметил, что опасения на счет химер в значительной степени были вдохновлены мифологией, а не реалиями тщательно контролируемых экспериментов. Но он признал: «Идея о том, что животное, рожденное с частью человеческих клеток, может иметь какие-то чувства, должна быть рассмотрена».
В статье, опубликованной в журнале Cell, описывается, как стволовые клетки человека вводили в свиные эмбрионы на ранней стадии их развития, а затем полученные более чем 2000 гибридов были пересажены свиньям, ставшим суррогатными матерями. Более чем 150 эмбрионов развились в химер, которые выглядели как свиньи, но в одну из каждых 10000 их клеток был сделан «человеческий вклад».
Свино-человеческие эмбрионы были доступны для работы 28 дней (первый триместр беременности свиньи), а затем были удалены.
«Это достаточно долго для того, чтобы попытаться понять, как человеческие и свиные клетки смешиваются вместе на ранних стадиях не вызывая при этом повышения этической озабоченности по поводу зрелых химерных животных», - заявил Изписуа Бельмонте.
Группа ученых полагает, что в будущем этот подход может проложить путь для инкубирования органов человека, генетически подобранных каждому пациенту. Впоследствии эти органы могут быть использованы для трансплантации или для тестирования новых лекарственных средств с точки зрения безопасности и эффективности.
«Это значительный шаг вперед, что, конечно, вызывает множество этических вопросов», - заявил кардиолог и руководитель другого проекта по созданию химер в Университете Миннесоты, профессор Даниэль Гэрри.
Гэрри отметил, что быстрый прогресс в исследованиях химер вызвал ряд тревожных вопросов, в том числе о том, будет ли то, что вырастет из химер, выглядеть более похожим на человека или на свинью, что произойдет, если химера будет обладать человеческим образом мышления, и возможно ли доминирование человеческих клеток над свиными, в результате чего эмбрион будет лишь слегка напоминать свинью.
«Эти фантастические возможности в действительности не являются проблемой», - добавил он, подчеркнув, что группа Изписуа Бельмонте использует «ответственный подход».
Ученые создали первую химеру крысы и мыши 10 лет назад, но до сих пор прикладывали все силы, чтобы объединить человеческие клетки с клетками крупного млекопитающего.
«10 лет, прошедшие между этими двумя исследованиями, являются свидетельством того, насколько трудно было добиться результата в гибридизации человека и свиньи», - отметил временный директор института Рослина в Эдинбургском университете, где была создана овечка Долли, профессор Брюс Вайтло.
Одной из проблем является то, что беременность свиньи длится около 112 дней, что совсем немного по сравнению с девятью месяцами у человека, а это означает, что эмбриональные клетки развиваются совершенно разными темпами. Команда Изписуа Бельмонте обнаружила, что человеческие стволовые клетки должны быть введены на определенном этапе, чтобы иметь возможность выжить и стать частью растущего животного. Хотя и в этом случае эффективность является невысокой.
«Это как если вы собираетесь выехать на шоссе, где машины быстрее вашей в три раза, а вам нужно выбрать правильный момент для того, чтобы тронуться в путь. В противном случае вы вызовете аварию», - заявил ведущий автор газеты и ученый в Солка Джун Ву.
Команда надеется увеличить человеческий вклад в генетический состав химеры, в результате чего можно будет выращивать такие важные человеческие органы, как сердце. Точно так же человеческие клетки могут быть сконструированы так, чтобы предотвратить их проникновение в мозг химеры.
«Мы не видели каких-либо человеческих клеток в области мозга, но мы не можем исключить возможность того, что они туда попали», - отметил Изписуа Бельмонте.
