Китайські та американські вчені повідомили про створення химерного ембріона з клітин мавп та людей. Химери успішно розвивалися до 20 днів у лабораторних умовах та допомогли наблизитися до кращого розуміння раннього розвитку людини, а також розроблення технологій вирощування людських органів у тваринах. Про цей повідомляється у журналі Cell.
Навіщо вирощувати людські клітини у тваринах?
Людство щоразу швидше добирається до часу, коли можливість трансплантації органів для важкохворих пацієнтів, а відповідно і їхнє життя, не буде прямо залежати від того, чи вдасться знайти підхожого донора. Вже тривалий час вчені розглядають варіант вирощування людських органів в організмах тварин, але поки що технологія стикається з низкою перешкод. Раніше науковці вже підтверджували можливість створення химер, які складаються із клітин двох різних видів тварин. Так, вчені вже вносили людські клітини в ембріони мишей, а трохи згодом навіть у зародки свиней та овець. Але ці досліджування вказували на те, що зрештою кількість людських клітин у цих химерах виявляється замалою для того, щоб говорити про уможливлення вирощування в них органів. У випадку зі свиньми після трьох-чотирьох тижнів внутрішньоутробного розвитку в химерних ембріонів лише приблизно кожна 100 000-на клітина була людською. У новій роботі науковці з Куньміньського університету науки та технологій та Інституту біологічних наук Солка перевірили, чи вдасться добитися більших успіхів, якщо вирощувати людські клітини в ближчих до нас генетично тваринах.
Що вони зробили?
Спочатку дослідники виростили ембріони крабоїдних макак (Macaca fascicularis) до стадії бластоцист. Для утворення химер вчені використали не перепрограмовані в стовбурові зрілі клітини людини і навіть не ембріональні, як це робилося раніше, а так звані розширені плюрипотентні стовбурові клітини (extended pluripotent stem cell, EPSC). Їх отримують шляхом оброблення стовбурових клітин спеціальним коктейлем із хімічних речовин, який дає змогу покращити їхній потенціал до диференціації та отримати більше різноманіття тканин із них.
Тому китайські вчені внесли по 25 клітин EPS у кожний зі 132 ембріонів макак. Флуоресцентне маркування засвідчило, що в усіх ембріонах людські клітини успішно інтегрувалися. Через 10 днів 103 химери все ще були живими та продовжували розвиток. Щоправда, згодом виживаність стала падати, і до 20 дня експерименту дожило вже тільки три ембріони. Але що важливіше, відсоток людських клітин у химерах залишався високим, і вони дали початок різним тканинам зародків.
Що нам дають ці результати?
Досліджуючи експресію генів у химер, вчені змогли виявити молекулярні механізми, які можуть сприяти приживанню людських та мавпячих клітин. Завдяки цим знанням можна спробувати маніпулювати цими механізмами, щоб добитися виживання людських клітин і в тваринах, більш віддалених від нас еволюційно, які придатніші для регенеративної медицини з точки зору етики.
Автори наукової роботи зазначають, що проводили своє дослідження з особливою увагою до етичних вимог, але є науковці, що не схвалюють створення химер людина-тварина, особливо з використанням приматів. Хоча у цих дослідах ембріонам дали жити лише 20 днів, невідомо, що з ними сталося б, якби їм дали розвиватися далі, що є неминучим, якщо ми плануємо вирощувати у тваринах цілі органи. Зокрема, занепокоєння стосуються можливості, що людські клітини могли б вплинути на розвиток нервової системи химер чи навіть свідомості й емоцій. Але наскільки це раціональне хвилювання покажуть лише наступні досліди.