химеры

Исследование, представленное Японскими учеными на конференции Международного общества по исследованию стволовых клеток в Гонконге, показало простой способ, который может изменить подход к трансплантологии. Вместо того, чтобы внедрять человеческие клетки в эмбрион, как это делали раньше, исследователи просто ввели их в околоплодную жидкость — ту самую, в которой развивается будущий мышонок. И в результате человеческие клетки прижились внутри тела развивающегося организма, и встроились именно туда, куда им было «предназначено»: клеткам кишечника — в кишечник, клеткам печени — в печень, нейронам — в кору мозга.

Ученые признаются, что сами не ожидали увидеть успех эксперимента. Однако после рождения у 10% мышат действительно обнаружились фрагменты тканей, в которых присутствовали человеческие клетки. Пусть их было и немного, но они вырабатывали человеческие белки и сохранялись в организме как минимум два месяца. Это означало, что они не просто «добрались» до органа, а начали выполнять свою функцию.

Интересно, что для этих экспериментов ученые использовали не отдельные клетки, а органоиды — миниатюрные модели человеческих органов, выращенные в лаборатории. Это такие крошечные заготовки, из которых в теории может вырасти полноценный орган. Их готовили заранее, а затем вводили в беременную мышь. И, что особенно важно, при этом даже не нарушалась оболочка эмбриона. Все выглядело так, будто мини-органы сами находили свое место в теле будущего мышонка.

Кроме того, эти эксперименты снова подняли старые этические споры. Особенно — о мозге. Что если в коре животного мозга окажется слишком много человеческих нейронов? Можно ли быть уверенным, что такое существо не начнет мыслить по-человечески? Пока это гипотеза, но по мере роста количества человеческой ткани подобные вопросы будут звучать все чаще.

На той же конференции, китайские ученые из Института биомедицины и здравоохранения в Гуанчжоу сообщили о выращивании сердца с человеческими клетками внутри эмбрионов свиней. Эти сердца не просто начали формироваться — они начали биться. Пусть всего на несколько недель и в рамках эксперимента, но это был ритм, задаваемый человеческими клетками в теле другого вида.

Команда ученых пошла по пути генной инженерии: сперва они лишили эмбрионы свиней способности самостоятельно формировать сердце, выключив два ключевых гена, отвечающих за развитие этого органа. Параллельно они перепрограммировали человеческие стволовые клетки, чтобы они лучше выживали в «чужом» организме — добавили гены, подавляющие сигналы клеточной смерти и стимулирующие рост. После этого в эмбрионы на ранней стадии ввели человеческие стволовые клетки.

Эмбрионы перенесли суррогатным свиным матерям, где они развивались в течение 21 дня — достаточного срока для начала формирования органов. Сердца действительно начали расти и даже биться. Размер сердца на этом этапе — около кончика пальца, что соответствует человеческому эмбриону той же стадии. Важно отметить: результаты этого исследования пока не прошли рецензирование, а значит, к ним стоит относиться с осторожностью.

Исследования по созданию химер между человеком и животными — будь то эмбрионы свиней с человеческими сердцами или мышата с участками человеческой печени и мозга, открывают путь к одной из самых амбициозных целей современной биомедицины — выращиванию человеческих органов для трансплантации. Пока это лишь первые, несовершенные шаги, но сама возможность того, что человеческая ткань может прижиться и развиваться внутри животного организма, уже меняет правила игры.

Обе работы демонстрируют, что человеческие клетки способны интегрироваться в развивающиеся органы животных, и даже выполнять свои функции. Ученым еще предстоит научиться увеличивать долю человеческих клеток, точно управлять их развитием и минимизировать риски. Но сам факт, что бьющееся сердце с человеческими клетками может возникнуть внутри эмбриона другого вида — это уже научный прорыв.