В сентябре 2014 года Национальные институты здоровья США (NIH) решили прервать финансирование экспериментов по созданию «химер» — животных с человеческими тканями и органами. Ведущая организация по регулированию медицинских исследований мотивировала это тем, что ей необходимо детальнее оценить возможные научные и социальные последствия подобных исследований. Особенно чиновников беспокоит возможность появления животных с человеческими мозговыми клетками. Однако ученые не сдаются и ищут альтернативные пути создания и изучения «химер».
Несмотря на «страшное» название, цель создания «химер» — спасение человеческих жизней. Подсаживая человеческие стволовые клетки эмбрионам животных на самых ранних стадиях развития, исследователи рассчитывают выращивать с их помощью полноценные человеческие органы для пересадки.
Упрощенно этот процесс выглядит следующим образом. У эмбриона животного отключают гены, ответственные за развитие определенного органа, например, печени (эта сложная генно-инженерная технология еще совершенствуется, но в отдельных случаях используется). Такой эмбрион не сможет развиться в жизнеспособное животное, однако если подсадить ему несколько стволовых клеток здорового животного того же или другого вида (этот процесс называется комплементацией эмбрионов), отсутствующий орган разовьется из них. Если речь идет о человеке, с помощью подобной технологии теоретически можно вырастить свинью или овцу с печенью, генетически идентичной пациенту, у которого были взяты клетки.
Все это возможно, только если «обработать» эмбрион возрастом несколько дней (он представляет собой около десятка клеток), после чего перенести для вынашивания в матку животного. То, что «химеризация» происходит на столь раннем этапе развития, вызывает опасения: а не разовьются ли человеческие клетки во что-то помимо искомого органа, и не получится ли животное слишком «очеловеченным». Исследования, в которых используются два разных вида животных, показывают, что на практике этого не происходит — так, например, выращены мыши с крысиной поджелудочной железой и другие «химерные» животные. Подтвердить это для человеческих органов можно только в непосредственном эксперименте.
Подобные эксперименты немедленно попадают в поле зрения всевозможных этических комитетов, религиозных организаций, защитников прав животных и т.д., которые, естественно, настроены против. Тем не менее, они все же проводятся. По оценкам MIT Technology Review, в течение 2015 года в США было создано и перенесено для вынашивания около 20 эмбрионов свиней и овец с человеческими клетками. Предварительную информацию о них предоставили Университет Миннесоты и Институт Солка в калифорнийской Ла-Хойе. Еще несколько десятков таких экспериментов, предположительно, были проведены за пределами страны. Во всех случаях беременность прерывали на ранних стадиях, когда у эмбриона уже есть подходящие для изучения зачаточные органы, но он еще не жизнеспособен. Полноценных научных публикаций об этих исследованиях пока нет.
Наиболее поздний на данный момент эксперимент по созданию «химер» начал в Стэнфордском университете японский биолог Хиромицу Накаути (Hiromitsu Nakauchi). Именно ему удалось на родине вывести мышей с крысиной поджелудочной железой, однако подобные опыты с человеческими клетками в Японии запрещены, и ученый переехал в США. Он рассказал корреспонденту MIT Technology Review, что в 2015 году произвел подсадку человеческих индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS-клеток) свиным и овечьим эмбрионам. Грант на это исследование выделил Калифорнийский институт регенеративной медицины.
По словам Накаути, количество человеческих клеток в его эксперименте сравнительно невелико. «Если у эмбриона 0,5 процента человеческих клеток, крайне маловероятно получить из него думающую свинью или прямоходящую овцу», — заявил он и добавил, что для получения iPS-клеток использует собственную кровь. (iPS-клетки получают из крови или кожи взрослого организма. Они могут развиваться во многие ткани, что сближает их с эмбриональными стволовыми клетками. За разработку технологии их получения Джон Гердон и Синъя Яманака в 2012 году получили Нобелевскую премию).
Пока о выращивании полноценных «химер» речи не идет — текущие эксперименты должны показать, возможно ли развитие человеческого органа в организме животного в принципе, и как создать для этого наиболее подходящие условия. Кроме того, они должны дать почву для обоснованных этических заключений по этому вопросу.
Накаути уверен, что работы по получению «химер» не несут риска для общества, но могут в будущем решить проблему нехватки органов для трансплантации. Тем более что выращенные таким способом органы генетически будут идентичны органам пациента и не отторгнутся его иммунной системой, а вырастить их можно в течение года.