Ученые из института Солка (Salk Institute) в Калифорнии впервые официально сообщили о том, что им удалось вырастить химерные эмбрионы, состоящие из клеток свиньи и человека. Статья опубликована в журнале Cell, кратко о ее содержании рассказывается в редакционном материале журнала Science.
«Химеры» представляют собой организмы из генетически разнородных клеток. Создание химерных организмов с человеческими клетками уже давно интересует ученых, поскольку оно могло бы позволить не только проводить доклинические исследования лекарств, но и выращивать неотторгаемые органы для трансплантации. Для создания человеко-животных химер клетки человека вживляют в эмбрион животного, находящийся на раннем этапе развития, после чего переносят его для вынашивания в матку животного (подробнее об этом можно почитать здесь).
Авторы новой статьи использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки человека (зрелые клетки, перепрограммированные в стволовые, которые по универсальности схожи с эмбриональными) для пересадки в свиные эмбрионы. Затем эмбрионы перенесли для вынашивания в свиные матки и оставили созревать на 3–4 недели, чтобы посмотреть, как в них развиваются человеческие клетки.
Всего исследователи имплантировали 2075 химерных эмбрионов, из которых 186 развились до срока 28 дней (после этого их удалили). Человеческие клетки в этих эмбрионах были функциональны, хотя уровень их внедрения в эмбрионы был довольно низким. Кроме того, многие эмбрионы были гораздо меньше нормальных и развивались медленнее обычных.
Как отмечают ученые, причина низкого процента человеческих клеток в химерных эмбрионах, возможно, заключается в том, что у свиней беременность гораздо короче, чем у человека: всего 114 дней. Кроме того, человек и свинья — виды, генетически далекие друг от друга. Тем не менее, тот факт, что через 28 дней развития в химерных эмбрионах вообще сохранялись функциональные человеческие клетки, говорит о перспективности такого рода исследований. В дальнейших экспериментах ученые планируют отключать в свиных эмбрионах гены, ответственные за формирование определенных тканей, чтобы предоставить человеческим клеткам пространство для развития.
Работы по созданию химер с человеческими клетками начались около 15 лет назад, однако в 2015 году Национальные институты здоровья США (NIH) наложили мораторий на финансирование подобных работ. В августе 2016 года NIH решили изменить свою позицию, заинтересовавшись экспериментами, которые «внесут значительные изменения в мозг животных путем добавления человеческих клеток». Предполагалось, что мораторий на работы по созданию химер будет снят в январе 2017 года, однако пока этого не произошло.
Несмотря на мораторий NIH, в США продолжают проводиться работы по созданию химер: по оценкам MIT Technology Review, в 2015 году американские исследователи создали и перенесли для вынашивания около 20 эмбрионов свиней и овец с человеческими клетками. Аналогичные исследования проводятся и в других странах. В Великобритании, например, подобные исследования одобрены с оговоркой, что эмбрионов не будут подсаживать в матку человека или животного для дальнейшего развития, а проект испанского ученого, работающего над созданием животных-химер с человеческими клетками, недавно получил личное благословение Папы Римского Франциска.
Софья Долотовская