Это может открыть новые возможности для изучения развития тканей человека, как никогда ранее.
Репрезентативное изображение: Ученые продвинулись в исследовании химер человека и животного, используя модель мышей.
iStock
Ученые продвинулись в исследовании химер человека и животного, успешно выращивая человеческие клетки в органах мышей.
Эта разработка может приблизить экспертов к цели выращивания человеческих органов для трансплантации по индивидуальным заказам, что таит в себе огромный потенциал для спасения бесчисленного количества жизней.
Концепция «мозаичных животных» или химер — организмов, содержащих клетки двух разных видов — не совсем нова. Биологи давно признали возможность создания химер.
Ярким примером является «гип» — химера козы и овцы, описанная в 1984 году. Она имела голову козла и мохнатое тело овцы.
Обычный метод создания химер заключается в трансплантации плюрипотентных стволовых клеток — клеток, способных развиваться в различные типы тканей — от одного вида к эмбриону другого.
И теперь, по мере развития технологий, исследователи стремятся создать химеры человека и животного. Это может открыть окно для изучения развития человеческих тканей, как никогда раньше.
Новый эксперимент
Однако, как недавно сообщил журнал Nature, этот путь оказался непростым.
Обычный метод введения человеческих стволовых клеток в эмбрионы животных в лабораторной чашке Петри часто приводит к плохой выживаемости клеток и кратковременной интеграции.
Но теперь исследователи представили удивительно удобный и потенциально «революционный» новый метод.
Вместо того чтобы напрямую вводить отдельные стволовые клетки в крошечные эмбрионы, они вводят заранее созревшие трехмерные модели человеческих тканей, называемые органоидами, непосредственно в амниотическую жидкость беременных мышей.
Силин Шен из Онкологического центра им. М. Д. Андерсона при Техасском университете и Цян Хуан из Института биомедицинских инноваций Терасаки возглавили этот смелый эксперимент.
Исследовательская группа вырастила «человеческие органоиды» (мини-органы кишечника, печени и мозга) из перепрограммированных стволовых клеток в лабораторной чашке. Затем они ввели эти органоиды непосредственно в амниотическую жидкость беременных мышей, вынашивающих эмбрионы на ранней стадии.
Примечательно, что исследователям даже не пришлось прокалывать эмбриональную стенку, чтобы ввести человеческие клетки. Беременные мыши затем вынашивали эмбрионы до срока.
Как признался сам Шэнь, это был «безумный эксперимент» с неожиданными результатами.
Однако уже через несколько дней человеческие клетки начали проникать в растущие эмбрионы мышей.
Примечательно, что клетки размножались исключительно в пределах своих целевых органов. Органоиды кишечника направлялись в кишечник, органоиды печени — в печень, а органоиды мозга — в кору головного мозга.
«Через месяц после рождения детенышей мышей исследователи обнаружили, что примерно у 10% из них в кишечнике содержались человеческие клетки, что составляет около 1% клеток кишечника», — сообщает Nature.
В печени и мозге эти показатели были ниже, но, что самое важное, эти человеческие клетки были функциональными.
Одним из примеров их функции было производство клетками печени человека человеческого альбумина, распространенного белка печени. И эти клетки не были мимолетными; они все еще присутствовали два месяца после рождения, оказываясь на удивление стабильными.
Этические проблемы
Эта новая технология, представленная на встрече Международного общества исследований стволовых клеток в Гонконге, представляет собой значительный шаг вперед.
Однако по мере развития исследований и увеличения доли человеческих клеток, особенно в мозге, этические соображения относительно человеческого познания будут становиться все более важными.
Эти опасения не новы: как сообщается, еще в 2021 году группа ученых из США и Китая создала химерные эмбрионы человека и обезьяны, что вызвало аналогичные серьезные этические дебаты.
Команда говорит, что необходимы дополнительные исследования. Но этот «сумасшедший» эксперимент вполне может привести к будущему, в котором нехватки органов больше не будет.
Тем не менее, это сложный путь, сочетающий в себе невероятный научный потенциал и глубокую этическую ответственность, но надежда на спасение бесчисленных жизней продолжает мотивировать это новаторское исследование.
Sourse: interestingengineering.com
