Перспективи та суперечки

28-денні ембріони свиней мають репліки людських нирок. (Фото: GIBH)

Це історичне зображення. Команда дослідників у Китаї вперше успішно створила репліку людського органу в іншій тварині.

Експеримент, проведений з клонованими нирками ембріонів свиней, є кроком до мрії про використання інших ссавців як джерела органів для трансплантації. Однак ці «гібридні» органи все ще створюють складні етичні питання.

Дослідники з Гуанчжоуського інституту біомедичних та медичних наук перепрограмували дорослі клітини людини, щоб відновити їхню здатність формувати будь-які органи чи тканини в організмі. Команда встановила ці плюрипотентні людські клітини в ембріони свиней, які були генетично модифіковані, щоб вони не розвивалися в свинячі нирки. Людські клітини заповнили прогалину та створили «рудиментарну» нирку, проміжну стадію ниркової системи, яка називається мезонефрос.

Команда помістила загалом 1820 ембріонів у 13 свиноматок, а потім перервала вагітність на 25 та 28 днях (приблизно чверть нормального періоду вагітності для свиней) для оцінки. Результати показали, що п'ять відібраних ембріонів мали нормальні нирки під час розвитку, причому сечоводи почали, здавалося б, з'єднуватися з сечовим міхуром. Ці нирки містили 50-60% людських клітин.

Дослідження очолював китайський вчений Лянсюе Лай, але ідею започаткувала команда під керівництвом іспанського дослідника Хуана Карлоса Ізпісуа. У 2017 році Ізпісуа оголосив про створення ембріонів людини та свині зі співвідношенням 1:100 000 людських клітин до клітин свині. Ці новаторські експерименти проводилися в Університеті Мурсії (Іспанія) та на двох фермах Мурсії, незважаючи на запеклі дебати комітету експертів Інституту охорони здоров'я Карлоса III. Зрештою, комітет дав добро на проведення випробувань, незважаючи на «біологічні ризики, пов'язані зі створенням химер свині та людини», але за умови, що жодна з тварин з людськими клітинами не зможе розмножуватися.

28-денний ембріон свині виростив нирку, яка наполовину складалася з людських клітин. (Фото: GIBH)

Пан Ізпісуа схвалив нове дослідження, в якому він не брав участі. «Вони йдуть ще далі та показують, що клітини можуть бути організовані в просторі та створювати організовані тканинні структури», – сказав дослідник, який також є директором Інституту науки Сан-Дієго в лабораторіях Altos у США.

«Вирощувати органи дорослої людини у свиней поки що неможливо, але це дослідження наближає нас до цього ще на один крок. Це великий крок», – прокоментував пан Ізпісуа.

Згідно з офіційними даними, у світі щороку пересаджується близько 150 000 органів, але лише в США в списку очікування на трансплантацію органів перебуває 100 000 людей, і 17 з них помирають щодня.

Лянсюе Лай та команда під керівництвом іспанського дослідника Мігеля Анхеля Естебана зараз працюють над досягненням зрілих нирок, хоча їм все ще потрібно подолати технічні та етичні перешкоди. Однією з червоних ліній є запобігання виходу людських клітин з нирки та інтеграції в мозок або гонади свині (яєчка або яєчники).

«Питання полягає в тому, чи етично дозволяти свиням народжуватися з клонованими нирками дорослих особин. Все залежатиме від того, якою мірою людські клітини сприятимуть розвитку інших тканин свині», – сказав пан Естебан.

Його дослідження, опубліковане 7 вересня в журналі Cell Stem Cell, показало, що «дуже мало» людських клітин було розподілено по всьому мозку та спинному мозку ембріонів свиней. «Щоб усунути будь-які етичні проблеми, ми додатково модифікуємо людські клітини, щоб вони жодним чином не могли потрапити в центральну нервову систему свині», – сказав іспанський лікар.

У 2020 році команда з Університету Міннесоти успішно створила людський ендотелій (внутрішній шар кровоносних судин) у ембріонах свиней.

Через рік та сама команда під керівництвом Мері Гаррі та Деніела Гаррі створила 27-денні ембріони свиней з клонованими м'язами.

Іспанський лікар Мігель Анхель Естебан (праворуч) та його китайський колега Лянсюе Лай у Гуанчжоуському інституті біомедицини та здоров'я. (Фото: GIBH)

Щодо нового експерименту в Китаї, нефролог Рафаель Матесанц, засновник і колишній директор Національної організації трансплантації в Іспанії, зазначив, що це перший випадок, коли людський орган був створений всередині іншої тварини. « Концептуально це дуже важливий і значущий крок, але він не є прелюдією до виробництва нирок», – сказав нефролог.

Матесанц був одним із членів комітету, який дозволив експерименти Ізпісуа в Мурсії. На його думку, «сумнівно», що експеримент, подібний до того, що проводиться в Гуанчжоу, буде схвалений у Європі, оскільки існує ймовірність того, що деякі людські клітини можуть проникнути в мозок ембріона свині, що насправді й сталося.

« Головний ризик полягає в тому, що клітини потраплять до центральної нервової системи та створять людсько-свинячі тіла. Або ж вони потраплять до репродуктивної системи », – попередив він.

Засновник Національного фонду трансплантації вважає, що «набагато перспективніший шлях» — це створення генетично модифікованих свиней, щоб органи свиней не відторгалися у людей після трансплантації. 25 вересня 2021 року команда хірургів Нью-Йоркського університету успішно пересадила свинячу нирку жінці зі смертю мозку. 7 січня 2022 року, після операції в Медичному центрі Університету Меріленду, американець Девід Беннетт став першою людиною, у якої в грудях билося свиняче серце. Беннетт помер через два місяці від серцевої недостатності, але очевидних ознак відторгнення органу не було, незважаючи на те, що його серце було інфіковане свинячим вірусом.

Іспанський хімік Марк Гуель є одним із засновників eGenesis, американської компанії, яка модифікує ДНК свиней для створення органів свиней для трансплантації людині. Пан Гуель також схвалив ці нові результати: « Це може допомогти краще зрозуміти поточні межі химеризму між видами ».

Нефролог Хосеп Марія Кампістол, генеральний директор клінічної лікарні Барселони, наголосив на всіх перспективах, які відкривають ембріони свині та людини. « Вони можуть бути невичерпним джерелом органів і запропонувати можливість створення специфічних, персоналізованих людських органів для певних пацієнтів », – сказав він.

(Джерело: газета «Тін Тук»)

Джерело