Химеры свиньи-обезьяны впервые родились живыми
Химера - организм, состоящий из генетически разнородных клеток. У животных химерами называют организмы, клетки которых происходят от двух и более зигот.
Свиньи, спроектированные с небольшим количеством клеток обезьяны, были доведены до полного срока рождения и даже родились живыми, выживая в течение нескольких дней после рождения. Хотя в итоге поросята погибли, утверждается, что эксперимент, проведенный в Китае, является важной вехой для выращенных в лаборатории органов в будущем.
Исследование является частью постоянных усилий по созданию животных — будь то овцы или свиньи — которые могут выращивать человеческие органы, которые мы могли бы затем собирать для трансплантации, процесс, называемый ксеногенным органогенезом.
Ранее исследования проводились на эмбрионах свиней и овец с трансплантированными стволовыми клетками человека; в обоих случаях эмбрионы продолжали развиваться до тех пор, пока эксперимент не был намеренно прекращен.
Это потому, что из-за этических соображений эти химеры — организмы, которые включают генетический материал другого вида — не могут быть выращены или изучены на более поздних стадиях эмбрионального развития. Ученые обеспокоены тем, что некоторые из стволовых клеток человека могут попасть в другие части животного или даже в его мозг, что приведет к непредвиденным последствиям.
По этой причине в этом эксперименте команда исследователей использовала стволовые клетки макак (Macaca flavicularis). Они были пропитаны флуоресцентными белками, чтобы они светились при освещении.
Затем эти клетки вводили в более чем 4000 пятидневных эмбрионов свиньи, оплодотворенных с помощью ЭКО; модифицированные эмбрионы свиньи были впоследствии имплантированы свиноматкам.
В результате этой долгой и кропотливой работы было получено всего 10 поросят, которые достигли полного срока и родились живыми И только два из них были химерными, с соотношением от 1/1000 до 1/10000 функциональных клеток обезьяны на клетки свиньи.
По словам исследователей, клетки обезьяны мигрировали в сердце, печень, легкие, селезенку и кожу хозяина-поросенка, но не были обнаружены в других органах, таких как семенники и яичники, из-за низкого уровня химеризации.
К сожалению, до конца недели поросята погибли — не только две химеры, но и восемь других нормальных поросят. Причина смерти, скорее всего, была связана не с самим химеризмом, а с ЭКО — процедурой, которая, как известно, очень сложна для свиней.
Низкий уровень химеризации также несколько обескураживает. Тем не менее, исследователи остаются оптимистичными. Хотя рождаемость была низкой, а свиньи не выжили, у команды ученых теперь есть масса данных, которые они могут применить к будущим экспериментам.
Ученые планируют попробовать еще раз, увеличив соотношение химерных клеток. И они верят, что их данные могут помочь другим ученым, работающим в этой области.
«Здесь мы использовали клетки обезьяны, чтобы исследовать потенциал восстановления химерных человеческих органов в модели большого животного», — написали они в своей статье.
«Мы считаем, что эта работа будет способствовать развитию ксеногенного органогенеза, предоставляя лучшее понимание процессов ксеногенного распознавания, определения судьбы, а также пролиферации и дифференцировки стволовых клеток приматов во время развития свиньи».
«Полученные результаты могут проложить путь к преодолению препятствий в реорганизации гетерогенных органов и достижению конечной цели реконструкции человеческого органа у крупного животного».
Исследование было опубликовано в издании Protein & Cell.