Міжвідавая хімера: новая надзея для людзей, якім патрэбна перасадка органаў

Першае даследаванне, якое паказала развіццё міжвідавай хімеры як новай крыніцы органаў для перасадка

У даследаванні, апублікаваным у Cell¹, хімеры - названыя ў гонар міфічнага монстра льва-казы-змеі - упершыню зроблены шляхам аб'яднання матэрыялаў чалавека і жывёл. The клеткі чалавека можна паспяхова ўбачыць, як растуць у свіні пасля таго, як ствалавыя клеткі чалавека (якія здольныя развівацца ў любую тканіну) уводзяцца ў свіной эмбрыён з дапамогай перадавых тэхналогій ствалавых клетак.

Гэта даследаванне пад кіраўніцтвам прафесара Хуана Карласа Іспісуа Бельмонте з Інстытута біялагічных даследаванняў Солка ў Каліфорніі з'яўляецца велізарным прарывам і наватарскай працай у разуменні і рэалізацыі патэнцыялу міжвідавыя хімеры і забяспечвае беспрэцэдэнтную магчымасць вывучэння ранняга развіцця эмбрыёна і орган фарміраванне.

Як развіваецца хімера чалавека і свіння?

Тым не менш, аўтары апісваюць гэты працэс як даволі неэфектыўны з нізкім узроўнем поспеху ўсяго ~9 працэнтаў, але яны таксама заўважылі, што клеткі чалавека паспяхова функцыянуюць, калі яны ўваходзяць у склад хімеры чалавека і свінні. Нізкі ўзровень поспеху ў асноўным тлумачыцца эвалюцыйнымі разрывамі паміж чалавекам і свіння а таксама не было доказаў таго, што клеткі чалавека інтэгруюцца ў заўчасную форму мозг тканіны. Нізкі ўзровень поспеху не стаіць, назіранні паказваюць, што мільярды клетак у хімеры эмбрыён па-ранейшаму будзе мець мільёны чалавечых клетак. Тэставанне толькі гэтых клетак (нават ад 0.1% да 1%), безумоўна, мела б сэнс у больш шырокім кантэксце для дасягнення доўгатэрміновага разумення міжвідавай хімеры.

Адпаведнае даследаванне хімер таксама было апублікавана прыкладна ў той жа час у Nature пад кіраўніцтвам Хіраміцу Накаучы са Стэнфардскага інстытута біялогіі і рэгенератыўнай медыцыны ствалавых клетак, у якім паведамляецца аб функцыянальных астраўках у хімерах пацукоў і мышэй.².

Этычная дыскусія вакол хімераў, як далёка мы можам зайсці?

Аднак даследаванні, звязаныя з развіццём міжвідавых хімер, таксама з'яўляюцца этычнымі дыскусійнымі і выклікаюць заклапочанасць адносна таго, наколькі такія даследаванні могуць праводзіцца і з'яўляюцца юрыдычна і сацыяльна прымальнымі. Гэта ўключае ў сябе этычную адказнасць і органы, якія прымаюць прававыя рашэнні, а таксама выклікае некалькі пытанняў.

Калі прыняць да ўвагі ўсе этычныя меркаванні, незразумела, ці а чалавек- жывёла-хімера можа нарадзіцца калі-небудзь. Ці будзе этычна, калі яго народжаная, але не дазволеная парода будзе стэрыльнай? Акрамя таго, пытанне аб тым, колькі працэнтаў клетак чалавечага мозгу можа быць часткай хімеры. Ці можа хімера патэнцыйна трапіць у нейкую нязручную шэрую зону ў якасці прадмета даследаванняў паміж жывёламі і чалавекам. Навукоўцы мала ведаюць пра свой від з-за шматлікіх бар'ераў для даследаванняў на людзях. Гэтыя бар'еры ўключаюць адсутнасць падтрымкі даследаванняў эмбрыёнаў, забарону любых клінічных выпрабаванняў, звязаных з генетычнай мадыфікацыяй зародкавай лініі (клеткі, якія становяцца спермай або яйкаклеткамі), і абмежаванні на даследаванні біялогіі развіцця чалавека.

Без сумневу, навукоўцы павінны будуць вырашаць гэтыя пытанні ў адпаведны час, а не пазбягаць іх. Такія намаганні створаць аснову і прасунуць шлях для далейшых даследаванняў, якія з'яўляюцца этычна абгрунтаванымі і дадуць больш глыбокае разуменне таго, што «быць чалавекам».

Аўтары катэгарычна заяўляюць, што іх мэта складаецца ў тым, каб у першую чаргу зразумець, як клеткі двух розных відаў (тут свінні і чалавека) змешваюцца, дыферэнцуюцца і інтэгруюцца, і што яны прааналізавалі хімеру чалавека і свіні на вельмі ранняй стадыі развіцця.

Мноства праблем, але велізарная надзея на будучыню

Гэта даследаванне з'яўляецца захапляльным, нягледзячы на ​​тое, што з'яўляецца этычным складаным, і знаменуе сабой першы крок да стварэння чалавечых органаў, якія можна перасаджваць, з выкарыстаннем буйных жывёл (свінні, каровы і г. орган памерам і фізіялогіяй вельмі блізкі і падобны да чалавека. Аднак, калі мы паглядзім на цяперашняе даследаванне, узровень імуннага адрыньвання вельмі высокі. Уклад свінні (свіных клетак) у кожны орган, які расце ў хімеры, з'яўляецца надзвычай вялікай праблемай для любых думак аб паспяховай трансплантацыі органа чалавеку.

Тым не менш, сапраўдная надзея на будучыню тут заключаецца ў магчымасці мець а новая крыніца органаў для перасадка у чалавека з дапамогай тэхналогій ствалавых клетак і рэдагавання генаў. Гэта важна і неабходнасць часу, улічваючы вялізную патрэбу ў трансплантацыі сярод пацыентаў, многія з якіх паміраюць у спісе чакання (асабліва з патрэбамі нырак і печані), а таксама велізарны недахоп дастатковай колькасці донараў.

Аўтары сцвярджаюць, што гэта даследаванне таксама паўплывае на іншыя сумежныя вобласці даследаванняў. Пастаяннае развіццё хімер з адносна большай колькасцю чалавечай тканіны мае значэнне і карыснасць для вывучэння пачатку захворванняў у людзей і для скрынінга лекаў перад выпрабаваннямі на людзях, акрамя разумення адрозненняў паміж відамі. У гэтым даследаванні тэхналогія не выкарыстоўвалася для чалавечых хімер, але, тэарэтычна кажучы, у будучыні можа быць распрацавана дадатковая метадалогія пры спробе выкарыстоўваць хімеры для вырабу чалавечых органаў для трансплантацыі. Дадатковая праца ў гэтай галіне павінна даць зразумець магчымы поспех і абмежаванні гэтых тэхналогій пры выкарыстанні для распрацоўкі хімеры.

Гэта першае і важнае даследаванне па развіцці хімер чалавека і жывёл і адкрывае шлях да далейшага разумення навуковым супольнасцю шляху стварэння і развіцця клетак у жывёл.

***

Крыніца (я)

1. Wu J і інш. 2018. Міжвідавы хімерызм з плюрыпатэнтнымі ствалавымі клеткамі млекакормячых. Ячэйка. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036

2. Ямагучы Т і інш. 2018. Міжвідавы арганагенез спараджае аутологичные функцыянальныя астраўкі. Прырода. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070

***