Как китайские ученые вырастили гибридные почки внутри свиней

В последнее время в научном мире произошло событие, которое может стать прорывом в области трансплантации органов. Группа китайских ученых под руководством Лянсюэ Лай и Гуаньцзинь Пана из Гуанчжоуского института биомедицины и здоровья сообщила, что им удалось вырастить частично сформированные человеческие почки внутри эмбрионов свиней. Это первый случай, когда ученым удалось создать твердый орган, состоящий из комбинации клеток человека и животного, внутри другого вида.

Как вырастить почку одного вида в другом виде?

Для того, чтобы получить гибридный орган, ученые использовали метод создания химерных эмбрионов. Химера — это существо, которое содержит клетки разных видов или генотипов. В данном случае, исследователи ввели стволовые клетки человека в эмбрионы свиней, которые были генетически модифицированы так, чтобы не иметь двух генов, необходимых для развития почек. Таким образом, они создали нишу внутри свиного эмбриона, куда могли занестись введенные клетки и начать формировать почечную ткань.

Стволовые клетки — это клетки, которые могут дифференцироваться в любой тип ткани организма. Они могут быть получены из эмбрионов или из соматических клеток с помощью перепрограммирования. Однако, эти клетки не всегда хорошо адаптируются к условиям жизни внутри другого вида, поэтому ученые прибегли к нескольким трюкам, чтобы повысить их выживаемость. Во-первых, они временно подавили апоптоз — программированную гибель клеток — чтобы дать им больше шансов на укоренение и развитие. Во-вторых, они превратили эти клетки в «наивные» клетки, похожие на ранние эмбриональные клетки человека, культивируя их в специальной среде.

Затем ученые перенесли более 1800 химерных эмбрионов в суррогатных свиноматок и дали им развиваться в течение 25 или 28 дней — примерно первого триместра свиной беременности. После этого они извлекли эмбрионы и проанализировали их почки. Оказалось, что все пять изученных эмбрионов имели нормальные почки, соответствующие их уровню развития, и органы содержали от 50 до 60 процентов клеток человека. Это самый высокий процент клеток другого вида, когда-либо наблюдавшийся в любом органе, выращенном внутри свиньи.

Зачем нужен этот эксперимент?

Основная цель таких экспериментов — создать источник органов для трансплантации человеку. В настоящее время в мире существует огромный дефицит донорских органов, а спрос на них растет с каждым годом. Только в США более 100 тысяч человек находятся в очереди на пересадку органов, и большинство из них нуждаются в почке. Существующие методы лечения почечной недостаточности, такие как диализ или иммуносупрессивная терапия, не могут полностью восстановить функцию почек и имеют много побочных эффектов. Поэтому, выращивание человеческих почек может стать альтернативой, которая спасет многим жизнь.

Однако, для того, чтобы такой метод стал реальностью, необходимо решить ряд проблем. Во-первых, нужно обеспечить безопасность и эффективность таких органов. Неизвестно, как они будут функционировать в человеческом организме, не вызовут ли они отторжение или инфекцию. Необходимо провести дальнейшие исследования, чтобы убедиться в том, что такие почки не несут рисков для здоровья и жизни пациентов.

Во-вторых, нужно соблюдать этические нормы и законодательство. Создание химерных существ вызывает много споров и критики со стороны общественности и религиозных групп. Некоторые считают, что такие эксперименты нарушают природный порядок вещей и угрожают достоинству человека и животного. Кроме того, существуют различные правовые ограничения на проведение таких исследований в разных странах. Например, в США запрещено финансировать такие проекты из федерального бюджета. Поэтому, необходимо разработать общие принципы и стандарты для регулирования такой деятельности на международном уровне.

Что дальше?

Успех китайских ученых — это важный шаг на пути к созданию человеческих органов для трансплантации. Однако, это еще не конец пути. Нужно продолжать работать над улучшением методов выращивания химерных органов, а также проводить клинические испытания, чтобы подтвердить безопасность и эффективность таких органов. Также нужно учитывать социальные и этические аспекты такой деятельности и находить компромисс между научным прогрессом и общественным мнением.

Создание человеческих органов описанным путём — это один из способов решения проблемы дефицита донорских органов. Однако, это не единственный. Существуют и другие направления исследований, такие как выращивание органов из клеток пациента в лаборатории, разработка искусственных органов и тканей, а также поиск способов восстановления собственных поврежденных органов. Возможно, в будущем мы будем иметь выбор из разных вариантов, которые будут подходить для разных ситуаций и потребностей.

Тем не менее, это замечательное достижение науки, которое открывает новые горизонты для медицины. Однако, это еще не конечная цель, а лишь этап на пути к спасению жизней людей. Нам нужно продолжать поддерживать и развивать такие исследования, но при этом не забывать о том, что мы несем ответственность за то, что мы создаем.

Источник: https://phys.org/news/2023-09-embryonic-humanized-kidneys-pigs-days.html