Ред.: Аверкіна Любов

Раніше ми вже писали про кенотрансплатацію. Це міжвидова трансплантація органів. Найуспішнішими випадками були пересадка свинячого серця і нирок людині. Одне з найбільших занепокоєнь дослідників це інфекційні хвороби свиней. Саме не діагностований тестами вірус свинячого герпесу призвів до смерті першого пацієнта із серцем свині.

Нещодавно вчені повідомили, що вирощують гуманізовані нирки в ембріонах свиней.

Вчені успішно виростили нирки, які складаються здебільшого з людських клітин, в ембріонах свиней, що зробило дослідників на ще один крок ближче на довгому шляху до створення життєздатних людських органів для трансплантації.

Результати, опубліковані 7 вересня в Cell Stem Cell , знаменують собою перший випадок, коли твердий гуманізований орган, який містить клітини людини і тварин, був вирощений всередині іншого виду.

Тільки в Сполучених Штатах більше 100 000 людей зараз перебувають у списку очікування на пересадку органів. В Україні за статистикою пересади потребують близько 5000 людей. Переважній більшості з цих людей потрібна трансплантація нирки. Щоб задовольнити цей попит на трансплантацію органів, що рятує життя, вчені шукають нові методи вирощування органів і тканин у тварин.

Досягнення за останні кілька років включають вирощування органів щурів у мишей (і навпаки) та гуманізованих скелетних м’язів і ендотеліальної (судинної) тканини у свиней. Але значні перешкоди залишаються, частково через те, наскільки важко людським клітинам процвітати всередині чужорідного господаря. Індуковані людиною плюрипотентні стовбурові клітини, або iPSC, які функціонують як свого роду «стартовий набір» для вирощування багатьох видів людських тканин, часто гинуть при введенні тваринам, оскільки клітини виду мають різні фізіологічні потреби.

Біолог зі стовбурових клітин Лянсюе Лай з Гуанчжоуського інституту біомедицини та охорони здоров’я в Китаї та його команда витратили понад п’ять років на вдосконалення своїх методів для підвищення виживаності людських стовбурових клітин.

У той час як ембріони свиней були лише окремими клітинами, команда використовувала інструмент редагування генів CRISPR/Cas9, щоб відредагувати два гени, необхідні для розвитку нирок. Це створило нішу, в якій iPSC людини, введені в простір, могли розвиватися в клітини нирок. Людські стовбурові клітини також були змінені, щоб мати особливо активні гени, які пригнічують апоптоз або загибель клітин, щоб підтримувати клітини живими достатньо довго, щоб закріпитися та почати формувати нирки.

Потім понад 1800 ембріонів перенесли в сурогатних свиноматок, п’ять із яких були зібрані для дослідження протягом перших 28 днів. Усі п’ятеро мали нормальні нирки відповідно до рівня їхнього розвитку, а органи містили від 50 до 60 відсотків клітин людського походження. Це найвищий відсоток людських клітин, який спостерігався в будь-якому органі, вирощеному всередині свині, говорить Тан. Дослідники кажуть, що немає жодних ознак того, що нирки не продовжать рости та розвиватися нормально, можливо, людські клітини все більше витіснятимуть клітини свині.

Але до повнофункціональних ксенотрансплантатів ще багато років, зазначає він.

У той час як стовбурові клітини дійсно диференціювалися на кілька типів клітин, включаючи клітини ниркових канальців і тканини розвитку, людська нирка має понад 70 унікальних типів клітин , які вченим потрібно буде повторити. І поки дослідники не зможуть створити орган, який буде на 100 відсотків людським, ймовірно, що такі трансплантації призведуть до відторгнення.

Крім того, кілька iPSCs помилково диференціювалися в нейронні клітини в мозку та спинному мозку ембріонів. Мангіола каже, що клітини виглядають випадковими, на відміну від клітин нирок, що змушує його думати, що вони навряд чи призведуть до тварин із людським мозком, що створило б етичні труднощі.

Щоб уникнути подібних етичних проблем, команда видалить гени, які скеровують диференціацію стовбурових клітин у нейрони, а також у клітини зародкової лінії, яйцеклітини та сперму, які передають генетичну інформацію нащадкам. Команда також займається вирощуванням інших попередників людських органів у свиней, включаючи серце та підшлункову залозу.

За матеріалами: ScienceNews