Внедрить в эмбрион животного клетки человека, вырастить небывалое существо и пересадить пациенту его органы – таков дерзкий план учёных.
В марте 2019 года подобные исследования были разрешены Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии. Теперь первый в этой стране проект по созданию подобных химер получил предварительное одобрение экспертов министерства. Окончательный "зелёный свет" ожидается не позже чем через месяц.
Напомним, что химерой биологи называют существо, в организме которого присутствуют клетки двух и более видов. Обычно этого добиваются, пересаживая чужеродные клетки в эмбрион. Этот путь считается перспективным для создания органов, пригодных для трансплантации.
В 2017 году команда из Стэнфордского и Токийского университетов во главе с Хиромицу Накаути (Hiromitsu Nakauchi) провела интересный эксперимент. Биологи выключили у крыс ген, необходимый для формирования поджелудочной железы в процессе развития эмбриона. Затем в зародыши грызунов вводили индуцированные плюрипотентные стволовые клетки мышей. Напомним, что это стволовые клетки, полученные "перепрограммированием" обычных (поэтому они называются индуцированными) и способные превратиться в клетку любого органа или ткани (отсюда термин "плюрипотентные", то есть имеющие много возможностей).
Формирующийся организм крысы использовал "подарок" для того, чтобы сформировать поджелудочную железу, которой он не мог обзавестись самостоятельно.
Крысы с мышиными органами выросли вполне здоровыми. В дальнейшем биологи пересадили эти поджелудочные железы мышам, страдающим от диабета. Органы прижились, и животные излечились.
Если заменить мышей на людей, а крыс – на животных побольше, то так и выглядит предполагаемая схема выращивания органов для пересадки человеку.
В 2018 году в США Накаути и его коллеги попытались применить этот метод, пересадив человеческие клетки в эмбрион овцы. Однако на сей раз учёных ждало разочарование. После 28 дней развития гибридные эмбрионы содержали очень мало человеческих клеток, и стало понятно, что человеческие органы у них не сформируются.
Вероятно, исследование постигла неудача из-за эволюционной пропасти между человеком и овцой. Нас объединяет только принадлежность к млекопитающим, в то время как мыши и крысы относятся к одному семейству.
Но человек не может использовать в качестве обречённых на смерть суррогатных доноров своих соседей по семейству – человекообразных обезьян. Некоторые из этих существ демонстрируют интеллект на уровне четырёхлетнего ребёнка, так что убивать их попросту жестоко.
Значит, биологи должны сосредоточиться на изучении молекулярных механизмов, мешающих формированию человеческих органов в организме овец, свиней и других животных, смерть которых спокойно воспринимается обществом. Именно этим собирается заняться Накаути, теперь уже в родной стране.
Биолог будет пересаживать клетки человека в эмбрионы мышей и крыс, трансплантировать эти зародыши в матки суррогатных животных и наблюдать, как они развиваются. Ранее действующие в Японии правила запрещали пересаживать в матку эмбрионы химер или выращивать их дольше 14 дней.
Планы Накаути – первые, одобренные комитетом экспертов профильного министерства в соответствии с новыми правилами.
Впрочем, исследователь не собирается сразу шокировать общественность. Для начала он будет выращивать мышиные эмбрионы с человеческими клетками в течение 14,5 суток. Затем придёт черёд крысиных эмбрионов и 15,5 суток. Далее учёный планирует подать заявку на выращивание эмбрионов свиньи с клетками человека в течение 70 дней.
Исследователь подчёркивает, что схема эксперимента исключает формирование мозга эмбриона из человеческих клеток. Стволовые клетки человека зародыш, как и в предыдущих опытах, использует только для формирования поджелудочной железы. Это вряд ли добавит животному самосознания и потребует применения к нему особых этических требований.
