Зачем ученые создали гибрид свиньи и человека, а затем его умертвили: Наука: Наука и техника

Мешки из клеток

Международной группе ученых под руководством испанца Хуана Бальмонте, известного своими работами в области стволовых клеток, удалось создать эмбрионы химер человека и свиньи, которые в будущем могут стать источником донорских органов. Другая команда исследователей вылечила врожденную глухоту у мышей с помощью вирусов. «Лента.ру» рассказывает об успехах генной инженерии, связанных с медициной.

Материалы по теме

Сложный выбор

Создание генетически модифицированных организмов — не единственное, чем может порадовать человечество генная инженерия. Биотехнологии позволяют не только менять гены для улучшения сельскохозяйственных растений и животных, но и лечить ранее неизлечимые заболевания. По иронии судьбы, для этого ученые используют вечных врагов человека — вирусов. Последние применяются для создания векторов, доставляющих ДНК в нужные клетки. Еще одно направление, которое может напугать не слишком сведущих в науке людей, — создание эмбрионов химер, сочетающих в себе клетки человека и других организмов. Однако то, что поначалу кажется зловещим, на самом деле окажется удобным способом создания органов.

Почки или легкие, которые были получены с помощью выращивания химерных эмбрионов, будут подходить для трансплантации нуждающимся в них людям. Те же, кто боится восстания мутантов, должны подумать, что реальная польза от этой технологии превосходит смутные опасения фантастов-пессимистов.

Чтобы развеять страхи, нужно понять, что и как делают ученые, создающие химер. Основной материал, с которым работают исследователи, — стволовые клетки, которые обладают плюрипотентностью — способностью превращаться в другие клетки организма (нервные, жировые, мышечные и так далее) за исключением плаценты и желточного мешка. Их внедряют в зародыши других организмов, после чего эмбрион развивается дальше.

Именно таким образом международной группе ученых из США, Испании и Японии удалось создать химеры свинья-человек, крыса-мышь и корова-человек. Они сообщили об этом в статье, опубликованной в журнале Cell и ставшей первым документом, подтверждающей успешную «химеризацию» далеких в родственном отношении видов.

Основной проблемой является то, что мало внести плюрипотентные клетки в эмбрион и ждать, что получится что-то путное. Вместо этого может получиться организм с катастрофическими нарушениями в развитии, включая образование тератом. Нужно выключить гены в зародышах-реципиентах таким образом, чтобы они не смогли сформировать специфические ткани. В этом случае внедренные стволовые клетки берут на себя задачу по выращиванию недостающего органа.

Сначала ученые ввели стволовые клетки крыс в мышиные эмбрионы на стадии бластоцисты, когда плод представляет собой шар из нескольких десятков клеток. Этот метод называется комплементацией эмбриона (embryo complementation). Целью эксперимента было выяснить, какие факторы играют ведущую роль в межвидовом химеризме. Зародыши были перенесены в тело самок мыши, после чего развились в живых химер, одна из которых дожила до двухлетнего возраста.

Гены в эмбрионах выключались с помощью технологии CRISPR/Cas9, которая вносит разрывы в специфичные участки ДНК. Например, исследователи при тестировании используемого ими подхода блокировали активность гена, который играет важную роль в формировании поджелудочной железы. Родившиеся мыши в результате умирали, однако при внедрении плюрипотентных клеток крыс в эмбрионы недостающий орган развивался. Также ученые отключали ген Nkx2.5, без которого эмбрионы страдали от серьезных пороков развития сердца и оказывались недоразвитыми. Химеризация помогла зародышам достичь нормального роста, однако получить живых химер так и не удалось.

Исследование полученных крыс-мышей показало, что различные мышиные ткани содержали разную долю клеток крыс. Когда ученые попытались внести крысиные клетки в бластоцисты свиней, а затем провели генетический анализ четырехнедельных эмбрионов, они не обнаружили ДНК грызунов. Это говорит о том, что не все животные подходят для химеризации друг с другом, и успешное прививание стволовых клеток одних эмбрионам других может зависеть от генетических, морфологических или анатомических факторов.

Главной же целью ученых было создание химеры человека и свиньи, чтобы проследить, как человеческие ткани будут развиваться внутри зародыша нежвачного парнокопытного животного. Они использовали бластоцисты свиньи и с помощью лазерного луча проделали микроскопические отверстия для последующей инъекции различных групп плюрипотентных клеток, которые выращивались в различных условиях. Затем эмбрионы пересаживались в свиноматок, где успешно развивались. Отслеживание динамики человеческого материала проводилось при помощи флуоресцентного белка, на производство которого были запрограммированы человеческие стволовые клетки.

В итоге в свином эмбрионе были сформированы клетки, являющиеся предшественниками различного вида тканей, в том числе сердца, печени и нервной системы. Гибридам свиньи и человека позволили развиваться в течение трех-четырех недель, после чего уничтожили их по этическим соображениям.

Глухие мыши

Американские ученые из Бостона недавно смогли вернуть слух мышам, страдающим от редкого генетического расстройства функций внутреннего уха. Для этого они использовали биологическую систему доставки генов (вектор) на основе обезвреженных вирусов. Исследователи модифицировали аденоассоциированный вирус, который заражает людей, однако не вызывает заболеваний.

Инфекционный агент способен проникать в волосковые клетки — рецепторы слуховой системы и вестибулярного аппарата у животных. Биотехнологи использовали вектор для ремонта дефектного гена Ush1c в клетках только что родившихся живых мышей. Эта мутация вызывает глухоту, слепоту и нарушения равновесия. В результате у животных улучшился слух, что позволило им различать даже тихие звуки.

Генная инженерия, таким образом, — не способ создания угрожающих человечеству мутантов. Это постоянно улучшающийся набор методов и средств по улучшению жизни и здоровья людей, особенно тех, кто сильно в этом нуждается. Поскольку создание химер и генная терапия не так просты в осуществлении и порой требуют хитроумных решений, развитие биотехнологий происходит не так быстро, как хотелось бы. Однако ежегодно публикуются десятки научных работ, которые углубляют и обогащают наши знания и умения.

Учёные создали первый жизнеспособный эмбрион гибрида человека и свиньи

Буквально вчера мы рассказывали вам о том, что японским учёным удалось вырастить поджелудочную железу мыши в теле крысы, что приблизило науку ещё на один шаг ближе к выращиванию человеческих органов внутри организма животных. И вот ещё одна победа исследователей: впервые в истории науки учёным удалось создать жизнеспособный эмбрион химеры, представляющей собой гибрид человека и свиньи. Результаты своей работы генетики опубликовали в журнале Cell .

Многие учёные считают организм свиньи во многом похожим на организм человека, именно поэтому достижение в области скрещивания этих двух особей так важен для науки. Потенциально это достижение в будущем позволит выращивать человеческие органы внутри тел свиней на специальных фермах. Суть эксперимента заключалась в том, что учёные ввели в свиной эмбрион человеческие стволовые клетки и вырастили внутри него зачаточную форму человеческого сердца, печени и даже мозга. Разумеется, пока что это только первые шаги в данном направлении, но эксперты уже сейчас считают достижение важной победой для современной науки.

Вокруг подобных экспериментов неизбежно всплывут многочисленные этические вопросы: правильно ли это — скрещивать человека со свиньёй, гуманно ли истязать и убивать животных ради получения запасных органов для людей и многие другие. Всё это довольно скользкие темы. Кроме того, никто не застрахован от того, что в будущем учёные создадут животное с человеческим мозгом, которое будет учиться и понимать всё то, что происходит вокруг, как и мы с вами. Будет ли убийство такого животного приравнено к убийству человека? Всё это мы с вами узнаем, лишь дожив до момента, когда описанная технология выйдет из разряда экспериментов и получит широкое распространение.

Создан гибрид человека и свиньи. Каковы преимущества и риски спорной методики?

Химера, созданная из клеток мышей и крыс.

Химера мыши и крысы в возрасте одного года.

Процесс введения клеток человека в эмбрион свиньи.

Увеличенное изображение клеток человека (зелёные), способствующих развитию сердца 4-недельного эмбриона свиньи.

Эмбрион свиньи, которому были введены клетки человека.

Этот эмбрион содержит клетки и мышей, и крыс.

Международная команда исследователей опубликовала первый рецензируемый отчёт о создании эмбриона химеры человека и свиньи. Такое достижение (пусть и вызывающее этические разногласия) является шагом в сторону выращивания животных с органами, пригодными для трансплантации человеку.

Напомним, что буквально вчера специалисты из других организаций также сообщили о том, что им удалось получить гибридные эмбрионы мыши и крысы.

Идея заключается в том, чтобы вводить человеческие стволовые клетки в эмбрионы животных и позволять им вырастать в необходимый для дальнейшей пересадки орган. И хотя сегодня учёные уже могут «превращать» стволовые клетки в различные виды клеток в лабораторных условиях например, в чашках Петри, и даже печатать из них органы, результаты таких работ не сопоставимы с теми, когда целый орган создаётся самой природой внутри эмбрионов.

Иными словами, даже самые лучшие учёные сегодня не могут выращивать жизнеспособные человеческие органы в лабораторных условиях, используя только лишь клетки человека (Даже кожа пока получается неполноценной, так как не имеет в своём составе кровеносных сосудов, не говоря уже о более сложных органах.)

Недавний же научный эксперимент доказывает, что человеческие клетки могут быть введены в нечеловеческий организм, выжить и даже расти внутри своего нового хозяина-животного (например, в организме свиньи).

Подобные модифицированные животные могут обеспечить исследователей новыми моделями для тестирования лекарств и помочь им изучить ранние этапы развития человека.

Кроме того, такое биомедицинское достижение оставалось давней мечтой многих хирургов-трансплантологов, надеющихся решить критическую нехватку донорских органов. Сегодня только в США каждые десять минут один человек встаёт в очередь ожидания на пересадку того или иного органа. И каждый день около 22 человек из этого списка умирают, не дождавшись процедуры трансплантации. В связи с этим возникает вполне закономерный вопрос: что если проблему нехватки органов будут решать не за счёт доноров, а за счёт выращивания их внутри организмах животных? При этом понятно, что они в итоге будут лишены необходимого органа, то есть погибнут.

Тем не менее с получением первых гибридных существ мечта стала на один шаг ближе к реальности. Исследователи под руководством специалистов из Института Солка (Salk Institute) создали то, что в науке известно под словом «химера» — организм, содержащий клетки двух разных видов.

Существует два способа создания химеры. Первый предполагает внедрение органов одного животного в другого. Но это очень рискованный метод, поскольку иммунная система «принимающей стороны» может отвергать новый орган.

Второй способ – начать работу на эмбриональном уровне, внедряя клетки одного животного в эмбрион другого. Таким образом, процедура позволяет клеткам двух разных видов расти вместе в гибриде. Именно на эту методику и сделали ставку специалисты Института Солка.

Некоторые учёные уверены, что именно такой способ в конечном счёте сможет решить ряд биологических проблем, связанных с выращиванием органов в лабораторных условиях.

При создании химер учёные, как правило, внедряют плюрипотентные стволовые клетки из одного вида в зародыш второго вида на раннем этапе развития. Между тем, многие предыдущие эксперименты показали, что получить на практике жизнеспособные гибридные эмбрионы достаточно сложно.

Изначально исследователи в рамках недавнего эксперимента использовали технологию редактирования генома CRISPR с целью создания эмбриона мыши без генов, которые отвечают за формирование нужных органов. Затем учёные вводили стволовые клетки крыс в эмбрионы мышей, а далее имплантировали эмбрионы в матку мышей. По той причине, что клетки крыс по-прежнему содержали гены, отвечающие за формирование органов, полученные химеры в результате имели органы, которые в основном состояли из клеток крыс. Животные жили до двух лет. Это нормальная продолжительность жизни для мышей.

Следующим шагом стала попытка гибридизировать два отдалённо родственных вида: человека и свинью. Исследователи вводили один из трёх типов индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека в эмбрионы свиней, чтобы увидеть, какие из них в итоге будут лучше выживать.

Как пишет издание Nature, эти три типа клеток включали некие «нормальные» клетки, клетки, процесс дифференциации которых в ткани уже был запущен, и клеток в промежуточном состоянии и всё ещё имеющих неограниченный потенциал развития. Последние показали наилучший результат.

Учёные вводили «идеальные» клетки (последние в списке выше) человека в эмбрионы свиней, и эмбрионы при этом нормально развивались. Позднее эти зародыши были внедрены в матки взрослых свиней.

Исследователи позволили химерам человека и свиньи развиваться только на протяжении трёх-четырёх недель, а после уничтожали их (в соответствии с этическими нормами).

Команда учёных получила 186 жизнеспособных гибридных эмбрионов из 1400 взятых первоначально и довела их до поздней стадии развития. По словам У, в итоге в каждой химере человека и свиньи было по одной клетке человека на 100 тысяч остальных клеток.

В целом, это, конечно, очень низкий процент. И такие результаты могут представлять проблему для использования метода в долгосрочной перспективе, считает Кэ Чэн (Ke Cheng), эксперт по стволовым клеткам из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.

Исследователи также отмечают, что на усовершенствование технологии и обкатку для последующего использования её в качестве метода создания функционирующего человеческого органа могут уйти годы. Но уже сейчас технологию можно использовать, как способ изучения развития зародышей человека и понимания природы болезней. В этом отношении полученные результаты важны не меньше, чем способность создавать донорские органы.

Ещё недавно подобные эксперименты с химерами человека и животного были за пределами досягаемости во многих странах. И даже сегодня подобные работы невозможно проводить в рамках государственного финансирования в США (команда из Института Солка пользуется лишь частными взносами на свои эксперименты). Хотя этот вопрос уже поставлен на обсуждение.

Кроме того, общественное мнение также затрудняет создание организмов, которые являются частично человеком частично животным.

Но, по мнению У, людям всего лишь надо вспомнить (как бы это странно не прозвучало) о мифических химерах, чтобы изменить свою точку зрения или же просто по-новому взглянуть на проблему. Он напоминает, что химерами можно назвать и гибриды людей и птиц — тех, кого в некоторых религиях называют ангелами.

«В древних цивилизациях химеры были связаны с Богом. И наши же предки считали, что такие гибридные формы могли защитить людей», — говорит У. В некотором смысле это именно то, на что надеются учёные: гибриды людей и животных в один прекрасный день будут именно защищать людей.

О результатах своих «гибридных» работ исследователи подробно рассказали в статье научного издания Cell.

На сайте функционирует система коррекции ошибок. Обнаружив неточность в тексте, выделите ее и нажмите Ctrl+Enter.

© 2019 Сетевое издание «Вести.Ру». Учредитель: Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийская государственная телевизионная и радиовещательная компания» (ВГТРК). Свидетельство о регистрации СМИ ЭЛ № ФС 77-72266 от 24.01.2018. Выдано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций. Главный редактор: Ениколопов Н.С. Адрес электронной почты редакции: info@vesti.ru, телефон редакции: +7(495)232-63-33. Для детей старше 16 лет.

Все права на любые материалы, опубликованные на сайте, защищены в соответствии с российским и международным законодательством об интеллектуальной собственности. Любое использование текстовых, фото, аудио и видеоматериалов возможно только с согласия правообладателя (ВГТРК). Партнер Рамблера

Рождение химеры: зачем ученые создали гибрид свиньи и человека

Ученым впервые удалось вырастить эмбрион—гибрид человека и свиньи. Биологи из США, Японии и Испании ввели стволовые клетки человека в яйцеклетку свиньи. Выращенный в утробе животного эмбрион ученые назвали химерой — в честь существа из античной мифологии. В перспективе эти исследования позволят ученым выращивать органы для трансплантации и изучать природу генетических заболеваний. Для того, чтобы исследования продвинулись дальше, ученые должны не только доказать эффективность опытов, но и их этичность.

В чем суть эксперимента

Группа американских ученых из калифорнийского Института биологических исследований Солка ввели человеческие стволовые клетки в эмбрион свиньи на ранней стадии развития и поместили его в утробу животного. Спустя месяц стволовые клетки развились в зародыши с зачатками человеческих тканей: сердца, печени и нейронов.

Из 2075 пересаженных эмбрионов до 28-дневной стадии развились 186. Полученные эмбрионы были «крайне нестабильными», признают ученые, но пока это самый успешный гибрид человека. Ученые пишут, что полученная химера — важнейший шаг к созданию эмбрионов животных с функционирующими человеческими органами.

Конечная цель заключается в том, чтобы вырастить функциональные и готовые к трансплантации органы, проведенные эксперименты — первый шаг к этому, пишет WP со ссылкой на ученых из Калифорнии.

О результатах похожего исследования рассказывается в первом номере журнала Nature за 2017 год. Как следует из публикации, группе ученых из Японии и США удалось вырастить поджелудочную железу мыши внутри крысы, а затем пересадить вырабатывающий инсулин орган больным диабетом мышам, что не вызвало иммунного отторжения. Это стало первым подтверждением, что межвидовая трансплантация органов возможна, пишет Nature.

Зачем это нужно

Главная цель ученых — выращивание человеческих органов с помощью эмбрионов крупных животных. По данным американского Минздрава, каждый день в ожидании органов для трансплантации умирают 22 человека. Ученые давно пытались выращивать искусственные ткани вне человеческого тела, но органы, развивающиеся в чашке Петри (так называют емкость для выращивания микроорганизмов), сильно отличаются от выращенных внутри живого организма.

Технология выращивания искусственных органов, скорее всего, будет похожа на эксперимент с мышами и крысами, пишет The Washington Post. Крысы, которым в рамках описанных в Nature исследований подсаживались новые клетки, были генетически модифицированные. Они не могли вырастить собственную поджелудочную, поэтому стволовые клетки «заполняли свободное пространство». Часть появляющихся у крыс желез была пересажена больным мышам. После операции мыши жили со здоровым уровнем глюкозы в течение года — полжизни в человеческих масштабах, пишет WP.

Какие сложности

Ученые из Калифорнии добились первых результатов спустя четыре года после начала исследований. По их словам, свиньи — идеальные животные для эксперимента. Их органы примерно такого же размера, однако они растут гораздо быстрее человеческих. В дальнейших исследованиях фактор времени должен стать главным, признаются исследователи.

Этические вопросы

В 2015 году Национальные институты здравоохранения США наложили мораторий на финансирование исследований, в рамках которых скрещиваются клетки человека и животных. Поскольку стволовые клетки могут развиться в любую человеческую ткань, в перспективе может быть создано животное с человеческим мозгом, считают некоторые биоэтики. Другие указывают на нарушение «символической границы» между человеком и животным, пишет WP.

Калифорнийские ученые считают, что страхи вокруг «химер» больше походят на мифы, чем на контролируемые эксперименты, но признают, что возможность рождения животного с человеческими клетками вызывает беспокойство.

В августе Национальные институты здравоохранения США допустили возвращение к финансированию исследований химер. Организация предлагает разрешить введение стволовых клеток людей в эмбрионы на ранней стадии развития крупных животных за исключением других приматов.

«Нам наконец-то удалось доказать, что такой подход к созданию органов возможен и безопасен. Надеюсь, люди поймут это. Многие считают, что это из раздела научной фантастики, но сейчас это становится реальностью», — прокомментировал возможное снятие запрета Накаучи.

Фото на превью: кадр из фильма «Химера»

Ученые создали гибрид человека и свиньи

Международная команда исследователей впервые получила эмбрион, который является гибридом свиньи и человека.

Об этом сообщает Republic, со ссылкой на статью журнала Cell.

Ученые ввели стволовые клетки человека в эмбрионы свиньи, находящиеся на ранней стадии развития. В результате было получено более 2 тысяч гибридов, которые подсадили в организм свиноматки. 186 эмбрионов развились в химеры – организмы, состоящие из генетически разнородных клеток.

Присутствие человеческих клеток в химере было незначительным – примерно одна из 10 тысяч клеток. Тем не менее, они функционировали как часть единого целого. Эмбрионам из свиньи и человека позволили развиваться в течение 28 дней (этот срок соответствует первому триместру беременности у свиньи), после чего их удалили из тела свиноматки.

Ученые надеются, что опыты по скрещиванию человеческих и свиных клеток в будущем позволят подобным образом выращивать “идеальные” органы для трансплантации, полученные из собственных клеток реципиента и не несущие риск отторжения после пересадки. Также эксперименты в этой области могут привести к более безопасным и эффективным испытаниям новых лекарственных препаратов.

Первые химеры мыши и крысы были созданы десять лет назад. С тех пор ученым не удавалось скрестить человека с другим крупным животным, этому мешает, в частности, разная скорость развития организмов: например, беременность у людей длится 9 месяцев, у свиней – в среднем 112 дней.

Напомним, ранее сообщалось, что американские ученые вырастили искусственный мозг.

Ученые впервые создали гибрид человека и свиньи

Группа ученых из Института биологических исследований Солка в Калифорнии, США, опубликовали результаты испытания, в рамках которого были выращены первые гибриды свиньи и человека. Зародыши имели, как человеческие клетки, так и клетки свиньи. По заявлению ученых, данные эксперименты являются шагом к выращиванию человеческих органов в животных для дальнейшей трансплантации.

Гибриды получились путем внедрения стволовых клеток одного существа в эмбрион существа другого вида. В 1400 эмбрионов свиней были внедрены три разных вида стволовых клеток людей. При этом клетки человека были запрограммированы выделять определенный маркер, чтобы ткани из них в дальнейшем можно было обнаружить в организме эмбриона.

Как показали исследования, соотношение клеток человека в полученных зародышах было 1 к 100 000 клеток свиньи. Ученые считают это, скорее, негативным результатом, так как практическое применение таких эмбрионов пока невозможно. После того, как эмбрионы свиньи-человека достигли возраста нескольких недель, их убили по этическим соображениям.

Как стало известно Gamebomb.ru, ученые заявили, что кроме свиньи-человека они создали еще нескольких гибридов – мыши и крысы, а также человека и коровы. Как отметили исследователи, эти химеры можно использовать для тестирования препаратов и наблюдений за развитием тканей, в том числе человеческих, на раннем этапе.

Несмотря на то, что в теории все кажется простым, ученые отметили, что вырастить жизнеспособный эмбрион-химеру с человеческими органами крайней сложно. На данном этапе им удалось вырастить только мышь с органами крысы, которая прожила два года. В дальнейшем ученые планируют заняться химерами с клетками человека и овцы. По их мнению, организм эмбриона овцы должен лучше принимать стволовые клетки людей, которые смогут развиться в полноценные органы. Тем не менее, лучшими донорами ученые считают все же свиней.

Ученые создали химеру человека и свиньи

Американским ученым удалось создать жизнеспособней гибрид человека и свиньи. Ученые внедрили стволовые клетки человека в эмбрион животного. Затем поместили его в свиноматку и дали развиваться естественным образом. Стволовые клетки человека преобразовались в те, что станут в будущем сердцем, печенью, нейронами поросенка. Это значит, что в свинье можно будет выращивать человеческие органы.

Организмы, сочетающие в себе клетки человека и животного, ученые называют химерами. Одной из главных причин, по которой исследователи наделяют животных человеческими клетками, является желание выращивать полноценные человеческие органы внутри животных — это изменит индустрию трансплантации.

Человеческие клетки пересаживают не только свиньям. Например, мышей используют как тестовый полигон для испытания лекарств от опухоли мозга человека. Животным пересаживают элементы человеческих опухолей, а после пытаются бороться с ними. Это также способ точнее разобраться в процессе развития человеческих эмбрионов.

Конкретно данный эксперимент ученые хотя и назвали успешным, но не считают полностью удачным и эффективным. Доля человеческих клеток в эмбрионе свиньи составляет лишь 0,001% — этого недостаточно даже для тестирования лекарств. Кроме того, большая часть эмбрионов, которым были пересажены человеческие клетки, не выжила. Ученых обнадеживает лишь то, что оставшаяся часть все-таки сможет функционировать. Исследователи пересаживали эмбрионам свиней различные виды стволовых клеток. Об успешных прецедентах они написали в научной работе, которую опубликовали в журнале Cell.

Японские инженеры удвоили КПД солнечных элементов

Проблема в том, что тема создания химер настолько же перспективная, насколько и спорная с точки зрения этики. Национальные институты здравоохранения США уже успели наложить запрет на финансирование подобных проектов. Но из-за их перспективности запрет продержался всего год. Было решено снять его и рассматривать каждый проект в отдельности.

В Лаборатории Создали Гибрид Человека И Свиньи

По данным National Geographic фантазии становятся реальностью, и недавний лабораторный эксперимент ученых получил результат: получен гибрид животного и человека.

Институт Солка решил бросить вызов природе, и получил эмбрион, обладающий признаками свиньи и человеческим ДНК. Проведение данного опыта вызвало множество споров и дискуссий. Однако ученые считают,что выведение подобных модифицированных животных позволит исследовать и тестировать различные лекарства, а также помогут в изучении ранних этапов развития человека.

С медицинской точки зрения данные опыты, если они пройдут успешно, помогут увеличить количество необходимых для трансплантации донорских органов. На данный момент в сфере донорских органов ситуация плачевна — только в Соединенных Штатах Америки в течение часа в очередь на пересадку каких-либо органов становятся 6 человек, а каждый день умирает приблизительно 22 человека от того, что они не дождались необходимой трансплантации.

В начале 2000-х учеными из Китая уже проводились подобные опыты. Тогда в Шанхайском университете скрестили человеческие клетки с клетками кролика.Через какое-то время эмбрионы были уничтожены учеными из-за возможности создания ими собственных стволовых клеток.

Следующими исследованиями стали проведенные в клинике Майо опыты по созданию свиней, в которых бы протекала человеческая кровь. У всех этих исследований единая цель — возможность тестировать новые лекарства и выращивать, необходимые для пересадки органы.

Если ученые считают все проведенные успешные исследование огромным шагом в будущее, то простые обыватели взволнованы созданием гибридов человека с животными.

О новом исследовании сотрудники института Солка говорят пока более, чем туманно. Ясно только одно, что ученые считали, что результат будет плодотворнее, и что пробелы в развитии подобных гибридных клетках на раннем уровне еще имеются.

Научный сотрудник Институт Солка, а также ведущий исследователь данного заведения Исписуа Бельмонте уже давно совместно работают над созданием гибридного организма, иначе говоря, химеры. Первый шаг уже сделан — с помощью скрещивания мышей и крыс, созданы эмбрионы гибридов данных грызунов.

Затем ученые решили использовать один из новейших методов создания ГМО — редактирование генома CRISPR, который представляет собой выращивание крысиных клеток внутри мыши. В ходе эксперимента у мыши были выключены некоторые гены в ДНК, тем самым не давая мышиной печени расти. Затем в мышь были добавлены клетки мыши того, чтобы понять, как именно будут восполняться пробелы в генном коде.

Следующим шагом были работы с генами человека и свиньи. Выбор пал именно на это животное из-за того, что органы двух существ почти одинаковы по масштабу, а эмбрионы свиньи еще и хорошо показали себя в работе с генами, в отличие, например, от коровьих.

Эксперимент по скрещиванию клеток человека и свиньи был в разы сложнее, нежели скрещивание мышей и крыс. Все дело в том, что эволюционные различия у этих представителей животного мира гораздо более обширны, нежели у двух подвидов грызунов.

Самыми живучими, и по мнению ученых, потенциально успешными в своем развитии были человеческие плюрипотентные стволовые клетки. После успешно проведенного выведения эмбрионов гибрида, их пересадили в свиноматку, где они жили и развивались до четырех недель.

По словам сотрудников Института Солка путем данного опыта были обнаружены законы смешивания человеческих клеток со свиными на раннем этапе развития. Из почти полутора тысяч эмбрионов в конечном итоге жизнеспособными оказались 186. Ученые отмечают, что количество человеческих клеток в процессе развития химерного гибрида было пропорционально ничтожно мало — 1 клетка человека на 100000 свиных. Поэтому о быстрых перспективах в развитии подобных гибридов для выращивания органов, говорить не приходится.

Однако уже на данном этапе стало возможным подробное изучение на примере данных гибридов развития зародышей, а также исследование природы различных заболеваний. Исследования этих фактов также важно, как и выращивание органов для донорства.

Ученые впервые создали гибрид человека и свиньи

Международная группа генетиков впервые создала полноценные зародыши свиньи с органами из клеток человека и других млекопитающих, сообщается в статье в журнале Cell

Поделиться:

«Работа над этой проблемой заняла четыре года. Мы явно недооценивали то, как много усилий понадобится на реализацию этой задачи. Это важный первый шаг на пути выращивания органов человека в теле свиньи. Сейчас нам нужно понять, как заставить клетки человека превращаться в нужные нам органы для того, чтобы реализовать нашу реальную задачу — научиться выращивать трансплантируемые органы», — сказал Хуан Бельмонте из института Салка в американском Ла-Хойе.

Биологи начали активно обсуждать пересадку органов животных в тело человека примерно 15 лет назад. Тогда ученые думали, что для этого нужно всего лишь заставить иммунитет человека не уничтожать чужие органы. Однако задача оказалась сложнее, и пока ученые не придумали, как заставить иммунитет примириться с пересаженными органами. Генетики пытаются создать особые генные терапии, которые делают органы свиней и прочих животных «невидимыми» для человеческого иммунитета.

Бельмонте и его коллеги решали задачу методом «от противного»: они решили вырастить человеческие органы для трансплантации внутри организма свиньи. Для этого они предложили ввести в зародыш свиньи или другого животного в определенный момент его развития стволовые клетки человека.

Такие эксперименты давно и успешно проводят на мышах и крысах, но опыты на больших животных до этого времени не проводились или заканчивались неудачно. Команда Бельмонте преуспела, научившись вставлять любые клетки в зародыши при помощи геномного редактора CRISPR/Cas9.

Этот редактор избирательно убивает часть клеток в зародыше в тот момент, когда в нем начинает формироваться тот или иной орган. В этот момент ученые вводят в питательную среду стволовые клетки другого вида животных, которые заполняют опустевшую нишу и начинают превращаться в тот орган, заготовку которого уничтожил редактор.

Ученые проверили этот метод на мышах и через четыре года смогли адаптировать его к работе с человеческими и свиными клетками. Зародыш свиньи развивается в три раза быстрее человеческого, и Бельмонте с коллегами долго подбирали правильное время для имплантации клеток человека.

В последнем случае исследователи успешно заменили будущие клетки мускулов в 2075 зародышах свиньи. 186 из них успешно развивались в течение 28 дней. Доля человеческих клеток в эмбрионах было небольшой: примерно одна на 10 тысяч. После 28 дней развития зародыши удалили по этическим причинам, однако Бельмонте заявил, что такого срока достаточно, чтобы понять, был ли успешен эксперимент. Получение здоровых эмбрионов открывает дорогу для создания полноценных органов человека в теле свиньи.

Этичность таких экспериментов вызывает вопросы в США. Национальные институты здравоохранения США, высшее правительственное учреждение, отвечающее за разработки в области медицины, отказалось финансировать эти эксперименты в 2015 году.

Ученые создали гибрид человека и свиньи

Ученые создали гибрид человека и свиньи

Специалисты из Испании, США и Японии заявили, что им удалось получить 1,4 тысячи зародышей свиней с человеческими индуцированными стволовыми клетками. Гибриды, или как их иногда называют, химеры, развивались успешно, заявляют специалисты.

О планах провести смелый эксперимент специалисты из Калифорнийского университета объявили ещё в начале июня прошлого года. Специалисты отметили, что подобная технология могла бы решить проблему нехватки донорских органов, что, в свою очередь, позволило бы спасать тысячи жизней ежегодно.

Совсем недавно стало известно о другом успешном эксперименте в данном направлении — специалисты из Токийского университета вырастили в теле крысы здоровую поджелудочную железу из стволовых клеток мыши, то есть представителя другого биологического вида.

Попытки создать «гибридов» человека и животного предпринимаются ещё с 2008 года, однако первые попытки успехом не увенчались. При этом препятствием для специалистов на протяжении всего этого времени был не только сложность поставленной задачи, но и не стихающие по сей день дискуссии о приемлемости экспериментов такого рода. Некоторые общественные деятели и даже учёные придерживаются мнения, что выращивание «химер» слишком значительно противоречит этическим нормам, особенно если учесть, что результаты подобных экспериментов нельзя предсказать на сто процентов. Скептики дали вызывающей у них опасение технологии прозвище frankenscience (от Frankenstein – Франкенштейн и science – наука).

Впрочем те, кто выступает за выращивание животных с генами людьми, склонны считать, что в таких экспериментах нет ничего предосудительного — во всяком случае, до тех пор, пока никак не «модифицируется» мозг животного.

Впрочем, необходимость учитывать этическую сторону вопроса заставила организаторов нового эксперимента уничтожить эмбрионы «химер» через три-четыре недели после их появления.