Команде Цзяовея Вана из Китайской академии наук впервые удалось вырастить в свиньях эмбриональные почки человека.
Ученые имплантировали человеческие стволовые клетки в генетически модифицированные эмбрионы свиней, из которых развились почки. После 28 дней выращивания химерных (имеющих генетически разнородные клетки) эмбрионов в суррогатных матерях-свинях у почек была структура, типичная для этой стадии развития.
Одна из главных проблем предыдущих исследований заключалась в том, что клетки человека, помещенные в эмбрионы чужеродных видов, вытеснялись из ткани-реципиента и не развивались дальше. Кроме того, клетки человека требуют иных условий окружающей среды, чем, например, клетки свиньи, а скорость развития органов человека и свиньи различается, что затрудняет синхронизацию в эмбрионе.
Китайская команда модифицировала стволовые клетки человека, чтобы два гена, способствующие выживанию, особенно сильно экспрессировались (преобразовывались). Кроме того, ученые создали нишу в эмбрионах свиней, удалив свиные гены, необходимые для развития почек животных. Прежде чем имплантировать их суррогатным матерям-свинеьям, исследователи вырастили химерные эмбрионы.
Для этого были созданы условия, оптимально снабжавшие клетки человека и свиньи питательными веществами и сигналами окружающей среды, что позволяло обеим частям расти. Ученые получили в общей сложности 1820 эмбрионов и использовали их для 13 суррогатных матерей-свиноматок. Шести из них успешно имплантировали химерные эмбрионы, и свиьи забеременели. По этическим соображениям исследователи прервали беременность свиноматок через 25–28 дней.
Было важно, чтобы человеческих клеток не было в мозге, нервной системе или в зародышевой линии химерных эмбрионов свиней. В этом случае было бы крайне проблематично с этической точки зрения допустить дальнейшее развитие химер. Однако, как и ожидалось, в других частях эмбриона почти не было обнаружено человеческих клеток.
В будущих исследованиях ученые хотят еще больше оптимизировать условия выращивания в свиньях человеческих почек и позволить им дольше расти. Команда работает и над созданием с помощью свиней других человеческих органов, например сердца и поджелудочной железы. Однако пока неясно, можно ли трансплантировать такие органы человеку. Чтобы осуществить это, потребуются многолетние исследования.
