Підшлункову залозу для трансплантації можна вирощувати в міжвидових химерах.
Гормон інсулін синтезують особливі клітини підшлункової залози. Якщо вони з якоїсь причини гинуть, починається діабет першого типу: через нестачу інсуліну наші органи і тканини не можуть правильно засвоювати глюкозу, рівень цукру в крові підвищується, і слідом за порушеним обміном речовин розвиваються серйозні проблеми зі здоров'ям. І навіть якщо ми усунемо причину, через яку загинули інсулінові клітини, їх потрібно якось відновити.
Само собою напрошується, що їх можна пересадити, або разом з цілою підшлунковою залозою, або тільки самі ці клітини, які утворюють в залізі характерні скупчення під назвою острівці Лангерганса. Однак, як і при всякій трансплантації, тут неминуче виникають дві проблеми: по-перше, потрібен донор, по-друге, потрібно постійно бути готовим до відторгнення пересадженої тканини. З відторгненням зазвичай борються, пригнічуючи активність імунітету спеціальними препаратами, але тут вже треба бути готовим до того, що «сонна» імунна система пропустить інфекцію або рак.
Проблеми відторгнення вдалося б уникнути, якби пересаджуваний орган або клітини генетично збігалися з організмом, в який їх пересаджують. Звідки ж взяти таку «другу копію»? Очевидно, тут потрібні стовбурові клітини, причому не натуральні ембріональні, а індуковані, які отримують штучним чином при перепрограмуванні якихось зрілих, спеціалізованих клітин. Наприклад, взявши у хворого клітини шкіри, їх можна перепрограмувати в стовбурові, щоб потім з них виростити орган або тканину на заміну зіпсованої. Однак у багатьох випадках неможливо зробити те, що потрібно, просто на лабораторному столі - щоб орган або його фрагмент сформувалися так, як треба, він повинен розвиватися в природному середовищі, тобто в цілому організмі.
Деякий час тому дослідники з Токійського університету разом з колегами зі Стенфорда зуміли виростити щурячу підшлункову залозу в організмі миші: мишачі стовбурові клітини пересаджували щурам, після чого всередині у щурів виростав орган, який за генетикою був мишиним. Але як вдалося уникнути відторгнення? Справа в тому, що імунній системі в ході ембріонального розвитку потрібен час, щоб навчитися відрізняти «своїх» від «чужих». Стовбурові клітини пересаджували щурячим ембріонам, у яких імунітет ще тільки розвивався - все, що імунна система «бачила» навколо себе в зародку, вона вважала «своїми», і чужі стовбурові клітини, з яких потім виходила підшлункова, теж ставали для неї «своїми».
Заліза в результаті виходила щуряча в усьому, крім розміру - за величиною вона була мишиною, і інсулінових клітин в ній не вистачало, щоб повністю заповнити їх недостачу у щура з діабетом. Тоді дослідники поміняли тварин ролями, і таким же способом виростили в щурі підшлункову залозу миші. Щурів модифікували так, щоб власна підшлункова у них не формувалася і не заважала тій, що буде рости з мишачих стовбурових клітин. У результаті в щурах отримували залізу, яка генетично відповідала мишам, але за розміром при цьому була щурячою - тобто матеріалу для пересадки в ній було більш ніж достатньо.
У статті в Nature йдеться, що пересадки скупчень інсулінових клітин (а таких скупчень пересадили більше сотні) мишам з діабетом, рівень цукру в крові у них приходив в норму, і залишався в нормі протягом 370 днів. Оскільки при трансплантації в організм миші так чи інакше потрапляли щурячі клітини, мишам п'ять днів після операції давали імуносупресори, щоб імунітет, який неминуче повинен був відреагувати на «чужинців», не вийшов з-під контролю. Однак потім імуносупресори давати переставали, і ніякого відторгнення не траплялося. Коли наприкінці експерименту інсулінові острівці Лангерганса витягували для аналізу, то щурячих клітин там не було: імунітет їх виїдав, і, виконавши своє завдання, заспокоювався - атакувати самі інсулінові клітини йому резонів не було, так як вони генетично не відрізнялися від самої миші.
Зазвичай, коли мова йде про маніпуляції зі стовбуровими клітинами, то неодмінно згадують про небезпеку раку: якщо така клітина зіпсується, вона легко може почати формувати злоякісну пухлину. Однак в даному випадку ніяких ознак онкологічних процесів у мишей не було - ймовірно, тому, що заліза та інсулінові клітини розвивалися в ембріоні (нехай і щурячому), тобто в більш підходящому для них середовищі.
Отже, як ми бачимо, в принципі для вирощування органів можна використовувати взагалі представників іншого біологічного виду. Чи реально виконати ту саму процедуру з людськими клітинами і, наприклад, зі свинею чи вівцею? Напевно, цілком реально: ввівши стовбурові клітини людини в ембріон свині, ми отримаємо прекрасний матеріал для пересадки, які не дратуватиме нашу імунну систему. Однак перш ніж такий метод увійде в медичну практику, тут, крім безлічі необхідних експериментів, потрібно залагодити ще й ряд етичних питань, які, зрозуміло, у кого-небудь неминуче виникнуть.