Стовбурові клітини людини прижилися в свинячому ембріоні.
Буквально вчора ми розповідали про те, як сучасні біотехнології дозволяють вирощувати органи, що належать одному біологічному виду, в організмі іншого біологічного виду. Нагадаємо - йшлося про те, що дослідники з Японії та США за допомогою хитромудрих маніпуляцій зі стовбуровими клітинами та ембріонами виростили в щурі підшлункову залозу миші: заліза вийшла дійсно мишиною, так що її потім можна було пересаджувати її справжній «господині». І в кінці ми припускали, що недалекий той день, коли і людські органи для трансплантації будуть вирощувати в якомусь живому інкубаторі - наприклад, у свині.
Як виявилося, цей день навіть ближче, ніж могло б здатися: в щойно вийшла в Cell описана міжвидова химера, зроблена якраз зародка свині і з клітин людини. Але починалося все знову-таки з гризунів - як і в тій статті, про яку ми говорили вчора, дослідники створювали «суміш» з мишей і щурів, вводячи стовбурові клітини одного гризуна в ембріон іншого.
Оскільки у зародка до певної стадії розвитку імунітет ще не вміє відрізняти «своїх» від «чужих», стовбурові клітини нормально приживалися і починали працювати разом з «місцевими». Тут, правда, виникала проблема, як бути з власним органом щури або миші, але тут на допомогу прийшли методи генетичної інженерії: у зародка відключали гени, що запускають формування серця, або очей, або підшлункової залози (як у тій статті, про яку ми розповідали вчора), або відразу декількох органів. В результаті в ембріоні з'являлося в буквальному сенсі порожнє місце, в якому могли працювати стовбурові клітини - «прибульці» - завдяки специфічному оточенню з інших ембріональних клітин, вони формували відсутній орган там і тоді, коли це було потрібно.
Після «крисомишиних» команда химер команда Хуана Карлоса Ізпісуа Бельмонте (Juan Carlos Izpisua Belmonte) з Інституту Солка вирішила перейти до химер з гризунів і свиней. (До речі, про експерименти лабораторії Бельмонте ми говорили в позаминулому році, у зв'язку з їх дослідженнями механізмів старіння.) Однак миша і свиня все-таки сильно відрізняються один від одного, і одна з найбільш проблемних відмінностей - це різниця в розмірах.
Тоді замість мишей взяли стовбурові клітини людини, впровадивши їх в ембріони не тільки свині, а й корови. Стовбурові клітини брали не у справжнього людського ембріона - це були так звані індуковані плюрипотентні стовбурові клітини, які отримують штучним чином зі спеціалізованих клітин дорослої людини, перепрограмуючи їх в ембріональний стан.
Гібридний ембріон імплантували самці, в якій він розвивався 3-4 тижні. Хоча процедура змішання в обох випадках пройшла успішно, надалі було вирішено зосередитися тільки на свинях, так як вони дешевше і з ними простіше поводитися. Втім, як зазначають самі автори, успіх тут був відносним: навіть у найбільш вдалих випадках далеко не всі людські клітини приживалися в зародках, ембріонам не вистачало клітинного матеріалу і тому вони залишалися недорозвиненими.
Швидше за все, тут знову позначалися відмінності між двома біологічними видами: все-таки свиня і людина відстоять один від одного далі, ніж щур і миша. Наприклад, якщо у гризунів внутрішньоутробний розвиток відрізняється всього на кілька днів, то у людей і свиней ця різниця становить п'ять місяців - тобто процеси ембріонального розвитку йдуть з досить різною швидкістю, і ті терміни, про які «пам'ятають» людські клітини, входять у конфлікт з термінами свинячого зародка. І все ж клітини людини вносили свій внесок у формування органів свині: людські «сліди» знаходили в м'язах плоду і в зачатках печінки та підшлункової залози.
Якщо говорити про конкретні цифри, то в «свиночеловіку» на 100 000 клітин можна знайти поки що приблизно тільки одну людську. Однак дослідники планують довести «частку людини» до 0,1-1%. У перспективі подібні химери можуть дуже стати в нагоді для вивчення ембріонального розвитку і пов'язаних з ним патологій, не кажучи вже про те, що з їх допомогою можна було б вирощувати органи для трансплантації, до яких з боку імунітету не було б ніяких претензій. Залишається тільки чекати нових експериментів і сподіватися, що неминучі етичні питання не стануть тут нездоланною перешкодою.