Вперше в історії науки китайським біомедикам вдалося виростити мініатюрну структуру людського серця всередині ембріона свині. Ця структура не лише успішно сформувалася з людських клітин, а й самостійно пульсувала протягом трьох тижнів – цілих 21 день.
Щоб дізнатись останні новини, слідкуйте за нашим каналом Google News онлайн або через застосунок.
Інноваційне дослідження було здійснене під керівництвом професора Лай Лянсюе з Інституту біомедицини та охорони здоров’я міста Гуанчжоу, що функціонує під егідою Китайської академії наук. Ця команда вже має досвід у подібних біоінженерних експериментах – раніше вчені успішно вирощували людські нирки у свинях, які зберігали життєздатність протягом 28 днів, про що повідомляло видання South China Morning Post.
Науковці представили свої результати на конференції Міжнародного товариства з дослідження стовбурових клітин, що проходила в Гонконзі. Поки що дослідження перебуває на стадії попередніх результатів і ще не пройшло формального рецензування.
Метод, який застосували дослідники, базується на створенні так званих химер – організмів, що поєднують клітини людини та тварини. Щоб реалізувати таку гібридну систему, спочатку ембріони свиней генетично модифікували для блокування утворення певного органа – у цьому випадку серця. На цьому етапі вчені вводили в ембріон людські стовбурові клітини, які перебирали на себе функцію формування відсутнього органа.
Особливістю нової роботи стала модифікація самих людських клітин. Їм генетично додали набір генів, що посилює здатність адаптуватися й функціонувати у внутрішньому середовищі свині. Завдяки цим змінам клітини мали підвищені шанси на виживання та активну участь у розвитку серцевої тканини.
Після цього змінені людські клітини імплантували в ембріони свиней на ранньому етапі, коли ті перебували на стадії морули – щільного скупчення клітин, яке утворюється після запліднення. Потім ці ембріони були пересаджені сурогатним свиноматкам, щоб забезпечити подальший розвиток згідно з природними біологічними процесами.
Результати виявилися вражаючими. Уже на ранньому етапі в ембріонах почали формуватися мікроскопічні серцеві структури, які виявилися функціональними – вони самостійно скорочувалися. Щоб підтвердити походження клітин, вчені застосували специфічні маркери, які дозволили точно визначити наявність людських клітин у сформованій тканині серця. Втім, у повідомленні журналу Nature зазначено, що дослідники не розкрили точну частку людських клітин у цих структурах, тож залишається відкритим питання щодо рівня їх домінування.
Попри успіх, дослідники застерігають, що людські клітини можуть порушувати загальний біологічний баланс у тканинах тварини, зокрема – впливати на роботу свинячих клітин, що є предметом подальших досліджень. Саме тому науковці підкреслюють необхідність додаткових експериментів і глибшого аналізу.
Цей прорив відкриває нові горизонти у вивченні міжвидових химер і перспективі вирощування людських органів в тваринах. Свиней обрали як модель через їх анатомічну подібність до людини, що робить їх ідеальними кандидатами для майбутнього культивування органів для трансплантації.
Ідея використовувати тварин як біореактори для вирощування людських органів не є новою. У практиці вже застосовували методи ксенотрансплантації, зокрема пересаджували нирки та печінку генетично змінених свиней людині. Однак ключовими викликами залишаються забезпечення довготривалого виживання органів та уникнення їх відторгнення імунною системою пацієнта – над цим науковці працюють досі.
Значна потреба в донорських органах змушує вчених шукати альтернативні шляхи розв’язання проблеми. Вирощування повноцінних людських органів на базі тварин може стати саме таким рішенням.
Успіхи в цій галузі демонструють й інші дослідницькі центри. Наприклад, фахівці з Онкологічного центру ім. Андерсона при Техаському університеті нещодавно впровадили людські клітини у зародки мишей, створивши химерні версії кишківника, печінки та навіть мозку, досягнувши різного рівня клітинної інтеграції.
Утім, ця швидко прогресуюча галузь біомедицини стикається з етичними дилемами. Створення організмів, що містять людські та тваринні клітини, викликає серйозні дискусії у суспільстві та вимагає чіткого міжнародного регулювання.
Попри складність завдань, перед ученими відкривається шлях до створення штучних людських органів з потенційним використанням у медицині, що може змінити долю тисяч пацієнтів по всьому світу.
Читайте також:
- Мозок дорослої людини продукує нейрони до кінця життя
- Велика Британія створює першу в світі синтетичну ДНК людини