2017 год уже успел отметиться биологической «сенсацией», которая моментально привлекла внимание диванных экспертов: ученые создали химерный эмбрион свиньи с человеческими клетками. Самые смелые использовали заголовки «получен гибрид свиньи и человека», более осторожные пытались вникнуть в суть. Оригинальная статья опубликована в журнале Cell. 

Что на самом деле произошло и почему это важно?

Ученые шли к этому достижению долго. Начиналось все, как часто бывает, с грызунов. В бластоцисту мыши (одна из ранних стадий развития организма, условно – между зиготой и эмбрионом) вносили плюрипотентные (т.е. по сути в том же состоянии, в котором находятся обычно в бластоцисте) клетки крысы, предварительно выключив в мышином «носителе» некоторые гены, отвечающие за развитие определенных органов, и имплантировали эту конструкцию в крысу-«мать». Рождалась здоровая мышка с требуемым органом, происходящим из крысиных клеток.

Фото: Salk Institute. Химера мыши и крысы.

Распределение мышиных клеток в крысе, крысиных в мыши, и все взаимодействия клеток детально исследовали. Дополнительно отметили возможность создания органов, которых нет у крыс, например, желчного пузыря. Еще одним прорывом стало получение крысиных инсулин-продуцирующих клеток из поджелудочной железы в мышином организме и последующий обратный эксперимент, более успешный из-за грамотного сочетания размеров органов и организма-носителя. Подробности – в журнале Nature.

Перед тем как работать с человеческим материалом, попробовали вносить крысиные клетки в свинью, но из-за несовпадения в длительности этапов развития и размеров органов, эксперимент сложно было считать удачным.

Фото: Rob Stein/NPR. Пабло Росс из Калифорнийского университета в Дейвисе вносит человеческие стволовые клетки в свиной эмбрион. 

Интересно, что для подбора максимально совпадающей по времени развития группы клеток потребовалось провести множество предварительных экспериментов. В целом дизайн исследований такого масштаба, безусловно, впечатляет.

Стоит напомнить, что получение человеческих плюрипотентных клеток возможно несколькими способами: либо изъятием из внутренней клеточной массы на этапе бластоцисты (чаще всего из материала, который остается после процедуры экстракорпорального оплодотворения), либо путем выключения ряда генов в уже взрослой клетке и превращением ее в индуцированную плюрипотентную. Первый подход разрешен не во всех странах, а второй – достаточно сложный и дорогостоящий.

В полученном поросенке-эмбрионе приблизительно каждая стотысячная клетка была человеческой. Эксперимент, правда, прекратили на 4й неделе, поэтому до конца предсказать распределение и соотношение человеческих и свиных клеток в условном «гибриде» пока сложно. (Надо заметить, исследования проводились под контролем биоэтических комитетов).

Фото: Rob Stein/NPR. Введение стволовых клеток человека в эмбрион свиньи.

Итоги

Вырастили ли первого в мире «свиночеловека»? – Нет. Можно ли уже сегодня выращивать человеческую печень в свинье? - Нет. А в обезьяне? – Нет. Полезна ли проделанная работа? – Да. Она нас приближает к возможности создавать органы вне человека? – Вероятно. Она дает нам лучше понять, как работает и развивается наш организм? – Да, конечно.


Фото: Скульптура Liu Xue.