Прорыв в трансплантологии: ученые вырастили человеческие сердца в эмбрионах свиней

О результатах уникального эксперимента рассказали на ежегодном собрании Международного общества по исследованию стволовых клеток в Гонконге, сообщает журнал Nature, передает 24 Канал.

Также на тему Впервые в истории: врачи смогли пересадить человеку еще один важный орган

Химеры как будущее донорства

Работа специалистов направлена на создание так называемых животных-химер – организмов, у которых органы формируются из человеческих клеток. Главная цель такого подхода – однажды решить глобальную проблему нехватки донорских органов.

Один из методов создания химер заключается в том, чтобы "выключить" у эмбриона животного определенные гены, ответственные за развитие того или иного органа. Затем в такой эмбрион на ранней стадии вводятся человеческие стволовые клетки, чтобы именно они заняли "пустое место" и сформировали нужный орган. Этой технологией уже пользовались различные научные группы, добившись роста человеческих мышечных и сосудистых клеток в эмбрионах свиней.

Почему именно свиньи? По словам Лая Лянсюэ, биолога из Гуанчжоуского института биомедицины и здоровья, размеры и строение органов у этих животных близки к человеческим, что делает их идеальными кандидатами для подобных экспериментов. Команда Лая ранее уже выращивала зачатки человеческих почек в свиных эмбрионах, которые могли развиваться у свиноматок до месяца. На этот раз ученые решили проверить, смогут ли вырастить аналогичным способом человеческое сердце.

Первые сердца

В свежем исследовании китайские специалисты модифицировали человеческие стволовые клетки, чтобы повысить их устойчивость в организме свиньи – для этого добавили гены, отвечающие за выживание и рост клеток. Затем были созданы эмбрионы свиней с "отключенными" двумя основными генами, необходимыми для формирования сердца. В такие эмбрионы, находящиеся на стадии морулы (шарик из нескольких активно клеток сразу после оплодотворения), ввели человеческие стволовые клетки и пересадили будущих химер суррогатным свиноматкам.

Развитие эмбрионов длилось 21 день, после чего они погибали. Лай отмечает, что человеческие клетки, вероятно, вмешивались в работу свиных органов.

Исследуя органы, ученые обнаружили, что сформированные сердца достигли размеров, характерных для человеческого эмбриона на аналогичном этапе (размером с кончик пальца), и начали сокращаться.

Можно ли их пересадить человеку

Точная доля человеческих клеток в новых сердцах пока не называется. В аналогичных прошлых экспериментах по выращиванию почек в тканях свиней доля человеческих клеток достигала 40 – 60%, остальное составляли клетки животного.

Как добавляет специалист по стволовым клеткам Хидэки Масаки из Токийского института науки, пока флуоресцентные человеческие клетки были обнаружены лишь в отдельных участках сердца, и неясно, насколько успешно они взаимодействуют с клетками свиньи. Для успешной трансплантации орган должен быть полностью человеческим, чтобы избежать отторжения иммунной системой реципиента.