Embrijs ir cilvēka un cūkas hibrīds. ASV, Japānas un Spānijas biologi cūkas olā injicēja cilvēka cilmes šūnas. Zinātnieki embriju, kas audzēts dzīvnieku himērā, nosauca par godu radībai no senās mitoloģijas. Nākotnē šie pētījumi ļaus zinātniekiem audzēt orgānus transplantācijai un izpētīt dabu. ģenētiskās slimības... Lai pētījumi virzītos uz priekšu, zinātniekiem ir jāpierāda ne tikai eksperimentu efektivitāte, bet arī viņu ētika.

Kāda ir eksperimenta būtība

Amerikāņu zinātnieku grupa no Salkas Bioloģisko pētījumu institūta Kalifornijā cūku embrijā injicēja cilvēka cilmes šūnas agrīnā stadijā attīstību un ievietoja to dzīvnieka dzemdē. Mēnesi vēlāk cilmes šūnas attīstījās embrijos ar cilvēka audu rudimentiem: sirdi, aknām un neironiem.

No 2075 transplantētajiem embrijiem 186 attīstījās līdz 28 dienu stadijai. Iegūtie embriji bija "ārkārtīgi nestabili", atzīst zinātnieki, taču līdz šim tas ir visveiksmīgākais cilvēka hibrīds. Zinātnieki raksta, ka iegūtā himēra ir svarīgs solis, lai izveidotu dzīvnieku embrijus ar funkcionējošiem cilvēka orgāniem.

Avots: Cell Press

Galīgais mērķis ir funkcionālu un transplantācijai gatavu orgānu audzēšana, veiktie eksperimenti ir pirmais solis ceļā uz to, raksta WP, atsaucoties uz zinātniekiem no Kalifornijas.

Līdzīga pētījuma rezultāti ir ziņoti žurnāla Nature 2017. gada pirmajā numurā. Kā izriet no publikācijas, zinātnieku grupai no Japānas un Amerikas Savienotajām Valstīm izdevās izaudzēt peles aizkuņģa dziedzeri žurkas iekšpusē un pēc tam insulīnu ražojošo orgānu pārstādīt diabētiskās pelēs, kas neizraisīja imūno noraidījumu. Tas bija pirmais apstiprinājums tam, ka ir iespējama starpsugu orgānu transplantācija, raksta Nature.

Kāpēc tas ir vajadzīgs

Zinātnieku galvenais mērķis ir audzēt cilvēka orgānus, izmantojot lielu dzīvnieku embrijus. Saskaņā ar ASV Veselības departamenta datiem katru dienu mirst 22 cilvēki, gaidot orgānu transplantāciju. Zinātnieki jau sen ir mēģinājuši mākslīgos audus audzēt ārpus cilvēka ķermeņa, taču orgāni, kas attīstās Petri trauciņā (tā dēvētajā konteinerā mikroorganismu audzēšanai), ļoti atšķiras no dzīvā organisma iekšienē audzētajiem.

Mākslīgo orgānu audzēšanas tehnoloģija, visticamāk, būs līdzīga eksperimentam ar pelēm un žurkām, raksta The Washington Post. Žurkas, kurām tika implantētas jaunas šūnas, kā daļa no Nature aprakstītā pētījuma, tika ģenētiski modificētas. Viņi nevarēja audzēt savu aizkuņģa dziedzeri, tāpēc cilmes šūnas “aizpildīja tukšo vietu”. Daži no žurkām parādītajiem dziedzeriem tika pārstādīti slimām pelēm. Pēc operācijas peles gadu dzīvoja ar veselīgu glikozes līmeni - pusi no cilvēka dzīves, raksta WP.

Pētījums pierādīja, ka starpsugu transplantācija ir ne tikai iespējama, bet arī efektīva, sacīja vecākā pētījuma autore Hiromitsu Nakauchi no Stenfordas universitātes. Zinātniekiem tādā pašā veidā izdevās "izaugt" sirdi un acis.

Kādas ir grūtības

Zinātnieki no Kalifornijas pirmos rezultātus sasniedza četrus gadus pēc pētījumu sākuma. Pēc viņu domām, cūkas ir ideāli dzīvnieki eksperimentiem. Viņu orgāni ir aptuveni vienāda izmēra, bet tie aug daudz ātrāk nekā cilvēki. Laika faktoram vajadzētu kļūt par galveno faktoru turpmākajos pētījumos, atzīst pētnieki.

"Lai gan cilvēka šūnu skaits iegūtajā embrijā ir ļoti mazs, un viss process notiek agrīnā embrija stadijā, ir pāragri runāt par pilnvērtīgas himeras izveidošanu," rezultātu komentēja Nakauči kolēģi. Iegūtajos embrijos uz 100 000 cūku šūnām bija tikai viens cilvēks (efektivitāte 0,00001%). "Pietiek, lai sasniegtu efektivitāti no 0,1% līdz 1% šūnu," BBC skaidroja viens no Kalifornijas pētījuma autoriem.

Pēc četru nedēļu attīstības Salkas institūta zinātnieki ētiski iznīcināja iegūtos embrijus, lai novērstu kimēras pilnīgu attīstību. "Mēs vienkārši vēlējāmies atbildēt uz jautājumu, vai cilvēka šūnas vispār var pielāgoties," paskaidroja viens no autoriem.

Ētikas jautājumi

2015. gadā ASV Nacionālie veselības institūti uzlika moratoriju pētījumu finansēšanai, kas šķērso cilvēka un dzīvnieku šūnas. Tā kā cilmes šūnas var attīstīties jebkuros cilvēka audos, nākotnē dzīvnieks ar cilvēka smadzenes, daži bioētika uzskata. Citi norāda uz “simboliskās robežas” pārkāpšanu starp cilvēku un dzīvnieku, raksta WP.

Kalifornijas zinātnieki uzskata, ka bailes, kas saistītas ar "himērām", drīzāk ir kā mīti, nevis kontrolēti eksperimenti, taču atzīst, ka satraucoša ir iespēja, ka dzīvnieks varētu piedzimt ar cilvēka šūnām.

Augustā ASV Nacionālie veselības institūti ļāva atgriezties pie himēras pētījumu finansēšanas. Organizācija ierosina ļaut cilvēku cilmes šūnas ievest embrijos agrīnā attīstības stadijā lieliem dzīvniekiem, izņemot citus primātus.

"Mums beidzot ir izdevies pierādīt, ka šāda pieeja ērģeļu radīšanai ir iespējama un droša. Ceru, ka cilvēki to sapratīs. Daudzi uzskata, ka tas ir no zinātniskās fantastikas sadaļas, taču tagad tas kļūst par realitāti, "komentēja iespējamo aizlieguma atcelšanu Nakauči.

Daniils Sotņikovs

Fotoattēla priekšskatījums: joprojām no filmas "Chimera"

Galvenes foto: WikiCommons

Starptautiskai zinātnieku grupai spāņa Huana Balmonte vadībā, kas pazīstama ar savu darbu cilmes šūnu jomā, izdevās izveidot cilvēku un cūku himēru embrijus, kas nākotnē var kļūt par donoru orgānu avotiem. Cita pētnieku komanda izārstēja iedzimta kurlums pelēm ar vīrusiem. runā par gēnu inženierijas panākumiem, kas saistīti ar medicīnu.

Ģenētiski modificētu organismu radīšana nav vienīgais veids, kā gēnu inženierija var iepriecināt cilvēci. Biotehnoloģija ļauj ne tikai mainīt gēnus, lai uzlabotu lauksaimniecības augus un dzīvniekus, bet arī ārstēt iepriekš neārstējamas slimības. Ironiski, bet tam zinātnieki izmanto cilvēka mūžīgos ienaidniekus - vīrusus. Pēdējie tiek izmantoti, lai izveidotu vektorus, kas piegādā DNS vēlamās šūnas... Vēl viens virziens, kas var nobiedēt cilvēkus, kuri nav pārāk zinoši zinātnē, ir himēras embriju radīšana, kas apvieno cilvēku šūnas un citus organismus. Tomēr tas, kas sākumā šķiet ļauns, patiesībā izrādīsies ērtā veidā orgānu radīšana.

Nieres vai plaušas, kas iegūtas, audzējot himēriskos embrijus, būs piemērotas transplantācijai cilvēkiem, kuriem tā nepieciešama. Tiem, kas baidās no mutantu sacelšanās, būtu jādomā, ka šīs tehnoloģijas patiesie ieguvumi atsver pesimistisko zinātniskās fantastikas rakstnieku neskaidrās bailes.

Attēls: Nakauchi et al. / Tokijas Universitāte

Lai kliedētu bailes, jums jāsaprot, ko un kā dara zinātnieki, kuri veido himeras. Galvenais materiāls, ar kuru pētnieki strādā, ir cilmes šūnas, kurām ir pluripotence - spēja pārveidoties citās ķermeņa šūnās (nervos, taukos, muskuļos utt.), Izņemot placentu un dzeltenuma maisu. Tie tiek ievadīti citu organismu embrijos, pēc tam embrijs attīstās tālāk.

Cūkmeni

Tā starptautiskai zinātnieku komandai no Amerikas Savienotajām Valstīm, Spānijas un Japānas izdevās izveidot cūku cilvēka, žurku peles un govs cilvēka himeras. Viņi par to ziņoja žurnālā Cell publicētajā rakstā, kas kļuva par pirmo dokumentu, kas atbalstīja radniecīgo sugu veiksmīgu "himerizāciju".

Galvenā problēma ir tā, ka nepietiek ar pluripotentu šūnu ievadīšanu embrijā un gaidīšanu, kamēr iznāks kaut kas labs. Tā vietā tas var beigties ar organismu ar katastrofāliem attīstības traucējumiem, ieskaitot teratomu veidošanos. Ir nepieciešams izslēgt gēnus saņēmēja embrijos, lai tie nevarētu veidot specifiskus audus. Šajā gadījumā implantētās cilmes šūnas uzņemas trūkstošā orgāna audzēšanu.

Pirmkārt, zinātnieki injicēja žurku cilmes šūnas peles embrijos blastocistu stadijā, kad auglis ir vairāku desmitu šūnu bumba. Šo metodi sauc par embrija papildināšanu. Eksperimenta mērķis bija noskaidrot, kuriem faktoriem ir galvenā loma starpsugu kimērismā. Embriji tika pārvietoti peļu mātīšu ķermenī, pēc tam no tiem izveidojās dzīvas himeras, no kurām viena izdzīvoja līdz divu gadu vecumam.

Embrijos esošie gēni tika izslēgti, izmantojot CRISPR / Cas9 tehnoloģiju, kas padara pārtraukumus noteiktos DNS reģionos. Piemēram, pētnieki, pārbaudot savu pieeju, bloķēja gēna darbību, kam ir svarīga loma aizkuņģa dziedzera veidošanā. Dzimušās peles tā rezultātā nomira, bet trūkstošais orgāns attīstījās, kad embrijos tika ievadītas pluripotentās žurku šūnas. Zinātnieki izslēdza arī gēnu Nkx2.5, bez kura embriji cieta no nopietniem sirds defektiem un bija nepietiekami attīstīti. Himerizācija palīdzēja embrijiem sasniegt normālu augšanu, bet dzīvas himeras netika iegūtas.

Foto: Huans Karloss Izpisua Belmonte / Salkas Bioloģisko pētījumu institūts

Pētījums ar iegūtajām žurku pelēm parādīja, ka dažādos peles audos bija atšķirīga žurku šūnu proporcija. Kad zinātnieki mēģināja injicēt žurku šūnas cūku blastocistās un pēc tam veica četras nedēļas vecu embriju ģenētisko analīzi, viņi neatrada grauzēju DNS. Tas liek domāt, ka ne visi dzīvnieki ir savstarpēji piemēroti himerizācijai, un veiksmīga cilmes šūnu potēšana no dažiem embrijiem uz citiem var būt atkarīga no ģenētiskiem, morfoloģiskiem vai anatomiskiem faktoriem.

Zinātnieku galvenais mērķis bija izveidot cilvēka un cūkas himēru, lai izsekotu, kā cilvēka audi attīstīsies atgremotāju, pārnadžu, embrijā. Viņi izmantoja cūku blastocistas un, izmantojot lāzera staru, izveidoja mikroskopiskas atveres, lai pēc tam injicētu dažādas pluripotentu šūnu grupas, kuras tika audzētas dažādos apstākļos. Tad embrijus pārvietoja sivēnmātēm, kur tie veiksmīgi attīstījās. Cilvēka materiāla dinamikas izsekošana tika veikta, izmantojot fluorescējošu olbaltumvielu, kuras ražošanai tika ieprogrammētas cilvēka cilmes šūnas.

Tā rezultātā cūku embrijā tika izveidotas prekursoru šūnas dažāda veida audi, ieskaitot sirdi, aknas un nervu sistēma... Cūku un cilvēku hibrīdiem ļāva attīstīties trīs līdz četras nedēļas, pēc tam ētisku apsvērumu dēļ tos iznīcināja.

Nedzirdīgās peles

Amerikāņu zinātnieki no Bostonas nesen varēja atgriezties dzirdē pelēm, kuras cieš no retas ģenētiskās funkcijas traucējumiem iekšējā auss... Lai to izdarītu, viņi izmantoja bioloģisko gēnu piegādes sistēmu (vektoru), kuras pamatā ir neitralizēti vīrusi. Pētnieki ir modificējuši ar adeno saistītu vīrusu, kas inficē cilvēku, bet neizraisa slimības.

Infekcijas ierosinātājs spēj iekļūt dzīvnieku šūnās - dzirdes sistēmas un vestibulārā aparāta receptoros. Biotehnologi ir izmantojuši vektoru, lai atjaunotu bojāto Ush1c gēnu jaundzimušo dzīvo peles šūnās. Šī mutācija izraisa kurlumu, aklumu un nelīdzsvarotību. Rezultātā dzīvnieku dzirde uzlabojās, kas ļāva atšķirt pat klusas skaņas.

Tāpēc gēnu inženierija nav veids, kā radīt mutantus, kas apdraud cilvēci. Tas ir pastāvīgi uzlabojams metožu un līdzekļu kopums, lai uzlabotu cilvēku dzīvi un veselību, īpaši to, kuriem tas ir ļoti vajadzīgs. Tā kā himēru izveide un gēnu terapija nav tik vienkārši īstenojama un dažkārt prasa atjautīgus risinājumus, biotehnoloģijas attīstība nenotiek tik ātri, kā mēs vēlētos. Tomēr katru gadu tiek publicēti desmitiem zinātnisku rakstu, kas padziļina un bagātina mūsu zināšanas un prasmes.

Tomēr notika kaut kas līdzīgs revolūcijai medicīnas zinātnē. Janvāra beigās zinātniskais žurnāls Cell publicēja molekulārā biologa Huana Karlosa Ispisua Belmontes, kurš vada laboratoriju Salk institūtā Kalifornijā (ASV), un 38 viņa līdzautoru rakstu. Rakstā aprakstīts, kā zinātniekiem izdevās izveidot dzīvotspējīgus embrijus, kas sastāvētu no cūku un cilvēka šūnu maisījuma.

Kas viņi ir

Ja šīm radībām ļautu piedzimt (un biologi to nedarīja, arī ētisku apsvērumu dēļ), tās formāli nevarēja attiecināt uz kādu bioloģisko sugu. Šādus organismus sauc par himērām. Kimērās, kuras mēs zinām no viduslaiku miniatūrām, ērgļa spārni ir piestiprināti pie lauvas ķermeņa, bet čūskas dzēliens ir piestiprināts pie kazas nagiem. Kurš atceras peli no cilvēka ausis aizmugurē - augsta līmeņa eksperimenta rezultāts pirms 20 gadiem, ir viegli atzīt, ka no biologiem var sagaidīt ko citu. Bet šajā ziņā Belmontes laboratorijas jaunajiem radījumiem diez vai bija iespējas kādu pārsteigt: pēc piedzimšanas viņi izskatīsies kā visparastākās cūkas. Vienkārši dažas no viņu ķermeņa šūnām - apmēram viena tūkstošdaļa procentu - saturētu tīru cilvēka DNS. Un tajā sivēni būtu labvēlīgi atšķīrušies no 1997. gada ausu peles, kas drīzāk bija eksperiments plastiskā ķirurģija un tam nebija vienas cilvēka šūnas.

Saskaņā ar jaunākajām aplēsēm cilvēkam ir 30-40 triljoni šūnu, un apmēram tikpat cūkā. Tūkstošdaļa procentu no šādas astronomiskas figūras - tas ir daudz vai maz? Lai ieņemtu bērnu, pietiek tikai ar vienu šūnu. Tāpēc teorētiski himēras cūka varētu kļūt par cilvēka mazuļa vecāku.

Donors bez motocikla

Ārsti uzskata, ka cūkas nav potenciālie radinieki, bet gan potenciālie donori viņu orgānu transplantācijai cilvēkiem. Tikai Amerikas Savienotajās Valstīs gadā tiek transplantētas 27 000 nieres, plaušas, sirdis un zarnas. Un visos 27 tūkstošos gadījumu ķirurgi nodarbojas ar dzīvo vai mirušo cilvēku orgāniem. Bet kurš veselā prātā uzdrīkstētos lūgt viņu pārstādīt viņu pašu atteicošās sirds vietā, kas paņemta no cūkas, kad procedūra ar parasto, cilvēku, ir atkļūdota un darbojas nevainojami? Tie, kuri nesasniegs transplantācijas rindu: tā dēvētajā gaidīšanas sarakstā Amerikas Savienotajās Valstīs ir reģistrēti 118 tūkstoši cilvēku. Saskaņā ar statistiku aptuveni 22 no viņiem šodien mirs (un tikpat daudz - rīt, un tikpat - nākamajā svētdienā), negaidot viņu transplantāciju.

Cilvēku donoru ir pārāk maz - un būtība nav pat tā, ka brīvprātīgie ir reti. (Atšķirībā no Amerikas Savienotajām Valstīm, Krievijā saskaņā ar likumu par potenciālo donoru uzskata ikvienu, kurš nav skaidri aizliedzis izņemt savus orgānus. Likums neprasa radinieku piekrišanu.) Tikai trīs cilvēki no tūkstoš, saskaņā ar britu datiem, žurnāls New Scientist, mirst apstākļos, kas liek viņu orgāni ir piemēroti transplantācijai. Skaitļi acīmredzami dažādās valstīs ir atšķirīgi - tie ir atkarīgi no tā, cik ātri ātrā palīdzība ierodas negadījuma vai apšaudes vietā, kā rezultātā parādās daudzsološākie donori, un no tā, cik tuvumā ir transplantācijas centri, kur orgānus var pareizi izmest. Visbeidzot, operācijai pēc dažām stundām jāatrod un jāsagatavo pacients no “gaidīšanas saraksta” - ir daudz stingrāki saderības noteikumi nekā asins pārliešanai ar četrām dažādām grupām.

Šūnas, kuras ir vismazāk uzņēmīgas pret noraidīšanu, ir mūsu pašu. Ko darīt, ja dzīvniekus izmantojam kā inkubatorus nierēm un aizkuņģa dziedzerim, kas izauguši no cilvēka šūnām (un ideālā gadījumā - tieši no tā pacienta šūnām, kurai orgāns tiks pārstādīts)? Problēmas risināšanu ar priekšu kavē tā pati problēma ar noraidījumu: pieaugušai cūkai gatava imūnsistēma cilvēka šūnām ir ne mazāk sveša nekā mums - cūkgaļa.

Tādējādi mums jārīkojas kaut kā savādāk.

Izgrieziet un pielīmējiet

Iedomājieties, ka jūsu priekšā divi cilvēki vienlaikus tiek pārgriezti uz pusēm - teiksim, ar kaujas lāzeru no sliktas zinātniskās fantastikas filmas. Tad viņi savienoja pusi no vienas ar pusi no otras, un līmētās puses dzīvotu visu dzīvi tā, it kā nekas nebūtu noticis. Variants ir vēl paradoksālāks: viņi paņēma divus plānos, piespieda viens otram - un ieguva vienu resnu vīrieti. Ja abiem cilvēkiem vēl nav pagājušas četras dienas no ieņemšanas brīža, šeit nekas nav neiespējams. Šajā posmā nākotnes organisms ir identisku šūnu bumba. "Jūs noņemat ārējo aizsargslāni no nedzīvām vielām un fiziski savienojat embrijus," Kolumbijas universitātes (ASV) profesore Virdžīnija Papaioanna intervijā paskaidroja, kā zinātnieki kopš 60. gadiem vienlaikus ražo himēras peles ar pilnu gēnu komplektu no diviem indivīdiem. Pēc pieskāriena abi embriji vienkārši veido jaunu lielāku bumbu - gandrīz kā ziepju burbuļi, kas satiekas gaisā. ImūnsistēmaŠūnu lodē joprojām nav šūnu lodītes, kas to varētu novērst - tāpat kā visas citas sistēmas: tās attīstīsies daudz vēlāk.

Smalkāka iejaukšanās ir sveša biomateriāla pievienošana embrijam, kad tā šūnas jau ir sadalījušās dažādās šķirnēs. Blastocistas stadijā embrijs - vai nu pelē, vai cilvēkā - ir doba bumba, kuras iekšpusē ir bloķēta neliela šūnu daļa. Tikai šai iekšējai daļai jākļūst par nākotnes plaušām, aknām, nierēm, smadzenēm, ādu un citām pieauguša cilvēka ķermeņa detaļām, un visa ārējā daļa pārvērtīsies par placentu, kas neizdzīvos pēc dzemdībām. Biologi šajā posmā dod priekšroku svešzemju šūnu ieviešanai.

Tas nenozīmē, ka šis scenārijs tīrā veidā paver aizraujošas iespējas transplantologiem. Nepieciešamība pēc donoru orgāniem parasti rodas vēlāk - kad cilvēks jau ir sasniedzis embrija vecumu. Kā to audzēt ar citu embriju? Ņem tādas pieauguša organisma šūnas, kas nav ieguvušas skaidru uzdevumu (piemēram, smadzeņu vai aknu šūnas) un nav zaudējušas embrija šūnām piemītošo spēju pārvērsties par jebko. Tos sauc par cilmes šūnām, bet organismā tie ir ļoti reti. 2012. gadā Nobela prēmija medicīnā tika piešķirta japāņu zinātniekei Šinyei Jamanakai par izgudrojumu, kā parastās ķermeņa šūnas pārvērst cilmes šūnās - aizmirst savu fonu un "iekrist bērnībā". Pilns nosaukums ir izraisīts (jo viņi bija spiesti mainīt) pluripotentās (tas ir, "spējīgs uz visu" - jebkuras transformācijas) cilmes šūnas. Kimēru pētnieki tos izmanto.

Vai ir iespējams apvienot šādus embrijus dažādi veidi - kā žurkas un peles? Tieši to darīja Tokijas Universitātes Toshihiro Kobajaši komanda ar cilmes šūnām 2010. gadā - un Amerikas komanda, kas savus rezultātus publicēja septiņus gadus vēlāk, pilnveidoja metodi. Kā jūs varat būt pārliecināts, ka jūs patiešām audzējāt kimēru? Par pamatu ņemiet nāvei lemtus embrijus ar īpaši bojātu DNS. Izmantojot nesen izgudroto CRISPR-Cas9 "gēnu skalpeli", kas ir DNS punktu rediģēšanas tehnika, zinātnieki ir atspējojuši gēnus, kas ir atbildīgi par aizkuņģa dziedzera vai sirds augšanu. Ar šādu defektu nav izdzīvošanas iespēju (un pat piedzimt dzīvam). Bet pēc tam žurku cilmes šūnas tika implantētas embrijā. Un, ja himēras pele būtu dzimusi, zinātnieki varētu būt pārliecināti, ka viņa iekšpusē sitās žurkas sirds.

Bet visvairāk pārsteidzošais rezultāts attiecās uz žultspūšļiem. Žurkām to nav, bet pelēm ir. Bet himeras, kurās peles gēni, kas ir atbildīgi par šo orgānu, bija atspējoti, joprojām dzima ar darbu žultspūšļa - no žurku būriem. Peles šūnas kaut kā ieteica žurkām pareizo kontekstu, un tās, padodoties ietekmei, izveidoja žurkā neiespējamu orgānu.

Tuvāk cūkām nekā žurkām

Šādā veidā nebija iespējams šķērsot cūku un žurku - jo šie organismi ir pārāk atšķirīgi viens no otra. Dažādi grūtniecības laiki un dažādi orgānu izmēri liecina, ka šūnas tiek ieprogrammētas dalīties ar atšķirīgu ātrumu. Visbeidzot, vai himēras sīka žurkas sirds var izsūknēt asinis caur milzīgām cūku aknām?

Bet ar cilvēkiem šādas grūtības nav: mēs esam daudz tuvāk cūkām - galvenokārt orgānu lieluma ziņā. Tāpēc cūkas (un minisūkas kā atsevišķa iespēja) vienmēr ir bijušas ksenotransplantācijas kandidātes Nr. 1. Paralēli cilvēka šūnu audzēšanai cūku ķermenī biologi apsver citas iespējas - piemēram, vienkārši ņemt un slēpt no cilvēka imunitātes tos cūku šūnu virsmas esošos proteīnus, kas izraisa visakūtāko reakciju. Šādi pētījumi ilgst jau ilgu laiku, tāpēc cūka kā orgānu transplantācijas kandidāte nav jauna.

Jaunais eksperiments parādīja, ka pastāv iespēja, un tas nav spekulatīvs - pat ne neticams negadījums. Cūkām tika iestādīti 2075 embriji, un 186 no tiem ir sasnieguši pietiekamu, pēc zinātnieku domām, briedumu. Cilvēka šūnas DNS apzīmēja ar īpašu marķējumu, kas liek tiem ražot fluorescējošus proteīnus - un 17 nobrieduši, veseli embriji ultravioletajā gaismā droši spīd, pierādot zinātniekiem, ka tie ir absolūti himeras.

No šī brīža līdz orgāniem dzīvā inkubatorā - gadiem, saka pētnieki. Un būtība nav tikai tā, ka cilvēka šūnu īpatsvars himeras ķermenī ir pārāk mazs. Zinātniekiem būtu grūti saprast, kā viņi aug un kas tik un tā notiek ar šūnām pieaugušā ķermenī.

Mēs esam daudz tuvāk cūkām - galvenokārt orgānu lieluma ziņā. Tāpēc cūkas vienmēr ir bijušas ksenotransplantācijas kandidātes Nr. 1.

Agrāk izaudzētās kimēras peles un žurkas divu gadu laikā nodzīvoja pilnvērtīgu peles dzīvi. Nav pamata domāt, ka cilvēku un cūku himērām būtu nopietnas veselības problēmas, kas neļautu tām sasniegt briedumu. Viņiem netika liegts piedzimt bioloģiskās problēmasdrīzāk ētiski. Un tik nopietns, ka Salk institūta komanda bija spiesta veikt pētījumus par privātu naudu, jo ASV Nacionālo veselības institūtu noteikumi - Veselības ministrijas analogs, kas finansē lielāko daļu biomedicīnas pētījumu valstī - aizliedz tērēt naudu jebkādiem eksperimentiem ar cilvēka cilmes šūnu ieviešanu dzīvnieku embriji.

Kas ir neētiski, ja cūkai ir cilvēka liesa? Mūsu neskaidrība par šāda eksperimenta rezultātiem. Šūnu proporcijas pieaugušā embrijā nav tādas pašas kā embrijā. Un, ja cūku būri dominē miljonā pret vienu, tas nav tik slikti, it kā cilvēku būri pārņemtu. Un piedzims radījums, kas vairāk izskatās pēc cilvēka nekā cūkas, ar cilvēka smadzenēm, bet ar deformācijām, ko izraisa eksperimenta apstākļi. Lai mediķi spētu glābt cilvēkus, šķiet, ir jābūt precīzākai personas definīcijai - un precīzākai atbildei uz jautājumu, no kurienes cilvēki nāk.

Pie šāda secinājuma ir pilnīgi iespējams nonākt pēc veiksmīga un drosmīga eksperimenta, kuru veica eksperti Ķīnā. Tās galvenais mērķis ir pārbaudīt orgānu audzēšanas iespējas to pārstādīšanai cilvēkiem.

Ķīniešu zinātnieki šķērsoja cūku ar primātiem. Tādējādi viņiem faktiski izdevās panākt to, kas iepriekš tika uzskatīts par neticamu. Līdz ar to nav izslēgts, ka himeras tiešām pastāvēja tālā laikā.

Speciālistu komandai izdevās šķērsot cūku un primātu šūnas. Saskaņā ar jaunāko saņemto informāciju divi sivēni dzimuši dzīvi. Tomēr viņu nāve pēc tam notika tikai vienas nedēļas laikā.

Galvenais šajā eksperimentā ir tas, ka nekad agrāk vēsturē nav dzimuši pilnlaika himeras. Tas varētu būt nozīmīgs solis, nodrošinot cilvēcei orgānus nepieciešamajām transplantācijām.

Tomēr šķiet, ka šī mērķa sasniegšana vēl ir tālu.

Ķīniešu zinātnieki vispirms sāka modificēt pērtiķu šūnas, lai iegūtu specifisku fluorescējošu olbaltumvielu. Tas ļāva speciālistiem izsekot pēcnācēju ģenētiskajām šūnām.

Tad viņi sāka iegūt embriju cilmes šūnas no modificētām. Tas tika darīts, lai piecas dienas pēc apaugļošanas tos ievietotu cūku embrijos.

Tiek ziņots, ka speciālisti sivēnmātēm ieviesa vairāk nekā četrus tūkstošus šādā veidā iegūtu embriju.

Rezultātā cūku mātītes dzemdēja desmit sivēnus. Diviem no viņiem bija abu veidu šūnas. Patiesībā tās bija visreālākās himeras.

Rezultātā pētnieki atzīmē, ka piedzimušajās himērās daļa audu, ieskaitot sirds, aknu, liesas, plaušu un ādas audus, sastāvēja no pērtiķu šūnām. Tomēr viņu attiecība bija diezgan zema.

Arī Ķīnas zinātne joprojām nezaudē atbildi uz to, kas patiesībā bija jaundzimušo un pilnībā nobriedušu cūku negaidītas nāves cēlonis.

Tomēr tiek atzīmēts, ka tajā pašā laikā nomira arī citi sivēni, kas dzimuši eksperimenta laikā un nebija himeras. Zinātnieki mēdz pieņemt, ka iemesls tam ir īpašie procesi, kas saistīti ar IVF.

Jau sen ir zināms, ka šī metode dzīvniekiem nedarbojas tik labi kā cilvēkiem. Tomēr, neskatoties uz to, eksperti turpinās drosmīgo eksperimentu.

Tomēr viņi ierosina izmantot daudz lielāku mērkaķu šūnu skaitu. Nākamā mēģinājuma mērķis būs pilnīgi veselīgu un dzīvotspējīgu dzīvnieku radīšana.

Galvenais uzdevums ir viens no viņu orgāniem pilnībā sastāvēt no primātu šūnām. Tad tas būs īsts pārrāvums transplantācijas iespējās.