В Японии скоро появятся необычные эмбрионы: гибриды человека, мыши и крысы, сообщают источники новостей.
Исследовательская группа в Японии получила одобрение комитета японского правительства 24 июля, чтобы продвинуться вперед в эксперименте, который позволит внедрить тип человеческих стволовых клеток (клеток, которые могут вырасти практически в любую клетку) в эмбрионы животных.
Попав внутрь эмбрионов, клетки человека - так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые (iPS) клетки - могут расти в определенные органы. Если все пойдет хорошо, исследователи планируют в конечном итоге выращивать человеческие органы у других животных, таких как свиньи. Возможно, когда-нибудь эти органы можно будет использовать для пересадки органов людям, считают исследователи.
«Я лично думал, что это было очень интересно», что японское правительство одобрило этот проект, сказал Рональд Парчем, доцент кафедры неврологии в Медицинском колледже Бейлора в Хьюстоне, который не связан с новым исследованием. «У этого есть огромный потенциал, чтобы помочь многим людям, которые страдают от широкого спектра заболеваний или нуждаются в замене различных типов тканей или органов».
Есть, однако, научные и этические вопросы, которые могут возникнуть в ходе этого исследования.
Как мы сюда попали
Япония сделала заголовки в марте, когда страна отменила запрет на выращивание человеческих клеток в эмбрионах животных после 14-го дня существования эмбриона и пересадку этих эмбрионов в матку суррогатного животного. Это изменение было большим событием для Хиромицу Накаучи, биолога стволовых клеток в Стэнфордском университете и Токийском университете, который занимается этим направлением более десяти лет, пишет журнал Nature.
Теперь, в ожидании официального одобрения в следующем месяце Министерством образования, культуры, спорта, науки и технологий Японии, исследования Накаучи могут стать первыми утвержденными в соответствии с новыми руководящими принципами Японии, согласно Nature.
По словам Накаучи, в случае одобрения он планирует продвигаться вперед небольшими шагами, сначала программируя эмбрионы мыши и крысы, чтобы не выращивать поджелудочную железу. Затем Накаучи перенесет человеческие iPS-клетки в эти эмбрионы в надежде, что имплантированные клетки примут вызов, фактически вырастив "человеческую" поджелудочную железу в эмбрионах грызунов.
Когда эмбрионы развиваются и рождаются как полноценные крысы и мыши, исследователи планируют провести до двух лет, наблюдая за маленькими. Этот этап является ключевым, так как правительство наложило определенные нюансы на исследования. Например, если ученые обнаруживают клетки человека в более чем 30% мозга грызунов, ученые должны прекратить эксперимент. Это сделано для того, чтобы «гуманизированное» животное не появилось, сообщил новостной сайт ScienceAlert.
Гуманизированная мышь?
Термин гуманизированный является расплывчатым. Но, по сути, некоторые ученые и специалисты по этике обеспокоены тем, что, если слишком много человеческих клеток проникают в мозг мыши, то «этот мозг мыши может каким-то образом изменить познание или умственные способности», сказал Парчем в интервью журналу Live Science. «На самом деле мы не знаем, что произойдет. Наши тренировки предполагают, что очень маловероятно, что у вас появится мышь с человеческими качествами ... Что вы можете обнаружить, так это то, что в мозгу больше складок или больше нейротрансмиттеров». "
Другими словами, вряд ли гибридная мышь будет вести себя по-человечески. Скорее, у мыши могут быть определенные молекулярные особенности, похожие на человеческие, сказал Парчем.
Но этот сценарий маловероятен, сказал Накаучи. В предыдущем эксперименте он поместил клетки iPS человека в оплодотворенную овечью яйцеклетку, а затем пересадил этот эмбрион овце в Стэнфордском университете. По его словам, трансплантированные человеческие клетки не превращают эмбрион в странное человеческое существо. (Гибридный эмбрион не был доведен до срока; он был уничтожен после 28 дней разработки.)
«Количество человеческих клеток, выращиваемых в телах овец, чрезвычайно мало, например, 1 на тысячи или 1 на десятки тысяч», - сказал Накаучи японской газете «Асахи Симбун». «На этом уровне животное с человеческим лицом никогда не родится».
Его команда также планирует попробовать эксперимент с другими органами, включая человеческую печень и почки, сообщил Асахи Симбун.
Научно-этические вопросы
Метод Накаучи научно обоснован, так как он не включает просто вставку клеток одного вида в зародыш другого, что не всегда работает. И когда это произойдет, конечный результат известен как химеризм, смесь клеток из двух или более организмов.
«Каждый раз, когда вы берете один вид и смешиваете его с другим, вид хозяина обычно становится лучше», - сказал Парчем. «Если вы берете клетку крысы и помещаете ее в бластоцисту мыши, клетки крысы оказываются в невыгодном положении. Поэтому, как правило, химеризм очень низок».
Однако, когда у хозяина выбивается целый орган, такой как поджелудочная железа, у представленных клеток других видов есть шанс. «Они не должны конкурировать, чтобы произвести поджелудочную железу», сказал Парчем. «И затем, эти другие виды клеток могут затем вносить большой процент клеток, которые генерируют определенную ткань или орган. В противном случае, это не очень вероятно».
Парчем отметил, что ученые в течение десятилетий экспериментировали с химеризмом у нечеловеческих животных, особенно тех, которые тесно связаны друг с другом, таких как перепела и цыплята, поскольку это помогает исследователям изучать биологию развития. Но «наша способность создавать человеческие химеры на самом деле очень плохая», - сказал он. «Все свидетельства говорят о том, что клетки человека очень плохо встраиваются в другие виды, на которые мы смотрели, такие как свинья, мышь, крыса и овца».
Эксперименты на человеческой химере могут иметь больший успех, если другие животные являются нечеловеческими приматами, которые более тесно связаны с людьми, чем другие лабораторные животные. Но Парчем сказал, что никогда не слышал о таком эксперименте, который «очевидно, гораздо более чреват этическими проблемами», чем тестирование на мышах или овцах, сказал он.
На данный момент ученым предстоит увидеть, как продвигаются эксперименты Накаучи. Как сказал Накаучи «Асахи Симбун»: «Мы не ожидаем немедленного создания человеческих органов, но это позволяет нам продвигать наши исследования, основываясь на ноу-хау, накопленном нами до этого момента».
Природы сообщили, что в Соединенных Штатах были созданы гибриды между человеком и животным, но они никогда не использовались. Кроме того, такие исследования должны финансироваться из частных источников в США, так как в 2015 году Национальные институты здравоохранения установили мораторий на оплату любых таких исследований.
