"Наша конечная цель состоит в том, чтобы вырастить функциональные и пригодные к трансплантации ткани и органы, но пока мы довольно далеки от этого. Сделан лишь первый важный шаг", – прокомментировал итоги исследования, опубликованного в журнале Cell, ведущий автор этой работы, профессор Хуан Карлос Испизуа Бельмонте.
Крыса плюс мышь равно...
Несмотря на усилия десятков лабораторий по всему миру успехи современной науки в области стволовых клеток пока достаточно скромны. Многообещающие технологии, с помощью которых человечество надеялось победить болезни и смерть, так и остались красивой сказкой, а побочные эффекты чересчур торопливых энтузиастов принесли с собой угрозы куда более грозные, чем те, на борьбу с которыми они были призваны. Перспектива тяжелейших заболеваний – не домыслы, а, что называется, проверенный медицинский факт. Комментируя риск развития рака после применения стволовых клеток, главный онколог Минздравсоцразвития академик Валерий Чиссов прямо заявил: "Такое возможно. Каждая клетка развивается как человек: от его рождения до того момента, когда он становится взрослым. Так и клетка появляется и становится взрослой. На каком этапе она может остановиться, в детском или юношеском возрасте, это и будет злокачественная опухоль".
"Нынешняя ситуация напоминает попытку скопировать ключ. Дубликат выглядит очень похоже, но когда вы возвращаетесь домой, он не может открыть вам дверь. Существует что-то, что мы делаем неправильно, – продолжает профессор Бельмонте. – Мы полагаем, что выращивание человеческих клеток в животных будет гораздо более плодотворным, чем другие методики. Однако нам предстоит узнать еще очень многое о ранних стадиях развития клеток".
Суть нового подхода американских биологов заключается в том, что если нельзя использовать стволовые клетки человека сами по себе, то можно подобрать для них своеобразный инкубатор в виде какого-нибудь животного и вырастить у него внутри вполне работоспособный готовый орган человека. Существа, совмещающие в себе клетки разных биологических видов, науке известны уже более 100 лет. Они называются химерами – в честь чудовищ из древнегреческой мифологии, сочетавших в своем строении части льва, козы и змеи.
Первым шагом Бельмонте и его коллег на пути создания человеко-животных гибридов стала химерическая крысомышь. Помещая клетки крыс в мышиные эмбрионы, исследователи из Токио и Стэнфорда со временем получили живых и здоровых химер, у которых в мышином теле выросла крысиная поджелудочная железа. У других мышей удалось заменить на крысиные сердце и глаз. А чтобы организм мыши не заметил подмены и не отторг инородные органы, ее генотип еще на стадии зиготы был отредактирован с помощью набирающей популярность технологии CRISPR. Эта методика позволяет редактировать генетический код примерно так же, как в обычном текстовом редакторе изменяются слова – добавляя или стирая нужные фрагменты.
Химера доктора Бельмонте
Следующим этапом исследований американских биологов стало использование не крысиных, а человеческих донорских стволовых клеток для получения живых тканей и целых органов внутри животных. На роль "хозяев" отобрали коров и свиней, поскольку размер человеческих органов не подходит обычным лабораторным животным.
На протяжении последних четырех лет было соответствующим образом обработано полторы тысячи свиных эмбрионов. Такое большое количество объясняется существенными различиями между организмами человека и свиньи – слишком далеко мы разошлись с ними в процессе эволюции. Кроме того, беременность у свиней продолжается всего три месяца, что затрудняет выбор оптимального момента для внедрения человеческих стволовых клеток в организм "хозяина" – надо ведь, чтобы у нужного органа было время развиться.
"Это как если бы человеческие клетки внезапно выехали на автостраду, где движение куда быстрее их прежней дороги. Если у вас разные скорости, вас неизбежно ждут несчастные случаи", – пояснил Бельмонте.
Ученые признали, что данный эксперимент пока нельзя назвать удачным, но его уже назвали важным шагом к получению эмбрионов животных, в которых будут находиться функционирующие человеческие органы: человеческие клетки успешно прижились в свиных эмбрионах, которые затем имплантировали свиноматкам для донашивания. Трех-четырех недель оставшейся беременности исследователям хватило для того, чтобы оценить возможность смешения человеческих и животных клеток. При этом традиционных возражений этического порядка о недопустимости создания человекоподобных гибридов удалось избежать – ведь до взрослого возраста ни один экспериментальный эмбрион не дотянул.
Как пояснили исследователи, главный вопрос, который они ставили перед собой, заключался в принципиальной возможности развития человеческих клеток в животных эмбрионах. Теперь, когда на него экспериментально дан положительный ответ, ученые собираются вырастить внутри тела свиньи какой-нибудь человеческий внутренний орган.
Конечно, этическая сторона вопроса продолжает смущать ученых. Ни общество в целом, ни многочисленные американские церкви не готовы к появлению на улице, например, человеко-свиньи или человеко-тигра. Но никто пока до таких глубоких изменений человеческого организма доходить и не собирается, отмечает научная общественность. А ведь на другой чаше весов лежат судьбы сотен тысяч людей, ожидающих донорских органов для замены собственных, нездоровых. Если выращивать запасные сердца или почки можно будет внутри коров и свиней, всем этим пациентам больше не придется надеяться на внезапную аварию или убийство человека, заранее согласившегося передать свои органы нуждающимся.
