В эмбрионе свиньи вырастили человеческие мышцы
Ученые из Университета Миннесоты (США) разработали межвидовые эмбрионы с клетками человека и свиньи. Впервые было показано, что человеческие скелетные мышцы можно выращивать у доноров-свиней.
Исследование опубликовано в журнале Nature Biomedical Engineering, коротко о нем рассказывает Inverse.
Некоторые части человеческого тела находятся в состоянии постоянной регенерации, однако это не относится к целому ряду важных внутренних органов. Пересадка органов от доноров возможна благодаря их посмертным пожертвованиям, но это невозможно при повреждении скелетной мышечной ткани.
При объемной потере мышц после травмы мягких тканей используются аутологичные мышечные трансплантаты, однако они часто приводят к заболеванию той же болезнью.
Ученые из Университета Миннесоты предложили выращивать донорские мышцы путем создания химер — организмов, включающих ДНК человека и свиньи. Уже было показано, что таким образом можно выращивать некоторые человеческие органы у свиных эмбрионов, однако это исследование стало первым, показывающим, как это можно сделать и со скелетными мышцами.
В своем исследовании группа разработала как межвидовые эмбрионы (с клетками человека и свиньи), так и внутривидовые (с клетками, принадлежащими разным видам свиней).
Первым шагом исследователей было создание эмбрионов свиней, лишенных генов, необходимых для развития ткани скелетных мышц свиней. Это позволило исследователям ввести на их место либо плюрипотентные стволовые клетки человека (например, стволовые клетки, которые могут развиваться в различные типы тканей), либо бластомеры свиньи (совокупность клеток, образовавшихся в результате деления оплодотворенной яйцеклетки), которые позволяют эмбриону развивать мышечную ткань — человека или другого вида свиньи.
Исследователи сообщают, что эмбрионы показали многообещающие результаты: мышечная ткань человека была обнаружена между 20-м и 27-м днями инкубации, а поросята с ДНК двух видов оказались полностью жизнеспособны.
В исследованиях межвидовых химер с участием человеческой ДНК присутствуют сложные этические вопросы: например, откуда мы знаем, что в результате этих экспериментов не будет создан разумный гибрид человека и свиньи? Авторы работы особо отметили, что в их эксперименте подобный сценарий невозможен: «Важно отметить, что человеческие донорские клетки расположены только там, где когда-то были скелетные мышцы свиньи [теперь генетически удаленные]. Человеческие донорские клетки не мигрируют в мозг или репродуктивные клетки свиньи. Эта информация помогает развеять важные этические проблемы, связанные с производством химер. Также важно отметить, что в наших исследованиях мы не использовали эмбриональные стволовые клетки человека. Вместо этого мы использовали индуцированные плюрипотентные стволовые клетки взрослого человека, что позволило избежать опасений по поводу использования эмбриональных клеток или тканей».
Создание подобных эмбрионов с человеческими мышечными тканями может однажды совершить переворот в трансплантации органов, устранив проблему нехватки донорского материала, а также исключив необходимость в пожизненной иммуносупрессии, которая создает риск рака и инфекции у пациентов, перенесших трансплантацию.
Фото: Geunho Maeng et al.