Согласно новому отчету, китайские исследователи частично вырастили человеческие почки на ранней стадии внутри эмбриональных свиней, используя различные методы генной инженерии.
“Это исследование демонстрирует принципиальную возможность создания гуманизированного органа у свиней, открывая перед нами захватывающие возможности”, — сказал старший научный сотрудник Лянсюэ Лай. Он является заместителем директора Южно-Китайского института биологии стволовых клеток и регенеративной медицины при Институтах биомедицины и здоровья Гуанчжоу.
Исследователи создали серию из пяти гуманоидных почек у свиней, которые достигли стадии мезонефроса, второй стадии развития почек, после 25-28 дней развития.
Исследование показало, что из человеческих клеток можно вырастить первичные органы. Раньше этого не делалось. Пока немного рано говорить о том, разовьется ли это в полноценную человеческую почку, но это был необходимый начальный шаг к достижению этой цели.
В предыдущих исследованиях использовались аналогичные методы для получения человеческих тканей, таких как кровь или мышцы свиней, но это первый случай, когда на самом деле выращивается орган, состоящий частично из человека.
Исследователи сосредоточились на почках, потому что они развиваются одними из первых органов, а также, согласно справочным данным, являются наиболее часто пересаживаемым органом у людей.
В ходе этой работы исследователи впервые создали генетически модифицированные эмбрионы свиньи, в которых отсутствуют два гена, которые являются ключевыми для развития почек. Это создало пустое пространство — “нишу” в форме почки — внутри эмбрионов, которую человеческие стволовые клетки могли заполнить при меньшей конкуренции со стороны клеток свиньи.
Авторы исследования отметили, что одной из проблем интеграции человеческих стволовых клеток в эмбрионы свиней было то, что клетки свиньи вытесняют клетки человека в процессе развития.
Затем исследователи сконструировали человеческие стволовые клетки, чтобы повысить вероятность их интеграции в эмбрионы свиней и снизить вероятность их самоуничтожения. Затем эти клетки были культивированы в “наивные” клетки, которые напоминают ранние эмбриональные клетки человека. Далее свиные эмбрионы, содержащие человеческие стволовые клетки, были выращены в лабораторных условиях с использованием уникальных питательных веществ и гормонов, способствующих росту как человеческих, так и свиных клеток, прежде чем исследователи имплантировали развивающиеся эмбрионы суррогатным свиноматкам.
В общей сложности исследователи передали 1820 эмбрионов 13 суррогатным матерям, говорится в исследовании.
Через 25-28 дней исследователи прервали беременность и извлекли эмбрионы, чтобы посмотреть, успешно ли из эмбрионов получились гуманизированные почки. Исследователи собрали пять свиных эмбрионов, у которых были структурно нормальные почки для их стадии развития.
Исследователи обнаружили, что с помощью генной инженерии удалось локализовать развитие человеческих клеток главным образом в почках, а остальная часть эмбриона состоит из клеток свиньи.
Результаты исследования были опубликованы 7 сентября в журнале Cell Stem Cell.