Исследователи заставили человеческие стволовые клетки сформировать человеческие почки на ранних стадиях развития у свиней — впервые человеческий орган был выращен у другого животного. По словам исследователей стволовых клеток, это достижение может приблизить к реальности выращивание человеческих органов в свиньях и предложить новое решение для многих людей, ожидающих трансплантации.
«Это большой шаг вперед в данной области», — говорит биолог развития Хуан Карлос Изписуа Бельмонте из Altos Labs, чья команда экспериментировала с выращиванием человеческих стволовых клеток у других видов животных, но не участвовала в данной работе. Созданные учеными почки не предназначались для пересадки пациентам, но, по словам Изписуа Бельмонте, новое исследование «намекает на то, что конечная цель создания человеческих органов у других млекопитающих может быть возможной».
Хирурги-трансплантологи, стремящиеся решить проблему нехватки человеческих органов, уже имплантировали свиные почки и сердца нескольким людям с мертвым мозгом и терминальным больным в ходе экспериментальных процедур. Хотя они были получены от свиней, генетически модифицированных таким образом, чтобы их органы не вызывали немедленного отторжения у реципиентов-людей, такая стратегия все равно потребует пожизненного лечения иммуноподавляющими препаратами. Выращивание человеческих органов в свиньях — привлекательная альтернатива трансплантации, поскольку пациенты могут получить органы, полученные из собственных стволовых клеток, которые не вызовут иммунной атаки.
Затем ученые ввели эти усовершенствованные человеческие стволовые клетки в эмбрионы свиней, генетически модифицированные так, что у них не было возможности вырастить почку. Имплантировав эмбрионы суррогатным матерям-свиньям, исследователи позволили им развиваться около месяца, а затем извлекли их для анализа. Несколько эмбрионов свиней содержали первичные человеческие почки, сообщает сегодня команда в журнале Cell Stem Cell. До 65% клеток в этих органах были человеческими, что говорит о том, что стволовые клетки породили клетки почек в свином окружении.
Эти почки — первая лабораторная работа, но ученым предстоит еще многое сделать, прежде чем они смогут создавать органы, готовые к трансплантации пациентам. Поскольку команда остановила развитие эмбрионов примерно через месяц, они вырастили временные почки, которые работают только несколько недель на ранних этапах развития. Другой набор почек появляется позже и функционирует до конца жизни — это и есть органы, необходимые для трансплантации. Кроме того, ученые хотят увеличить процент человеческих клеток в органах. Почки, содержащие свиные клетки, будут вызывать иммунные атаки, если их введут пациентам.
Подход, которого придерживались Эстебан и его коллеги для укрепления стволовых клеток перед введением в эмбрионы, «очень надежен», — говорит биолог стволовых клеток Чжунвэй Ли из Университета Южной Калифорнии. Но остаются вопросы по поводу клеток почек человека в эмбрионах. «Хорошие ли это клетки почек? У нас нет доказательств». И главный вопрос, добавляет Ли, заключается в том, смогут ли исследователи создать почку взрослого человека.
Гэрри, который является одним из основателей компании, пытающейся производить человеческие органы у свиней, предупреждает, что генетические изменения, которые исследователи внесли в человеческие стволовые клетки, могут привести к раку. Она также хочет увидеть дальнейший анализ человеческих клеток в почках и функции органов. «Очень важно доказать, что развивающаяся почка — человеческая и что эти свиньи выживут до рождения и после него».
Эстебан говорит, что исследователи планируют дать аналогичным эмбрионам с человеческими стволовыми клетками развиваться в течение более длительного времени, чтобы определить, сформируется ли почка на стадии взрослого организма. Он предупреждает, что сроки получения органов, готовых к трансплантации, неясны. Но он настроен оптимистично. «Я думаю, что в течение десятилетия это может стать реальностью».
