От Фъргюс Уолш
Медицински кореспондент

органи

Учените от САЩ се опитват да отглеждат човешки органи в свинете.

Те са инжектирали човешки стволови клетки в свински ембриони, за да произведат човешки свински ембриони, известни като химери.

Ембрионите са част от изследвания, насочени към преодоляване на световния недостиг на трансплантирани органи.

Екипът от Калифорнийския университет в Дейвис казва, че трябва да изглеждат и да се държат като нормални прасета, с изключение на това, че един орган ще бъде съставен от човешки клетки.

Химерните ембриони от човешки прасета се оставят да се развият при свинете майки в продължение на 28 дни преди прекъсване на бременността и отстраняване на тъканта за анализ.

Панорамата на Би Би Си получи достъп до изследването за Големия пробив на медицината: Редактиране на вашите гени.

Създаване на химера

Създаването на химерни ембриони отнема два етапа. Първо, техника, известна като CRISPR генно редактиране, се използва за отстраняване на ДНК от ново оплоден свински ембрион, който би позволил на получения плод да расте панкреас.

Това създава генетична „ниша“ или празнота. След това индуцирани от човека плурипотентни (iPS) стволови клетки се инжектират в ембриона. IPS клетките са получени от възрастни клетки и са „набрани обратно“, за да се превърнат в стволови клетки, способни да се развият във всяка тъкан в тялото.

Екипът от UC Davis се надява човешките стволови клетки да се възползват от генетичната ниша в свинския ембрион и полученият плод ще отгледа човешки панкреас.

Пабло Рос, репродуктивен биолог, който ръководи изследването, ми каза: "Надяваме се, че този свински ембрион ще се развива нормално, но панкреасът ще бъде направен почти изключително от човешки клетки и може да бъде съвместим с пациент за трансплантация."

Но работата е противоречива. Миналата година главната американска агенция за медицински изследвания, Националният институт по здравеопазване, наложи мораториум върху финансирането на подобни експерименти.

Основната грижа е, че човешките клетки могат да мигрират към мозъка на развиващото се прасе и да го направят по някакъв начин по-човешки.

Пабло Рос казва, че това е малко вероятно, но е ключова причина, поради която изследването протича с такава предпазливост: "Смятаме, че има много нисък потенциал за растеж на човешкия мозък, но това е нещо, което ще проучим."

Биологичен инкубатор

Преди това екипът му е инжектирал човешки стволови клетки в свински ембриони, но без първо да е създал генетичната ниша. Проф. Рос каза, че макар по-късно да са открили човешки клетки в няколко части на развиващия се плод, те "са се борили да се конкурират" със свинските клетки. Чрез изтриване на ключов ген, участващ в създаването на свинския панкреас, те се надяват, че човешките клетки ще имат повече успех, създавайки човекоподобен панкреас.

Други екипи в Съединените щати са създали химерни ембриони от човешки прасета, но нито един не е позволил раждането на плодовете.

Уолтър Лоу, професор в катедрата по неврохирургия в Университета в Минесота, каза, че прасетата са идеален „биологичен инкубатор“ за растящи човешки органи и потенциално могат да бъдат използвани за създаване не само на панкреас, но и на сърца, черен дроб, бъбреци, бели дробове и роговици.

Той каза, че ако iPS клетките са взети от пациент, който се нуждае от трансплантация, те могат да бъдат инжектирани в свински ембрион, който е изтрил ключовите гени за създаване на необходимия орган, като черния дроб: „Органът би бил точно генетично копие на черния дроб, но много по-млада и здравословна версия и не би трябвало да приемате имуносупресивни лекарства, които носят странични ефекти. "

Но проф. Лоу подчерта, че изследването, използвайки друга форма на редактиране на гени, наречена TALEN, все още е в предварителните етапи, опитвайки се да идентифицира целевите гени, които трябва да бъдат премахнати, за да се предотврати развитието на определен орган при свиня.

Неговият екип също се опитва да създаде произвеждащи допамин човешки неврони от химерни ембриони за лечение на пациенти с болестта на Паркинсон.

На тези ембриони е разрешено да се развиват до 62 дни - нормалният период на бременност е около 114 дни.

Подобно на екипа в Калифорния, проф. Лоу каза, че наблюдават ефектите върху мозъка на свинете: „С всеки орган ще разглеждаме какво се случва в мозъка и ако установим, че е твърде човешко, тогава няма да позволим на тези фетуси да се родя".

Животински вируси

Редактирането на гени съживи изследванията на ксенотрансплантацията и концепцията за използване на животински органи за хора.

В средата на 90-те имаше надежди, че генетично модифицираните прасета могат да осигурят безкрайно снабдяване с органи за пациентите и че трансплантациите на кръстосани видове не са далеч.

Но клиничните изпитвания спряха поради опасенията, че хората могат да бъдат заразени с животински вируси.

Миналата година екип от Харвардското медицинско училище използва CRISPR генна редакция, за да премахне над 60 копия на свински ретровирус.

Проф. Джордж Чърч, който ръководи изследването, ми каза: „Това отваря възможността не само за трансплантация от свине на хора, но и за цялата идея, че свинският орган е съвършен.

"Редактирането на гени би могло да гарантира, че органите са много чисти, достъпни при поискване и здрави, така че те могат да превъзхождат човешките донорски органи."

Страдание на животни

Но организациите, които водят кампания за прекратяване на фабричното земеделие, са обезпокоени от мисълта за органични ферми.

Питър Стивънсън от „Състрадание в световното земеделие“ ми каза: „Изнервен съм от разкриването на нов източник на страдание от животни. Нека първо накараме много повече хора да даряват органи. Ако след това все още има недостиг, можем да обмислим използването прасета, но въз основа на това, че ядем по-малко месо, така че да няма общо увеличение на броя на свинете, използвани за човешки цели. "

В гръцката митология химерите са били огнедишащи чудовища, съставени от няколко животни - част лъв, коза и змия. Научните екипи смятат, че химерите на човешките прасета трябва да изглеждат и да се държат като нормални прасета, с изключение на това, че един орган ще бъде съставен от човешки клетки.

Скот Фаренкрюг, чиято компания Recombinetics, базирана в Минесота, се обединява в изследванията на химерата с Проф Лоу, ми каза: „Може би терминът химера ще придобие ново значение и ще бъде много по-привързан: химери ще се виждат да бъдат това, което са, което е спасител, като се има предвид, че те ще осигурят животоспасяващи, поддържащи органи за нашите пациенти. "

Седем хиляди души във Великобритания са в списъка на чакащите за трансплантация и стотици умират всяка година, преди да бъде намерен донор.

Панорама - Големият пробив на медицината: Редактирането на вашите гени ще бъде показано на BBC1 в 20:30 ч. BST в понеделник, 6 юни 2016 г., и след това ще бъде достъпно на BBC iPlayer