Ученые из Института биомедицины и здравоохранения в Гуанчжоу добились значительного прогресса в создании химерных эмбрионов, содержащих клетки человека и свиньи. В результате 28-дневного развития этих эмбрионов в матке суррогатных свиней, были образованы зародыши человеческих почек с нормальной структурой и развитыми канальцами для этапа развития. Это важное открытие было опубликовано в научном журнале Cell Stem Cell.
Ученые разработали метод, который позволяет получить химерные эмбрионы путем создания специальной среды внутри эмбрионов свиньи. Сначала они использовали технологию CRISPR, чтобы удалить гены, отвечающие за развитие почек в свиньях. Это предотвратило конкуренцию между человеческими клетками и клетками свиньи в эмбрионах.
Затем исследователи создали человеческие плюрипотентные клетки, способные дифференцироваться в различные типы клеток, чтобы облегчить их интеграцию в чужеродный организм. Эти клетки были модифицированы таким образом, чтобы у них была уменьшена склонность к апоптозу — саморазрушению. Кроме того, исследователи превратили их в наивные стволовые клетки, которые похожи на клетки на самом раннем этапе эмбрионального развития.
Перед внедрением развивающихся эмбрионов в суррогатных свиней исследователи предварительно выращивали их в оптимальных условиях, чтобы развить как человеческие клетки, так и клетки свиньи. Затем 1820 эмбрионов были переданы 13 суррогатным свиньям. После 25 или 28 дней беременности ученые прервали этот процесс и извлекли эмбрионы, чтобы оценить результаты и посмотреть, удалось ли развить гуманизированные почки у этих химерных эмбрионов.
Анализ пяти эмбрионов показал, что их почки имели нормальную структуру и состояли преимущественно из человеческих клеток – на 50-60%. Эти эмбрионы находились на стадии мезонефроса, во время которой формировались канальцы и предшественники мочеточников, соединяющих почку с мочевым пузырем. Однако человеческие клетки в основном присутствовали в почках и не обнаруживались в генитальном гребне, что исключает их способность дифференцироваться в половые клетки человека.
Основной целью исследования является улучшение технологии выращивания и трансплантации человеческих органов. Однако использование сосудистых клеток свиньи в почках может вызвать проблемы с отторжением. Поэтому необходимы дополнительные исследования для решения этого вопроса.
Зомби-гриб и детеныш гадрозавра: показываем лучшие научные фото 2023 года:
