Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Pół świnia-pół człowiek czy mała świnka z ludzkim organem? O hodowli ludzkich organów w świniach.
Pół świnia-pół człowiek czy mała świnka z ludzkim organem? O hodowli ludzkich organów w świ
O tworzeniu chimer świńsko-ludzkich zrobiło się głośno w 2013 r. wraz z rozpoczęciem badań w Instytucie Nauk Medycznych Uniwersytetu w Tokio. Dziś w tworzeniu świń posiadających ludzkie organy uczestniczą także amerykańscy naukowcy. Czy świńsko-ludzkie chimera to nadzieja medycyny transplantacyjnej czy idea nie do przyjęcia?

 

Pierwszy raport dotyczący badań z udziałem zwierząt zawierających ludzki materiał został opublikowany 21 lipca 2011 r. przez brytyjską Akademię Nauk Medycznych („Animals containing human material”). Konkludując wówczas, że większość badań z użyciem chimer jest dopuszczona w prawie brytyjskim, autorzy postawili dwie czerwone linie, których przekraczać się nie powinno: jest to hodowanie zwierząt zawierających ludzkie komórki rozrodcze (plemniki lub komórki jajowe) oraz naczelnych posiadających humanoidalny mózg.

Pierwszymi, którzy zmierzyli się z powyższymi wymaganiami, była grupa prof. Hiromitsu Nakauchi z Uniwersytetu w Tokio, która w 2013 r. ogłosiła rozpoczęcie badań nad tworzeniem chimer świńsko-ludzkich. Wcześniej ta sama grupa prowadziła badania nad tworzeniem chimer szczurzo-mysich.

Chimera to organizm będący mozaiką komórek pochodzących z dwóch odrębnych organizmów. Tworzy się je poprzez wprowadzenie pluripotentnych komórek macierzystych jednego osobnika do blastocysty drugiego osobnika. Na skutek różnicowania obu typów komórek powstaje dojrzała chimera. W myśl tego, ludzkie komórki będące indukowanymi pluripotentnymi komórkami macierzystymi (iPSC) wprowadzane są do blastocysty świni, z której potencjalnie może rozwinąć się chimera tych dwóch gatunków. W jaki sposób ukierunkować różnicowanie ludzkich komórek, tak aby nie powstała pół świnia-pół człowiek, lecz świnia z konkretnym ludzkim organem? Możliwe jest to dzięki edycji genomu świńskich komórek embrionalnych – tak by dezaktywować kluczowy gen odpowiedzialny za tworzenie danego organu – na przykład nerki (w przypadku grupy japońskiej) lub trzustki (w przypadku grupy amerykańskiej). Wprowadzone do blastocysty komórki ludzkie nie posiadają tej blokady, więc finalnie wykształcony brakujący narząd będzie organem czysto ludzkim, co przedstawiono na schemacie:

Mimo, iż grupa prof. Nakauchi otrzymała zgodę na tworzenie tego typu chimer, prowadzone badania wciąż zawierają dużo znaków zapytania, zarówno pod względem etycznym jak i biologicznym. W ciele chimery wszystkie organy są bowiem mozaiką komórek świńskich i ludzkich – jedynie wybrany organ jest narządem teoretycznie czysto ludzkim. Dlaczego teoretycznie? Po pierwsze, taki narząd wciąż może zawierać pewien odsetek komórek świńskich, co jest nie bez znaczenia dla przyjęcia ewentualnego przeszczepu – nawet minimalnie niezgodny organ może zostać odrzucony przez organizm biorcy. Po drugie, nawet w 100% ludzki organ zawiera świńskie naczynia krwionośne – co w takim samym stopniu rzutuje na wynik ewentualnej transplantacji. Potencjalnym rozwiązaniem w tej sytuacji jest dodatkowe zablokowanie tworzenia świńskich naczyń krwionośnych bądź zablokowanie ekspresji świńskich białek odpowiedzialnych za zgodność tkankową.

Co jednak z pozostałymi chimerycznymi organami, a w szczególności z mózgiem? Wyniki badań nad udziałem ludzkich komórek w innych organach nie są jeszcze znane, aczkolwiek potencjalnym rozwiązaniem jest zablokowanie możliwości różnicowania ludzkich komórek macierzystych do innych typów tkanek, poza pożądanym organem.

Jak na razie nie możemy jeszcze oglądać żywych świńsko-ludzkich chimer. Eksperymenty prowadzone są na etapie jednomiesięcznych płodów, aby między innymi oszacować właśnie udział komórek ludzkich w innych organach. Przed naukowcami jeszcze bardzo długa droga do przebycia, bowiem takie chimery mogą w ogóle nie rozwijać się prawidłowo i nie dać zdrowego potomstwa (podobne trudności obserwowane były przy tworzeniu chimer szczurzo-mysich). Jeśli badania z użyciem świń nie powiodą się, badacze nie wykluczają włączenia bliższych człowiekowi ssaków naczelnych. W obliczu tej propozycji, wytyczne brytyjskiej Akademii Nauk Medycznych mogą zostać mocno nadwyrężone.

Niemniej, prowadzone badania dają pewną nadzieję dla pacjentów oczekujących na przeszczep. Organy hodowane w świniach miałyby przyspieszyć i ułatwić proces pozyskiwania narządów, które będą całkowicie zgodne z organizmem pacjenta, bowiem będą wyhodowane z jego własnych indukowanych komórek macierzystych. Być może zwolenników takiej hodowli organów przysporzy poniższy filmik opublikowany przez New Scientist:

KOMENTARZE
news

<Maj 2017>

pnwtśrczptsbnd
2
3
4
Rekrutacja na Studia Doktoranckie
2017-05-04 do 2017-06-01
5
6
7
8
11
Seminarium Praktyczna Szkoła Barwy
2017-05-11 do 2017-05-11
14
17
18
20
21
22
Przygotowanie wytwórni do Inspekcji GMP
2017-05-22 do 2017-05-22
27
28
29
30
31
1
2
3
4
Newsletter