В организме животного можно вырастить человеческий орган

«Плохи ваши дела, — говорит доктор. — Ваша печень никуда не годится». После этого он берет стволовые клетки вашего костного мозга и вводит их в плод овцы, который еще находится в утробе. Когда овечка появляется на свет, ее печень состоит в основном из ваших собственных клеток — этот орган готов к тому, чтобы его пересадили вам.

До появления такого способа выращивания органов еще долгие годы, но первый шаг в этом направлении уже сделан. Группа ученых во главе с Исмаилом Занджани из Университета Невады достигла на этой ниве удивительных результатов.

Ученые надеются, что в один прекрасный день химеры (организм или его часть, состоящие из генетически разнородных тканей. — Прим. ред.), которые они создают, смогут предоставить клетки, генетически идентичные клеткам пациентов, для восстановления поврежденных органов, а возможно, и целые органы. Конечно, не исключено иммунное отторжение части клеток животного происхождения, однако это не является непреодолимой проблемой, считает Алан Флейк из Детского госпиталя Филадельфии.

Факторы роста

Подобная методика могла бы сильно помочь исследователям, занимающимся проблемой выращивания тканей и органов для трансплантации, так как она в состоянии дать значительные количества любых клеток и тканей без необходимости беспокоиться о подходящих питательных средах и факторах роста.

О росте человеческих клеток до нужной кондиции будет заботиться собственная программа развития животного. «Мы можем воспользоваться схемой развития и роста плода», — подчеркивает Занджани.

Также эта методика позволит врачам получать иммуносовместимые клетки без необходимости выращивать человеческий эмбрион путем терапевтического клонирования. Человеческие клетки можно будет отделять от клеток животного, если модифицировать современные аппараты для сортировки клеток.

При условии, что этот метод действительно позволит получать нормальные человеческие клетки, эти клетки не будут отторгаться, тогда как любые проникнувшие в организм клетки животного уничтожаются иммунной системой человека.

Само собой разумеется, идея использования полулюдей-полуживотных в качестве живых фабрик по производству клеток и органов ставит на повестку дня массу этических вопросов и вопросов безопасности. Начать хотя бы с того, что существует риск передачи человеку болезней животных. А, кроме того, остается ли овца с человеческими клетками в мозгу просто овцой?

Стволовые клетки

Первоначальной целью Занджани было установить, можно ли лечить неродившихся еще детей с генетическими пороками путем введения в плод здоровых стволовых клеток. Это и остается его главной целью, но, проводя эксперименты на животных, он понял, что этот метод может быть также использован для выращивания «очеловеченных» органов.

Первый намек на такую возможность дало исследование Флейка, проведенное несколько лет назад. Флейк показал: если извлеченные из костного мозга человека стволовые клетки ввести в плод овцы, то эти человеческие клетки становятся частью сердечной, кожной, мускульной и жировой тканей овцы. Однако количество человеческих клеток в этих тканях было чрезвычайно мало. Сейчас группа Занджани сумела добиться удивительного повышения содержания человеческих клеток в отдельных органах овцы. По сведениям, представленным учеными на конференции, которая состоялась в этом месяце, в некоторых случаях человеческие клетки составляют от 7 до 15% всех клеток овцы.

Человеческие клетки должны вводиться в плод животного примерно в середине срока беременности — до того, как иммунная система плода научилась распознавать собственные и инородные клетки, чтобы не возникло отторжения, но уже после того, как сформировались основные анатомические особенности. Это гарантирует, что появляющиеся на свет животные будут выглядеть как нормальные овцы, а не как странные гибриды вроде тех, которые получились в результате скрещивания эмбрионов овцы и козы.

Функциональные части органов

В некоторых случаях человеческие клетки печени, введенные в плод овцы, формируют функциональные, полностью человеческие части печени, рассказывает Граса Альмейда-Порада, еще один член команды ученых из Невады. Эти части могут трансплантироваться целиком в качестве вспомогательных органов.

Более того, в крови животных, которым вводились стволовые клетки человека, был обнаружен человеческий альбумин — белок крови, который производит печень.

Результаты аналогичных экспериментов, касающихся сердца, будут опубликованы в начале 2004 года. «Используемый нами тип стволовых клеток порождает большое количество клеток сердечной ткани», — пока это все, что готов рассказать д-р Занджани об этих экспериментах.

Если он прав, то это станет серьезным прорывом, поскольку откроет дверь для создания эмбриональных сердечных клеток для обычной терапии. Например, сердечные эмбриональные клетки кардиомиоциты уже доказали свою эффективность в лечении сердечных заболеваний у мышей и крыс. Однако существует одно большое препятствие: в настоящий момент единственным источником человеческих зародышевых сердечных клеток является плод человека.

По словам Роберта Клонера, эксперта по сердечным заболеваниям в Университете Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, подход Занджани решает эту этическую проблему.

Место и время

Как считает Занджани, с помощью его метода можно будет выращивать широкий спектр разнообразных тканей, например клетки, производящие инсулин, для лечения диабетов. Он надеется, что ему удастся еще более увеличить пропорциональное содержание человеческих клеток в органах подопытных животных.

Сейчас ученые пытаются установить субпопуляции стволовых клеток, которые оказываются наиболее эффективными для формирования того или иного органа. По мнению ученых, огромное значение имеет время и место ввода стволовых клеток в плод животного.

Однако все члены невадской команды подчеркивают, что до реализации их метода еще далеко — возможно, пройдут десятилетия, прежде чем он будет испытан на человеке. Сначала нужно убедиться, что человеческие клетки, полученные таким путем, действительно функциональны. В ходе последних экспериментов было установлено, что при введении некоторые стволовые клетки смешиваются с другими, а не формируют нормальные клетки сердца или печени.

Ключевой проблемой, конечно, остается смешение человеческих клеток и клеток овцы. Само по себе смешение — это не катастрофа, но следует изучить, какие последствия это может порождать.

Занджани относится к этому вопросу с оптимизмом, подчеркивая, что овцы с человеческими клетками просто умирали бы, если бы в ходе экспериментов в их организме появлялись бы нефункциональные смешанные клетки.

В Соединенном Королевстве и Канаде многие протестуют против трансплантации органов, выращенных в организме животных. У противников этого метода вызывает озабоченность тот факт, что ДНК животных может принести новые для человека болезни.

medicus.ru