Из клеток ушей и костного мозга свиней удалось получить стволовые клетки, которые могут развиваться в любые клетки организма. Китайские ученые хотят выращивать из стволовых клеток органы для трансплантации человеку, а также создать модели для изучения генетических заболеваний человека, да и помочь животноводам растить здоровых свиней.
Китайским биологам удалось получить клетки, которые могут развиваться в любой тип клеток организма. Особенностью стало то, что в эксперименте использовались неполовые клетки свиней. Если исследование удастся довести до логического завершения, то получится обойти этические сложности, связанные с использованием стволовых клеток человека.
Ученые заявляют, что последствия их работы могут оказаться самыми разнообразными. Во-первых, искусственное выращивание тканей открыло путь к созданию моделей для изучения генетических заболеваний человека. Кроме того, китайцы обещают возможность выращивать искусственные органы из свиных клеток. Наконец, разработка может оказаться полезной и для животноводства.
«Это первый раз в мире, когда удалось создать стволовые клетки одомашненного животного. Поэтому это ново, важно и имеет большое значение как для человека, так и для здоровья животных», -- заявил Лэй Сяо из Шанхайского института биохимии и цитобиологии. Именно под его руководством удалось обыкновенные клетки свиного организма преобразовать в плюрипотентные недифференцированные клетки, которые затем способны развиваться в любые клетки организма, сообщает издательство Оксфордского университета.
Клетки из уха
В качестве экспериментальных ученые использовали клетки, взятые из свиного уха, а также из костного мозга. Затем в клетки вводился вирус, который направлял жизнь клетки по необычному сценарию. В свиных клетках нарушалась транскрипция -- процесс, во время которого хранящаяся в ДНК информация переходит на РНК -- это первый этап реализации генетического кода. В результате вмешательства ученых клетки, живущие в специальной питательной среде, вырастали в колонии стволовых клеток.
Дальнейшие тесты подтвердили, что полученные клетки, оказались способны к дифференциации. В результате развивались три слоя, свойственные эмбриону -- энтодерма, мезодерма и эктодерма. Из энтодермы в процессе развития зародыша образуется стенка первичной кишки, из которой затем развивается слизистая оболочка всего кишечника и связанные с кишечным каналом железы (печень, поджелудочная железа и другие). Также из энтодермы формируются легкие. Из мезодермы развиваются мышцы, хрящи, стенки кровеносных сосудов, органы выделения, половые и другие органы. Из эктодермы образуются покровы, нервная система, органы чувств, передний и задний отделы пищеварительной системы.
Свиные органы -- человеку
Китайские исследователи напрямую говорят, каким образом их исседование могло бы оказаться полезным на практике.
«Органы свиней похожи на человеческие по форме и функциям. Мы могли бы делать свиные органы, совместимые с человеческой иммунной системой. Тогда мы будем использовать этих свиней как доноров органов для людей. В этом случае не будет отторжения человеческим организмом подсаженного органа», -- рассказывает Сяо. Он пояснил, что генетическое вмешательство помогло бы развивать органы именно так, как это нужно для трансплантации.
В настоящий момент хирурги уже авктивно используют сердца свиней для пересадки человеку, однако использование специально подготовленных органов могло бы стать более эффективным.
Подопытные хрюшки
Помимо выращивания органов, стволовые клетки свиней могли бы оказаться полезными для создания опытных, тестовых животных для исследования серьезных заболеваний человека, таких как диабет.
«Мы могли бы изменить геном свиньи в стволовых клетках так, чтобы произвести свиней, несущих те же самые генетические нарушения, что у человека с исследуемым заболеванием. Тогда можно было бы использовать свиней для разработки методов лечения», -- сообщил китайский ученый. Он имеет в виду, что со свиньями можно проводить любые эксперименты, чтобы понять, как заболевание развивается, что его стимулирует или замедляет и что способно вылечить.
Вылечить свинью!
Помимо этого искусственных свиней можно было бы использовать и для лечения самих свиней. На опытных экземплярах можно было бы исследовать болезни, свойственные всем домашним свиньям. Помимо разработки методов лечения свиней, можно было бы изменить и самих свиней -- в интересах животноводов.
Однако Сяо подчеркивает, что проделанная работа не может быть применена в медицине прямо сейчас. Должно пройти еще несколько лет, прежде чем все методики будут проверены, отработаны и готовы для клинического применения.
Результаты исследования опубликованы в Journal of Molecular Cell Biology.
