Растить людские органы у свиней. Что может пойти и не эдак?

    Для старинных греков химера существовала наизловещим существом — отчасти лев, отчасти коза и отчасти змею. Первая химера, которую Хуан Карлос Исписуа Бельмонте сделал в 1992 году существовала изрядно наименее ужасной: она состояла из эмбриональной конечности грызуны, привитой на крыло куриного зародыша. В то время Бельмонте был малолетнем ученым, действующим в лаборатории в Гейдельберге, Германия. Он был очарован тайнами экспрессии генов — био сигналами, кои управляют развитием звериного — и незапятнанным потенциалом эмбриональных клеток.

    Растить людские органы у свиней. Что может пойти и не эдак?

    Возьмите хоть какое позвоночное: курицу, свинью, человека. В зрелости они оказываются совсем различными организмами, однако начинают почти с единого и такого же. Бельмонте начал думать: ежели мышиная лапка может прижиться на курином крыле, что гораздо возможно вероятным? Как только гораздо ученые умеют сконфигурировать сигналы, определяющие, каким станет существо?

    Можно ли вырастить из единого существа альтернативное?

    Энтузиазм Бельмонте к гибкости зародышей был, в неком смысле, частном. Будучи подростком небогатых, малообразованных родителей в сельской территории на юге Испании, он был обязан на пару лет кинуть школу, дабы содержать семью, работая на ферме. И исключительно в подростковом возрасте он возвратился в класс — и отныне резво перекочевал от философии (излюбленными были Ницше и Шопенгауэр) к фармакологии и генетике.

    К 2012 году Бельмонте предстал одним из выдающихся глобальных биологов, работая в своей лаборатории в Колледже Солка в Ла-Холье, штат Калифорния, и гораздо в одной в собственной родной Испании. Как только и его коллеги по всему миру, он размышлял над тем самым, как только применять новейший массивный инструмент в арсенале данной дисциплины — платформу редактирования генов CRISPR-Cas9. Опосля возникновения первых нешуточных работ по CRISPR, Бельмонте резво обнаружил самому себе миссию. Исключительно в США подле 100 000 человек присутствуют в очереди на трансплантацию органов в хоть какой ярый момент, и подле 8000 из их погибают каждый год по причине отсутствия доноров. По воззрению Бельмонте, CRISPR и химеры умеют предстать решением. Он уповал применять новейшую технику редактирования генов, дабы перевоплотить туловища большого скота в инкубаторы для человечьих сердец, почек, печенке и несложных.

    Растить людские органы у свиней. Что может пойти и не эдак?

    Поиски Бельмонте начались с исследовательских работ на грызунах. Используя CRISPR, он и его команда удалили гены, кои дозволили зверям вырастить несколько органов, включая очи, сердечко и поджелудочную железу. Заместо тамошнего, дабы дозволить сиим модифицированным зародышам грызуны развиваться без помощи других, ученые Солка внедрили в эмульсия некие стволовые клеточки крыс. Потом, клеточки крыс поменяли недостающие органы и звери прожили нормальную мышиную жизнь. К 2017 году Бельмонте и его коллеги перебежали к наиболее большим испытуемым. Они внедрили стволовые клеточки человека 1500 зародышам обыкновенных свиней, потом имплантировали эти зародыши свиноматкам. В течение приблизительно 20 дней некие из их перевоплотился в химер человеко-свиней. Это же был умеренный фуррор. Зародыши были в основном свиными, ежели людскими: на 100 000 свиных клеток существовала 1 людская. Однако опыт был удачным: это же были первые химерные зародыши, сделанные методом слияния двух больших, отдаленно связанных сортов.

    Как только и в случае с грызунами и крысами, Бельмонте планирует применять CRISPR для отключения рвения свиньи производить свои собственные органы, а уж потом заполнить пробел людскими клеточками. Однако второй этап — вынудить людские клеточки прижиться у свиней с наиболее высочайшей скоростью — оказался катастрофически сложным. «Эффективность мыше-крыс максимально неплоха. Эффективность человеко-свиней и не особо высока. В этом проблема». Сейчас в лаборатории Бельмонте проводится непростой процесс проб и ошибок — ученые инспектируют, как только разнообразные клеточки зверях и человека ведут взаимодействие меж собой, в надежде применить приобретенные сведения к химерам свиней и граждан. Однако даже этот тщательный процесс, по воззрению ученых, по меркам предшествующих лет происходит максимально резво. С применением классических способов им же бы пригодились «сотни лет». Однако благодаря CRISPR мы можем максимально резво коллекционировать огромное количество генов и видоизменять них.

    Растить людские органы у свиней. Что может пойти и не эдак?

    Ежели CRISPR посодействовал Бельмонте в его амбициях, он а также выслал его по адресу одной из самых тернистых этических областей науки. Древнейшие люди полагали химер неполноценным предвестием, и современные люди относятся к ним аналогично — в особенности, когда граница меж человеком и зверям размывается. В собственном воззвании 2006 года президент США Джордж Буш именовал производство этаких гибридов одним из «самых возмутительных злоупотреблений в мед исследованиях». В 2015 году Бельмонте познал, что претендует на Pioneer Award, один из самых популярных и щедрых грантов Государственного колледжа здравоохранения. Потом оказалось, что по данной полосы работу остановили — по причине его работ с химерами. В фолиант же году НИЗ остановил федеральное финансирование каких бы то ни было исследовательских работ, посвященных внедрению человечьих стволовых клеток в зародыши зверях, сославшись на целесообразность обдумывания этических неурядиц. Год спустя мораторий пообещали отменить, но пока финансирования нет. Бельмонте в итоге получил Pioneer Award, но огромную часть тестов со свиньями в Испании проводил за свой счет.

    Джон де Во, директор отделения клеточной и тканевой инженерии в Институтской поликлинике Монпелье во Франции, просто воображает наихудшие сценарии с ролью свиных химер. К примеру, ежели очень не мало человечьих клеток попадет в головной мозг свиньи, то звериное на теоретическом уровне может развить новейшие облики сознания и ума. (В 2013 году ученые из Рочестера, штат New-york, внедрили мышам клеточки людского головного мозга — и грызуны оказались умнее собственных сверстников). «Было бы страшно предположить форму людского сознания, запертую в теле животного», разговаривает де Во. Что, ежели ученые ненамеренно создадут свинью, могущую осмыслить собственные мучения, с ощущением моральной несправедливости? Даже если б вы могли погубить звериное для извлечения его органов, с чем же не согласятся почти все активисты по защите зверях, непременно, существовало бы страшенно погубить существо с гуманоидоподобным умом, дабы вычесть у него поджелудочную железу.

    Бельмонте дает прямое решение данной трудности: надо все больше CRISPR. Используя редактирование генов, по его словам, ученые сумеют предупредить колонизацию головного мозга свиньи людскими клеточками. Аналогичные вмешательства умеют помешать людской ДНК просочиться в зародышевую линию свиньи — дабы она и не передавалась грядущим поросято-людям. Это же очередной сценарий, который принуждает биоэтиков морщиться. «В лаборатории существуют технологии, кои могли бы посодействовать нам избежать этих этических проблем», разговаривает Бельмонте.

    Научные исследования химер — только одно из больших направлений, кои разрабатываются в лаборатории 58-летнего Бельмонте с внедрением CRISPR. Он и его команда а также проводят огромное количество тестов по эпигенетическому редактированию — варианты CRISPR, которая модулирует экспрессию генов, а уж и не взламывает саму последовательность ДНК. Благодаря этому, целиком обращаются симптомы диабета, болезней почек и мускульной дистрофии у грызунов. Можно сообщить, ученые пробуют победить само старение.

    «Он раздвигает границы тамошнего, на что мы способны в полноценное время», разговаривает Пабло Хуан Росс, доктор кафедры зоологии в Калифорнийском институте в Дэвисе, который проводит опыты с химерами на свиньях и овцах в собственной своей лаборатории. Оба ученых заинтересованы в подтверждении приоритеты редактирования генов и сотворения химер. Росс выполняет ставку на то, что мы и не можем отрешиться от технологий, кои дозволят нам растить органы в зверях, и не дожидаясь, пока что еще один ребенок погибнет в авто трагедии.

    Растить людские органы у свиней. Что может пойти и не эдак?

    Однако Бельмонте и не торопится, невзирая на свою нетерпеливость. Он решил убить первые плоды эмбриональных химерных свиней в течение первого триместра, и не дожидаясь, пока что они разовьются в нечто наиболее этически сложноватое — невзирая на тамошний факт, что в Испании, где они были выращены, руководила дозволили бы Бельмонте умертвить зверях в хоть какое время. И он осторожно относится к редактированию генов у граждан. «Нам надо познать еще все больше, до того как применять CRISPR на людях», разговаривает он. «Я бы пока что и не отважился вынести его за границы лаборатории».

    Прогресс обязан быть не совсем только в науке. Обязаны быть а также серьезные дебаты на тематику редактирования генов — и глас обязан быть не совсем только у ученых, да и у докторов, мировой общественности и правительства. Де Во соглашается: «Эйнштейн провел фундаментальные научные исследования в области физики. Однако на уровне государства существовало решено применить эти результаты для бомбардировки Хиросимы — и не на уровне ученых».

    Бельмонте твердо уверен, что сейчас ученые присутствуют на пороге выздоровления заболеваний, воззвания назад старения и спасения жизней при помощи выращенных органов. Это же может сконфигурировать нашу свою эволюцию, наш свой общий вид.

    Вы согласны с ним? Поведайте в нашем чате в Телеграме.