Američtí vědci se snaží vyvíjet lidské orgány v prasatech

Američtí vědci se nyní pokoušejí vyvíjet čistě lidské orgány uvnitř těl živých prasat.

Do embryí prasat jsou aplikovány lidské kmenové buňky, díky čemuž následně vzniká „lidské-prasečí“ embryo nazývané také jako chiméra.Tato embrya jsou součástí výzkumu zaměřeného na pokrytí celosvětového nedostatku orgánů vhodných k transplantaci u lidských pacientů.

Tým vědců z univerzity v Davisu – Californii, uvádí, že by se prasata chovala i vypadala naprosto stejně jako každé normální prase, jen by měla jeden orgán v těle nahrazený lidskými buňkami.
Tato lidská-prasečí chiméra je schopna vyvíjet se v těle prasnice po dobu 28 dní před tím, než její  těhotenství skončí a tkáně jsou odebrány pro analýzu.

Pořadu Panorama od BBC byl povolen přístup k výzkumu, pro jejich Medicine´s Big Breakthrough : Editing Your Genes

Vývoj chiméry 
Samotný vývoj chiméry se skládá ze svou fází. Nejprve se pomocí techniky editace genů nazývané zkratkou CRISPR, odstraní DNA z čerstvě oplodněného embrya prasete, která by v normálním vývoji plodu pomáhala vytvářet daný orgán.
To vytváří genetickou skulinku, prázdné místo po původním genu orgánu. Následně se lidské indukované pluripotentní kmenové buňky (IPS) vpraví do embrya. Právě tyto buňky byly získány z vyvinutých buněk a navráceny zpět, aby se kmenové buňky mohly vyvíjet v jakékoliv tělní tkáni.

prasata

Tým z Davisu doufá, že lidské kmenové buňky budou správně využívat právě ty skulinky, které vzniknou po odebrání DNA u embryí prasat a že se touto cestou povede vypěstovat autentickou lidskou slinivku.

Editování genů by mohlo naprosto změnit budoucnost.

Pablo Ross, reprodukční biolog, který stojí v čele výzkumu, řekl : „Věříme, že se bude embryo vyvíjet naprosto normálně, až na jedinou slinivku, která bude tvořená lidskými buňkami, aby mohla být kompatibilní s pacientem podstupujícím transplantaci.“

Avšak i tato práce je sporná. V loňském roce uvalila hlavní americká agentura pro výzkum v lékařství, National Institutes of Health, moratorium na financování takovýchto experimentů.

_89875475_chimeraembryo.jpg
Aplikovaní lidských kmenových buněk do prasete – buňky můžete vidět vpravo na obrázku, putující směrem dolů tubičkou

Hlavním problémem je, že lidské buňky by snad mohly migrovat do mozku vyvíjejícího se prasete a nějakým způsobem by se mohlo podobat lidem mnohem více, než je žádoucí. Pablo Ross říká, že je to velmi nepravděpodobné, ale je to hlavní důvod, proč musí výzkum pokračovat s pečlivou opatrností. „Domníváme se, že je pro růst lidského mozku v praseti opravdu minimální potenciál, ale je to záležitost, kterou budeme řešit.“

Biologický inkubátor

Pablův tým již dříve očkoval embrya prasat lidskými buňkami, nikdy však ne včetně nového kroku s vytvořením DNA skuliny. Profesor Ross řekl, že ačkoliv následně našli mnoho lidských buněk v několika částech vyvíjejícího se těla prasete, „musely bojovat“ s buňkami prasete. Odstraněním klíčového genu, podílejícího se na tvorbě prasečí slinivky tak, jak doufají, budou mít lidské kmenové buňky mnohem větší šanci k vytvoření vlastní slinivky.

Ostatní týmy v USA již vytvořili lidskou-prasečí chiméru, ale nikdy ještě nenechaly plod se narodit.

Walter Low, profesor na oddělení neurochirurgie na univerzitě v Minnesotě, řekl, že prasata by byla ideálním „biologickým inkubátorem“ pro rozvoj lidských orgánů, a mohla by být potencionálně využívána k vytváření nejen slinivky, ale i srdce, jater ledvin, plic i například oční rohovky.

Profesor řekl, že pokud IPS buňky budou odebírány pacientovi, který transplantaci potřebuje, tak by mohly být aplikovány do embrya prasete, u kterého budouodstraněny klíčové geny potřebného orgánu, například jater: „Orgán by mohl být naprosto přesnou kopií vašich skutečných jater, ale o mnoho mladší a zdravější verzí, a nebudete muset navíc brát žádné imunosupresivní léky, s jejich vedlejšími účinky.

Ale Walter Low také zdůraznil, že podobný výzkum využívající editaci genů, zvaný TALENs, který je stále v přípravné fázi, se snaží  identifikovat cílové geny, které musí být odstraněny, aby se zabránilo růstu patřičného orgánu u prasete.

Jeho tým se zároveň snaží vytvořit dopamin produkující lidské neurony z chimér embryí, k vyléčení pacientů s Parkinsonovou chorobou.

Tato embrya byla ponechána vývoji po dobu 62 dní – normální doba březosti je kolem 114 dní.

Profesor Law, že také monitorovali účinky na prasečí mozek : „U každého orgánu pozorujeme, co se děje s mozkem, a pokud zjistíme, že se chová příliš lidsky, plod nenecháme vůbec se narodit.“

_89875270_sowwithchimeraembryos.jpg
Tato samice prasete v sobě nosí lidskou-prasečí chiméru

Živočišné viry

Editace genů znovu oživila výzkum o xenotransplantaci a konceptu používání zvířecích orgánů pro člověka. V polovině 90. let se vyskytly naděje, že geneticky modifikovaná prasata by mohla poskytovat nekonečnou zásobu orgánů pro pacienty. Křížení druhů opravdu nebylo příliš daleko.

Avšak klinické studie byly zastaveny kvůli obavám, že by lidé mohli být nakaženi viry ze zvířat.

Minulý rok použil tým na Harvardské lékařské škole úpravu genů CRISPR, aby separoval více než 60 kopií prasečího retroviru.

Profesor George Church, který výzkum vedl, se vyjádřil: „Otevírá nám to naprosto nové možnosti ne jen transplantovat zvířecí orgány do lidí, ale celý ten nápad prasečí orgány ještě zdokonalit pro transplantaci. Editování genů by mohlo zajistit velmi zdravé, čisté a na vyžádání dostupné orgány, které by mohly být ještě lepší, než od klasických dárců.“

Utrpení zvířat

Kdo je však z tohoto nápadu naprosto šokován, jsou organizace na ochranu zvířat bojující za ukončení velkochovů. Jsou zděšeni představou vzniku ještě dalších, orgánových farem.

Peter Stevenson, z organizace Compassion in World Farming, řekl : „Jsem opravdu nervózní z toho, že se před námi otevírá nový zdroj utrpení zvířat. Pojďme nejprve získat více dárců orgánů. Pokud jich bude i nadále takový nedostatek, pak teprve můžeme zvažovat použití prasat, ale na bázi toho, že budeme jíst méně masa, a tím pádem nedojde k žádnému celkovému nárůstu počtu prasat chovaných pro lidské potřeby.

V řecké mytologii byly chiméry oheň polykající monstra složená z několika různých zvířat – často lva, kozy a hada. Vědecké týmy však věří, že lidsko-prasečí chiméry se budou chovat naprosto normálně jako běžná prasata, jen s výjimkou jednoho daného orgánu, který bude složen z lidských buněk.

Scott Fahrenkrug, jehož společnost Recombinestics se spolčila s výzkumem chimér profesora Low, řekl : „Možná, že termín chiméra nabude nového významu a bude to ten, který bude přijatelnější: chiméry budou spatřovány tak, jak jsou, jako zachránci lidských životů, kteří poskytují lidem potřebné orgány k transplantaci.“

Ve Velké Británii se na seznamu transplantačních listin nachází sedm tisíc lidí a stovky z nich zemřou každý rok ještě před tím, než se stihne najít vhodný dárce.

 

Upraveno z BBC

Advertisements