Japończyczycy wyhodują chimery - dawców narządów dla ludzi

Już wcześniej wielu badaczy próbowało takich eksperymentów, jak np. wyhodowanie zmienionych genetycznie świń. Podejmowano próby modyfikowania ich w taki sposób żeby w komórkach ich narządów wewnętrznych występowały geny kodujące ludzkie białka zgodności tkankowej. Po przeszczepieniu ludziom miałyby być akceptowane przez organizm biorcy, nie wywołując reakcji odrzutu organu.

Hiromitsu Nakauchi z uniwersytetu w Tokio proponuje zupełnie inną metodę. Chce uzyskać tak zmodyfikowane zarodki świni, że wraz z rozwojem nowego organizmu nie będą zdolne do wytworzenia z własnych komórek narządu, który ma być przeszczepiony pacjentowi, np. nerki.

Do embriona zostają wstrzyknięte indukowane pluripotencyjne komórki macierzyste chorego, który czeka na transplantację (komórki te wytwarza się z komórek somatycznych). Z takiej ludzko-zwierzęcej chimery ma się rozwinąć świnia, która we wszystkich tkankach będzie miała zarówno własne komórki, jak i ludzkie. Jedynie nerki, które mają być przeszczepione, powstaną w całości z komórek pacjenta.

Naukowiec twierdzi, że w latach trzech latach (2010-2013) przeprowadził już wszystkie eksperymenty, które wykazały, że pozyskiwanie narządów do przeszczepów w taki sposób jest możliwe. W 2010 r. wyhodował myszy, którym wyrosła trzustka szczura. W 2012 r. uzyskał mysz z nerką innej myszy. Z kolei w tym roku poinformował o wyhodowaniu świni z trzustką innej świni. Pozostało teraz przeprowadzić podobny eksperyment z wykorzystaniem ludzkich komórek.

Inny badacz, Paul Fairchild z University of Oxford twierdzi, że nie wystarczy przeszczepienie ludziom organów, które będą zbudowane jedynie z ludzkich komórek. Reakcję odrzutu mogą wywołać również znajdujące się w nich naczynia krwionośne, utworzone zarówno ze świńskich, jak i ludzkich komórek.

Hiromitsu Nakauchi twierdzi jednak, że udało się mu pokonać i tę przeszkodę. W jego laboratorium urodziła się już mysz z trzustką i naczyniami krwionośnymi innej myszy. A jeśli jest to możliwe u gryzoni, to z pewnością można podobny eksperyment przeprowadzić ze świniami zawierającymi ludzkie komórki.

Naukowcy zarzucają Japończykowi, że jego metoda budzi wątpliwości etyczne. Chodzi przede wszystkim o to, że w mózgach świń-chimer będą się znajdowały również ludzkie neurony.

Naukowiec twierdzi jednak, że i na to znalazł sposób: odpowiednimi manipulacjami genetycznymi można zapobiec temu, żeby z ludzkich komórek macierzystych powstawały komórki mózgu, jak również komórki rozrodcze i wiele innych. Wystarczy do ludzkich komórek macierzystych dodać gen, który podczas rozwoju embrionalnego blokuje formowanie się określonych tanek i komórek.

Nadal jednak pod znakiem zapytania jest czy faktycznie świńska blastocysta z ludzkimi komórkami będzie w stanie prawidłowo rozwijać się i doprowadzi do powstania nowego organizmu, z którego potem będzie można pozyskać narządy do przeszczepów?

Davor Solter z Institute of Medical Biology w Singapurze twierdzi, że im większa jest różnica ewolucyjna między dwoma gatunkami, tym trudnej jest uzyskać chimerę w postaci dorosłego organizmu.

Naukowiec podkreśla, że ludzka blastocysta zawiera jedynie około 150 komórek, tymczasem w świńskim zarodku na tym etapie są ich setki tysięcy. „Obydwa te organizmy nie są zatem kompatybilne, ludzkie komórki zniszczą morfologię świńskiej blastocysty, co doprowadzi do poronienia embrionu”.

Nakauchi twierdzi, że jeśli nie uda się uzyskać świńsko-ludzkiej chimery, to będzie to możliwe w przypadku małp spokrewnionych z człowiekiem.

Na razie przeprowadził eksperymenty z blastocystami myszy, którym wstrzyknął ludzkie komórki macierzyste. Ze względów prawnych musiał jednak zniszczyć zarodek po upływie dwóch tygodni.

Teraz jednak otrzymał zgodę rządu japońskiego na kontynuowanie eksperymentu. Będzie mógł ludzko-zwierzęcą blastocystę wprowadzić do narządów rodnych zwierzęcia, myszy lub świni i doprowadzić do narodzin chimery.

Czekamy na dalsze doniesienia z Japonii w tym niezwykle intrygującym temacie. Czy zatem w ciągu najbliższej dekady wypracowany zostanie nowy sposób na uzyskiwanie zdrowych organów na które obecnie czeka tak wielu pacjentów?