Исследователи Института биомедицины и здравоохранения Гуанчжоу успешно создали химерные эмбрионы, содержащие клетки человека и свиньи. Через 28 дней развития в матке суррогатных свиней эмбрионы сформировали зачатки человеческих почек, которые уже имели для своей стадии нормальную структуру и канальцы. Об этом сообщается в статье, опубликованной в журнале Cell Stem Cell.
Сначала ученые создали нишу внутри эмбриона свиньи, чтобы человеческие клетки не конкурировали с клетками свиньи. Для этого была использована технология CRISPR, с помощью которой были удалены гены, необходимые для развития почек.
Затем исследователи создали человеческие плюрипотентные клетки, которые могут дифференцироваться в любой тип клеток, чтобы они с большей вероятностью поддавались интеграции в чужеродный организм, и отключили им способность к апоптозу — программируемому самоуничтожению. Их также трансформировали в наивные стволовые клетки, которые аналогичны клеткам на раннем этапе эмбрионального развития.
Прежде чем имплантировать развивающиеся эмбрионы суррогатным свиноматкам, исследователи выращивали химеры в условиях, подходящих для развития как клеток человека, так и клеток свиньи. Всего исследователи передали 1820 эмбрионов 13 суррогатным матерям. Через 25 или 28 дней они прервали беременность и извлекли эмбрионы, чтобы оценить, удалось ли химерам создать гуманизированные почки.
Анализ пяти эмбрионов показал, что они имели структурно нормальные почки для своей стадии развития и на 50-60 процентов состояли из человеческих клеток. Они находились в стадии мезонефроса: у них сформировались канальцы и предшественники клеток, которые становятся мочеточниками, соединяющими почку с мочевым пузырем. При этом человеческие клетки в большей степени содержались именно в почках и не содержались в генитальном гребне, то есть не могли дифференцироваться в половые клетки человека.
Долгосрочной целью исследования является оптимизация технологии для выращивания и трансплантации органов человека. В данном случае в почках были сосудистые клетки свиного происхождения, что могло бы вызвать отторжение органа, поэтому потребуются дополнительные исследования.