Техно

Когда появятся зверолюди

Генетически измененные животные становятся наилучшими донорами для пересадки органов человеку

Фото: inforesist.org

Представители Министерства здравоохранения США собираются отменить мораторий на создание химер — животных с идентичными человеческим органами.  В течение 30 дней вопрос об одобрении подобных работ будет находиться на общественном обсуждении, после чего специально созданный комитет примет окончательное решение. Об этом говорится в сообщении, опубликованном на сайте Национальных институтов здоровья (National Institutes of Health, NIH) — ведущего правительственного учреждения Америки, ответственного за разработки в области медицины.  Эта организация также предложила профинансировать подобные исследования, хотя год назад их сама же и запретила.

Свою позицию эксперты NIH изменили после многочисленных обсуждений этой темы, в результате которых ученые убедили чиновников, что создание химер приведет к значимым открытиям в области нейродегенеративных заболеваний, таких как болезни Альцгеймера и Паркинсона, а также позволит выращивать неотторгаемые органы для трансплантации. Кроме того, такие эксперименты помогут тестировать новые лекарства и создавать  революционные методики лечения опасных заболеваний.

После отмены моратория эксперименты по созданию трансгенных животных продолжатся, хотя при их проведении будут действовать определенные ограничения. В частности, как и раньше, при проведении экспериментов человеческие стволовые клетки в эмбрионы животных разрешено вводить лишь на определенных ранних стадиях развития. При создании химер используют плюрипотентные стволовые клетки, которые способны превратиться в любые клетки человеческого зародыша. Они внедряют в ткани эмбриона животного на очень ранних стадиях, после чего эмбрион развивается дальше и у него формируются подобные человеческим органы. Кроме того, запрещены опыты, в результате которых у животных могут появиться человеческие репродуктивные клетки. Все процессы по созданию химер будет контролировать специально созданный для этого научный комитет.

Фото: sci-tech.club

Если мораторий на создание химер действительно отменят, что, скорее всего, произойдет уже в сентябре, это станет огромным шагом вперед в сфере развития трансплантологии. Не секрет, что пересадка органов сейчас сопряжена со многими сложностями. Найти подходящего донора очень сложно, а порой и невозможно: нужно, чтобы у больного и донора совпало много физиологических параметров. Согласно данным  правительственного отчета о трансплантации в США в стране каждый день 79 человек получают донорские органы, но еще 18 умирают из-за их нехватки. В других странах ситуация еще хуже. По статистике ВОЗ количество людей, которым нужен донорский орган, за последние 20 лет увеличилось в мире в пять раз.

Пока проблема с органами ограничивается созданием механических устройств, которые помогают работать поврежденным органам. Причем внедрение инородных систем, имплантатов связано с высоким риском инфекции, образованием тромбов и кровотечений. Кроме того, выращивают органы для пересадки из стволовых клеток, но пока не удается создать полностью функциональные аналоги, которые можно было бы вживить человеку. Поэтому ученые возлагают большие надежды на ксенотрансплантацию — выращивание человеческих органов в организме животных. Собственно, именно в рамках ксенотрансплантации проходят эксперименты по созданию так называемых химер. Развитию этого направления способствуют серьезные достижения в области генетики и иммунологии.

Запрет на создание химер, как и обсуждаемая сейчас отмена моратория, относится только к исследованиям, финансируемым правительством США, и не касается экспериментов, ведущихся на деньги частных спонсоров. Так, за прошлый год американские исследователи создали и перенесли для вынашивания порядка 20 эмбрионов свиней и овец с человеческими клетками. В области ксенотрансплантации уже работают немало лабораторий, включая такие известные организации, как американская клиника Мэйо, биотехнологические компании United Therapeutics, Novartis и др. А недавно ученые из Национального института сердца, легких и крови США (National Heart, Lung and Blood Institute, NHLBI) совершили настоящий прорыв в области трансплантологии, успешно пересадив генетически модифицированные сердца свиней бабуинам, причем новые органы функционировали более года. 

В Университета Невады проводятся эксперименты по выращиванию органов для пересадки в организме овец. В процессе экспериментов удалось добиться удивительно высокой пропорции человеческих клеток в некоторых органах животных. Предполагается найти виды стволовых клеток, которые наиболее эффективны для формирования определенной системы. В частности, в организме животных будут выращивать сердечные клетки для лечения патологий сердца. Технология уже доказала свою эффективность в лечении сердечных заболеваний у мышей и крыс. Пока единственным источником человеческих зародышевых сердечных клеток является человеческий эмбрион, что вызывает немало "этических споров".

Кроме того, с помощью метода можно будет создавать широкий спектр разнообразных тканей, например клетки, производящие инсулин для лечения диабета. В свою очередь, идея таких опытов основана на исследованиях специалистов из детской больницы в Филадельфии, в процессе которых обнаружилось, что человеческие стволовые клетки костного мозга способны прижиться в овцах, став частью сердца, кожи, мускулов и прочих органов.

Фото: az-cherepah.ucoz.ru

Специалисты компании United Therapeutics выращивают легкие в организме свиней для лечения серьезных легочных заболеваний, включая гипертенцию. Кроме того, ученые также ведут разработки по созданию в организме животных почек, печени, сердца и роговицы. 

Проблема в том, что, несмотря на очевидный потенциал, создание химер сталкивается с этическими опасениями, которые и стали причиной отказа NIH от финансирования таких экспериментов в прошлом году. Причем аргументы против таких разработок совершенно абсурдные. Так, в сентябре 2015 г. представители Национальных институтов здоровья США выразили беспокойство, что если стволовые клетки введут в мозг мышей, то родятся грызуны с аналогичным человеческому разумом. В итоге эта организация, которая распределяет гранты на биомедицинские исследования, приостановила финансирование экспериментов с химерами. Все как обычно: стоит исследованиям вплотную подойти к границе с научной фантастикой, у общества возникает панический страх.

Разумеется, введение моратория возмутило ученых, которые знают ситуацию изнутри и убеждены в огромной пользе выращивания человеческих органов в организме животных. По словам профессора Института стволовых клеток при Университете в Миннесоте Дэниела Гэрри, мораторий, введенный NIH, представляет угрозу для развития биологии стволовых клеток, биологии развития и регенеративной медицины. В частности, сколько бы ни проводилось экспериментов с мышами, в процессе которых нервные клетки людей внедрялись в головной мозг грызунов, сверхинтеллектуальных животных пока не появилось. Гэрри продолжил свои исследования, несмотря на мораторий NIH, и стал одним из 11 авторов письма с критикой решения Национальных институтов здоровья США. Ученый уверен в перспективности технологии, поскольку давно занимается ее развитием. В частности, на базе лаборатории Института стволовых клеток он  вырастил свиней с человеческими сердцами. Результаты так впечатлили Пентагон, что он предоставили Гэрри грант в $1,4 млн на продолжение экспериментов. 

Аналогичные исследования проводятся и в других странах. Значительных успехов в области ксенотрансплантации достигла Япония.  Правительство стало активно финансировать такие проекты после того, как ученый Синъя Яманака стал лауреатом Нобелевской премии по медицине и физиологии за исследование в области стволовых клеток. Сейчас в сфере ксенотрансплантации работают многие японские лаборатории.

Так, группа биологов во главе с профессором Токийского университета Хиромицу Накаути выращивает с использованием стволовых клеток, которые при определенном химическом воздействии могут трансформироваться в клетки любого типа,  человеческие органы в теле свиньи. Накаути говорит, что именно свиньи лучше всего подходят для экспериментов в области ксенотрансплантации: ДНК этого животного аналогично человеческому, а органы похожи как анатомически, так и функционально. 

Фото: shatilin.com

Кроме того, органы свиней, многократно накануне протестированные, можно извлекать под анестезией  прямо перед трансплантацией, что исключает многие риски, связанные с пересадкой органов от умерших доноров, в том числе возможную передачу инфекции. Соответственно  операции по трансплантации станут гораздо успешнее.

Регенеративная медицина считается в Японии одним из приоритетных направлений развития науки. Сейчас на законодательном уровне рассматривается вопрос о пересадке людям выращенных в организме животных органов. Так что у Японии есть все шансы опередить в этом направлении американцев. Японцы, кстати, этическими вопросами особо не заморачиваются: они концентрируются на создании максимально безопасных методик и скорейшем их внедрении. И это справедливо: вместо того чтобы бояться мышей со сверхинтеллектом, стоит делать все возможное для сохранения жизни людей. Что действительно неэтично, так это позволить человеку умереть, вместо того чтобы дать лекарство.