Исследователи вырастили человеческие клетки в эмбрионах обезьян, чтобы лучше понять, как клетки развиваются и взаимодействуют друг с другом.
Химера на ранней стадии развития / ©Weizhi Ji, Kunming
Команда из Института Солка в Калифорнии и их коллеги создали так называемые химеры человека и обезьяны. Они поместили стволовые клетки человека в эмбрионы макак в лабораторные чашки Петри и смогли выращивать химерные эмбрионы в течение 20 дней. Это исследование, несмотря на этические вопросы, потенциально может дать новое понимание эволюции. Также оно важно для разработки новых моделей человеческой биологии и изучения болезней. Работа опубликована в журнале Cell.
В 2017 году Изписуа Бельмонте и его коллеги создали первую химеру человека и свиньи. Ученые включили человеческие клетки в ткани свиньи на ранней стадии развития. Но обнаружили, что у них плохая молекулярная связь. Поэтому биологи решили исследовать химеры, используя более близкородственный вид — макак.
Ученые вырастили эмбрионы макак в лаборатории. Как только тем исполнилось шесть дней, в них ввели по 25 человеческих индуцированных стволовых клеток. Через сутки у 132 эмбрионов обнаружили человеческие клетки. Через 10 дней 103 химерных эмбриона все еще развивались. Выживаемость вскоре начала снижаться, и к 19-му дню только три химеры были еще живы. При этом процент человеческих клеток в эмбрионах оставался высоким на протяжении всего периода их роста.
Исследователи провели анализ человеческих и обезьяньих клеток из эмбрионов. В них обнаружили несколько связей, которые либо оказались новыми, либо усилились в химерных клетках. «Понимание того, какие пути вовлечены в химерную клеточную коммуникацию, позволит нам, возможно, усилить эту ее и повысить эффективность химеризма у вида-хозяина, который эволюционно более далек от человека», — объяснил Исписуа Бельмонте, автор работы.
Далее биологи исследовали все молекулярные пути, участвующие в межвидовой коммуникации. Главная цель — определить, какие из них жизненно важны для процесса развития. Также эта работа может проложить путь к решению проблемы острой нехватки трансплантируемых органов и для разработки новых подходов к скринингу лекарств. И поможет нам лучше понять раннее развитие человека, прогрессирование заболеваний и старение.
Биологи отметили, что работа соответствует современным этическим и правовым принципам. «Как бы ни были важны для науки эти результаты, не менее важно то, как мы провели эту работу, уделяя самое пристальное внимание этическим соображениям и тесно координируя свою работу с регулирующими органами», — рассказал Изписуа Бельмонте.
