Világelső: Emberi sejteket tarlamazó vesét növesztettek sertésembrióban

A Cell Stem Cell című folyóiratban csütörtökön megjelent tanulmányban ismertetett fejlesztés azonban etikai kérdéseket vet fel a szakértők szerint, főleg azért, mert a sertések agyában is találtak emberi sejteket.

A Guangzhou Institutes of Biomedicine and Health kutatói a vesére összpontosítottak, mivel ez az egyik legelőször kifejlődő szerv, és az emberi gyógyászatban a leggyakrabban átültetett szerv.

„Patkányszerveket egerekben, egérszerveket pedig patkányokban állítottak elő, de az emberi szervek sertésekben való növesztésére tett korábbi kísérletek nem jártak sikerrel” – mondta Liangxue Lai vezető szerző közleményében.

„A mi megközelítésünk javítja az emberi sejtek integrációját a recipiens szövetekbe, és lehetővé teszi, hogy emberi szerveket növesszünk sertésekben.”

Ez más megközelítés, mint a közelmúltban az Egyesült Államokban elért, nagy visszhangot kiváltó áttörések, ahol genetikailag módosított sertésvese, sőt szív is került emberbe.

Az új tanulmány „úttörő lépéseket ír le a szervbiotechnológia új megközelítésében, amely sertéseket használ inkubátorként emberi szervek növesztéséhez” – mondta Dusko Ilic, a londoni King's College őssejt-tudományok professzora, aki nem vett részt a kutatásban.

Ilic figyelmeztetett, hogy a kísérlet életképes megoldássá alakítása számos kihívást rejt magában, de „mindazonáltal ez a magával ragadó stratégia további kutatást igényel”.

Az ilyen hibridek létrehozásának egyik legnagyobb kihívása az volt, hogy a sertéssejtek túlnőtték az emberi sejteket. Az akadályok leküzdésére a csapat CRISPR génszerkesztéssel két olyan gént törölt, amelyek nélkülözhetetlenek a vesék kialakulásához a sertésembrióban, létrehozva egy úgynevezett „rést”az embrióban.

Ezután speciálisan előkészített emberi pluripotens őssejteket – olyan sejteket, amelyek képesek bármilyen sejttípussá fejlődni – adtak hozzá a szövetekhez, amelyek kitöltötték a rést.

Mielőtt az embriókat kocákba ültették volna, olyan anyagokat tartalmazó kémcsövekben növesztették őket, amelyek az emberi és a sertéssejteket egyaránt megfeleltek.

Összesen 1820 embriót ültettek be 13 bérkocába. A vemhességeket 25 és 28 nap után megszakították, hogy felmérjék, hogyan működött a kísérlet.

Az elemzésre kiválasztott öt embrióról kiderült, hogy fejlődési szakaszukhoz képest funkcionálisan normális vesékkel rendelkeznek, és elkezdtek növekedni a húgyvezetékek, amelyek végül összekötik őket a húgyhólyaggal. Ezek 50-60 százalékban emberi sejteket tartalmaztak.

„Azt találtuk, hogy ha a sertésembrióban létrehozunk egy rést, akkor az emberi sejtek természetes módon kitöltik ezeket a helyekre” - mondta Zhen Dai társszerző.

„Csak nagyon kevés emberi idegsejtet láttunk az agyban és a gerincvelőben, és egyetlen emberi sejtet sem a nemiszervek kezdeményeiben”.

Az emberi sejtek szaporítószövetbe való behatolásának megakadályozása kulcsfontosságúnak tekinthető, mivel ellenkező esetben fennáll a veszélye az ember-sertés hibridek ellenőrizetlen létrehozásának.

A sertésagyban lévő emberi sejtek jelenléte azonban még mindig aggodalomra ad okot – mondta Darius Widera, a Readingi Egyetem őssejtbiológia professzora.

„Bár ez a megközelítés egyértelmű mérföldkő és az első sikeres kísérlet arra, hogy emberi sejteket tartalmazó teljes szerveket növesszünk sertésekben, az emberi sejtek aránya a létrehozott vesékben még mindig nem elég magas” – tette hozzá.

Hosszú távon a csapat szeretné optimalizálni technológiájukat az emberi transzplantációban való felhasználásra, de elismerik, hogy ez még nem áll készen.

Fontos korlátot jelentett, hogy a vesékben sertés eredetű érsejtek voltak, amelyek kilökődést okozhatnak, ha emberbe ültetik át őket.

Ennek ellenére a tudósok azt tervezik, hogy tovább folytatják, és hagyják a veséket hosszabb ideig fejlődni. Más emberi szervek, például a szív és a hasnyálmirigy sertésekben történő növesztésén is dolgoznak.