Vědci vypěstovali ledviny z převážně lidských buněk v prasečích embryích

Nová technika, popsaná v studii zveřejněné ve vědeckém časopise Cell Stem Cell, spočívá v úpravě genetické výbavy prasečích embryí a následném vpravení lidských buněk, z nichž se v těchto zvířatech vytvoří ledviny. Je to poprvé, co se vědcům podařilo vypěstovat pevný lidský orgán uvnitř jiného živočišného druhu, ačkoli předchozí studie použily podobné metody k vytvoření lidských tkání, jako je krev nebo kosterní sval. Nyní se zaměřili právě na ledviny, protože jsou jedním z prvních orgánů, které se v lidském těle vyvíjejí, a také nejčastěji transplantovaným orgánem v medicíně.

Zdroj: Matthias Zomer, Pexels

Vědci z Institutu Biomedicíny a Zdraví Guangzhou úspěšně vytvořili embrya obsahující kombinaci lidských a prasečích buněk. Po přenosu do náhradních prasečích matek měly vyvíjející se ledviny po 28 dnech normální strukturu a tvorbu tubulů.

Integrace lidských kmenových buněk do prasečích embryí byla dosud problémem, jelikož mají odlišné fyziologické potřeby. Nový přístup zlepšuje integraci humánních buněk do tkání příjemce. „Zjistili jsme, že pokud v prasečím embryu vytvoříme výklenek, lidské buňky se do těchto prostor přirozeně dostanou,“ říká vedoucí autor studie Zhen Dai.

Výzkum vyvolal i etické otázky

Tým také zjišťoval, zda se lidské buňky podílejí na tvorbě dalších tkání v embryích, což by mohlo mít etické důsledky, zejména pokud by se u donošených prasat našlo v nervových nebo zárodečných tkáních velké množství lidských buněk. Ukázalo se však, že lidské buňky se nacházeli převážně v ledvinách, zatímco zbytek embrya tvořily buňky prasečí.

„V mozku a míše jsme viděli jen málo lidských nervových buněk a v pohlavním hřebeni vůbec žádné. Proto předpokladáme, že lidské kmenové buňky se nediferencovaly na zárodečné buňky.“

Nyní, když se podařilo optimalizovat podmínky pro pěstování ledvin v lidsko-prasečích chimérách (organismech obsahujících DNA dvou různých druhů), chce tým umožnit další zkoumání této metody. Pracují na vytvoření dalších orgánů, včetně srdce a slinivky břišní.

První krok na cestě k transplantacím

Dlouhodobým cílem je optimalizovat technologii pro transplantace lidských orgánů. Vědci však uznávají, že práce bude složitá a může trvat mnoho let. Vypěstování plně funkčního lidského orgánu by vyžadovalo některé další kroky, jelikož se orgány skládají z více typů buněk a tkání. Vypěstované ledviny měly zatím cévní buňky prasečího původu, což by v případě transplantace mohlo způsobit odmítnutí orgánu.

„Orgány nejsou složeny pouze z jedné buněčné linie. Abychom měli orgán, kde vše pochází z člověka, museli bychom pravděpodobně prasata upravovat mnohem složitějším způsobem. To sebou přináší další problémy,“ říká jeden z hlavních autorů Miguel A. Esteban. Mezitím by se ale tato technologie mohla dobře využít ke studiu vývoje lidských orgánů a vývojových onemocnění.

Zdroj: Science Daily, CNN