До сих пор химер (животных с клетками человека) создавали путем инъекций стволовых клеток прямо в эмбрионы. Но такой способ дает низкий процент выживаемости человеческих клеток, а сами клетки могут превратиться в любой тип ткани, что сложно контролировать.
Инженер Силин Шен (Университет Техаса) с командой исследователей решили упростить процесс. Они сначала вырастили 3D-органы человека — органоиды кишечника, печени и мозга — из перепрограммированных стволовых клеток. Затем ввели их в амниотическую жидкость самок мышей на ранней стадии беременности. Исследование опубликовано в издании Nature.
Мы даже не прокалывали эмбрионы.Честно, я не ожидал, что это сработает.
Через несколько дней органоиды начали проникать в развивающиеся органы мышиных эмбрионов. И самое удивительное — они попадали именно туда, куда нужно: кишечные клетки — в кишечник, печеночные — в печень, нейроны — в кору мозга.
У 10% новорожденных мышей обнаружили человеческие клетки в кишечнике (примерно 1% от всех клеток органа). В печени и мозге доля была ниже, но при этом человеческие клетки выжили и сохранялись как минимум два месяца после рождения. Более того, они были функциональны: печеночные клетки производили человеческий белок альбумин.
Метод оказался удивительно щадящим: он не требует прямого вмешательства в эмбрион и позволяет прицельно доставлять определенные типы клеток. Это серьезно упрощает создание организмов с человеческими клетками и открывает возможность изучения развития органов in vivo, создания моделей заболеваний, а в будущем — выращивания человеческих органов для трансплантации.
Однако пока доля человеческих клеток в тканях мала. Команда ищет способы увеличить ее, сохранив при этом безопасность. Часть ученых обеспокоена тем, что человеческие клетки оказались в мозге мышей. Если в будущем их станет больше, появятся этические вопросы — например, могут ли такие животные развить зачатки человеческого сознания.
Ранее мы рассказывали, как мыши пытаются оказать «первую помощь» сородичам.