Na świat przyszły pierwsze chimery świni i małpy. Dlaczego tak szybko zdechły?

Jak informują autorzy pracy, dwa prosiaki wyglądały normalnie, ich organy zawierały jednak niewielkie ilości komórek makaka jawajskiego.

“To pierwszy opisany przypadek chimer świni i małpy, które doprowadzono do narodzin” – podkreśla współautorka pracy Tang Hai.

Nie jest jasne, dlaczego prosiaki tak szybko zdechły. Autorzy przypuszczają, że raczej nie było to związane z chimeryzmem, a z procedurą in vitro, która w przypadku świń działa znacznie mniej skutecznie niż w przypadku ludzi. Testy miały przybliżyć naukowców do hodowli tkanek na zamówienie, pokazały jednak, że przed nimi w tej sprawie daleka droga.

Hai wraz ze współpracownikami zmodyfikowali hodowane w laboratoryjnej kulturze komórki makaka jawajskiego tak, by wytwarzały fluorescencyjne białko GFP. To pozwoliło badaczom sprawdzać, gdzie te komórki i ich pochodne się wbudowały. Z kultury zmodyfikowanych komórek pobrano komórki macierzyste, by wbudować je w embriony świń pięć dni po zapłodnieniu. W sumie w organizmy loch wszczepiono ponad 4000 tak zmodyfikowanych embrionów: urodziło się 10 prosiąt, z których dwa okazały się chimerami. Ich tkanki – w tym serce, wątroba, płuca i śledziona, a także skóra – zawierały niewielkie liczby komórek małpy. Proporcja nie była duża: od jednej komórki na tysiąc do jednej na dziesięć tysięcy.

Wszystkie 10 prosiąt w ciągu tygodnia po narodzinach zdechło.

W kolejnym etapie prac naukowcy z Pekinu próbują stworzyć zdrowe prosiaki, których tkanki będą zawierały dużo więcej komórek makaka. Jeśli to się powiedzie, w dalszym etapie będą chcieli stworzyć zwierzę, którego organ będzie składał się praktycznie tylko z małpich komórek.

Taki eksperyment powiódł się wcześniej tylko na gryzoniach: w 2010 roku Hiromitsu Nakauchi, obecnie pracujący w Stanford University, stworzył myszy, których trzustki składały się z komórek szczura. Myszy zmodyfikowano wcześniej genetycznie tak, że ich własne komórki nie mogły rozwinąć się właśnie w tkankę trzustki.

W 2017 roku grupa pod kierunkiem Juana Carlosa Izpisua Belmonte z Salk Institute stworzyła embriony świni zawierające ludzkie komórki. W tym przypadku tylko jedna na sto tysięcy komórek pochodziła od człowieka, ze względów etycznych pozwolono jednak embrionom rozwijać się tylko przez miesiąc. Nie chciano ryzykować, że prosiaki będą miały częściowo ludzki mózg.

Ze względu na takie właśnie obawy Hai ze swoim zespołem korzystała z komórek małp – było ich tym razem więcej, ale wciąż o wiele za mało.

“Biorąc pod uwagę niezmiernie małą skuteczność procedury i szybką śmierć zwierząt, czuję się raczej zniechęcony” – komentuje w “New Scientist” Paul Knoepfler z University of California w Davis.

Jego zdaniem, nie jest pewne, czy kiedykolwiek tworzenie ludzko-zwierzęcych chimer pomoże w tworzeniu organów na zamówienie. Trudno jednak dalszych tego typu eksperymentów nie prowadzić – w uzupełnieniu choćby dla badań nad inżynierią tkankową.