Американским ученым удалось беспрецедентно модифицировать геном животного, максимально приблизив его к человеческому, что в будущем может помочь справиться с нехваткой органов для трансплантации.
Группа ученых из биотехнологической компании eGenesis смогла успешно изъять из ДНК 37 свиней содержавшиеся там специфические вирусы, преодолев тем самым один из основных барьеров в пересадке органов свиньи человеку.
Ученые признают, что возможность отторжения чужеродных человеческому организму свиных органов по-прежнему остается одной из основных проблем, однако называют полученные результаты важным и многообещающим первым шагом.
Результаты эксперимента, в котором использовались клетки свиной кожи, опубликованы в научном журнале Science.
В генетическом коде взятого материала ученые выявили 25 различных эндогенных ретровирусов свиней (PERV). В ходе дальнейших экспериментов по соединению человеческих и свиных клеток эти ретровирусы показали свою способность заражать человеческие клетки. Однако ученые при помощи метода генной инженерии смогли удалить эти 25 эндогенных ретровирусов.
Затем с помощью технологии клонирования — той же самой, при помощи которой была создана овечка Долли, — они поместили «отредактированный» генетический материал из свиных клеток в яйцеклетку свиньи и создали эмбрионы. Это сложный и не самый эффективный процесс, однако он привел к рождению 37 здоровых поросят.
«Это первые свиньи, не имеющие свиных эндогенных ретровирусов», — пояснила Би-би-си Луань Ян, входящая в исследовательскую группу eGenesis при Гарвардском университете. Они также являются, по словам ученой, «наиболее генетически модифицированными [животными] в том, что касается количества произведенных изменений».
Специалисты eGenesis столкнулись с целым рядом непредвиденных проблем из-за того, что им пришлось предпринимать столько генетических модификаций сразу.
Принцип работы технологии CRISPR можно сравнить с системой спутниковой навигации и парой ножниц: навигатор находит правильную точку в генетическом коде, а затем ножницы удаляют ненужное. Однако удаление 25 составляющих свиного генома привело к ДНК к нестабильности и потери генетической информации.
Если ксенотрансплантация — то есть пересадка человеку органов животных — сработает, то это решит проблему нехватки органов и сократит долгое ожидание для тех, кому необходима пересадка.
В США более 100 тысяч человек нуждаются в трансплантации того или иного органа. В Соединенном Королевстве таких людей около 6,5 тысяч.
«Мы понимаем, что пока находимся всего лишь на ранних стадиях научных исследований и что наше видение мира, где нет нехватки органов для пересадки, возможно, очень смелое, но это одновременно дает нам стимул двигать горы», — сказала биогенетик.
«Многообещающий первый шаг»
Свиньи подходят для ксенотрансплантации больше многих других животных, поскольку их ДНК относительно близка человеческой, внутренние органы схожи по размеру, а кроме того, свиней легко разводить в больших количествах.
И все же удаление свиных ретровирусов — это только половина проблемы, поскольку даже органы, пересаженные от человека человеку, могут вызвать иммунную реакцию, которая приведет к отторжению трансплантата.
Сейчас ученые занимаются как раз тем, что изучают, какие еще генетические модификации возможно провести, чтобы иммунная система человека более охотно принимала свиные органы.
«Это важный шаг к тому, чтобы сделать ксенотрансплантацию реальностью, — так прокомментировал новые данные Даррен Гриффин, профессор генетики из Университета Кента. — В то же время, прежде чем ксенотрансплантация станет реальностью, придется решить довольно много сопутствующих проблем, включая этические соображения».
Профессор Иен Макконнелл из Кембриджского университета отметил: «Эта работа — многообещающий первый шаг в сторону развития генетической стратегии по созданию разновидностей свиней, в которых риск передачи ретровирусов будет устранен. Однако пока еще неясно, смогут ли эти результаты вылиться в полноценную безопасную стратегию по пересадке органов».
