 |
| © Кадр из фильма «Планета обезьян: Война» |
Химера в греческой мифологии - огнедышащее чудовище с головой и шеей льва, туловищем козы и хвостом змеи. В переносном смысле - необоснованная, несбыточная идея. Но этот термин существует и в биологии.
О рождении гибридов между обезьяной и человеком речи не идет: зародыши уничтожены на ранних стадиях развития. Ученые надеются, то когда-нибудь их открытие восполнит недостаток органов для трансплантации.
Для биологов термин «химера» описывает организмы, тела которых состоят из клеток от двух разных источников происхождения. Например, при беременности двойней один из близнецов может иногда поглощать другого. Получившаяся особь построена из клеток с отдельными геномами. На судебно-медицинской конференции 2019 года обсуждался случай с мужчиной, которому была сделана трансплантация костного мозга. Поскольку костный мозг производит клетки крови, последующие тесты ДНК крови мужчины соответствовали геному его донора, а не его собственному. (Более неожиданно оказалось, что ДНК донора также присутствует в мазках, взятых со щек, и в сперме).
Китайский исследователь Тао Тан и команда американских, китайских и испанских ученых сумели создать эмбрионы, которые частично являются человеческими, а частично — обезьяньими.
О рождении гибридов между обезьяной и человеком речи не идет: зародыши уничтожены на ранних стадиях развития. Ученые надеются, то когда-нибудь их открытие восполнит недостаток органов для трансплантации.
Для биологов термин «химера» описывает организмы, тела которых состоят из клеток от двух разных источников происхождения. Например, при беременности двойней один из близнецов может иногда поглощать другого. Получившаяся особь построена из клеток с отдельными геномами. На судебно-медицинской конференции 2019 года обсуждался случай с мужчиной, которому была сделана трансплантация костного мозга. Поскольку костный мозг производит клетки крови, последующие тесты ДНК крови мужчины соответствовали геному его донора, а не его собственному. (Более неожиданно оказалось, что ДНК донора также присутствует в мазках, взятых со щек, и в сперме).
Китайский исследователь Тао Тан и команда американских, китайских и испанских ученых сумели создать эмбрионы, которые частично являются человеческими, а частично — обезьяньими.
 |
|
Исследователи создали эмбрионы, которые являются частично человеческими и частично обезьяньими. Когда-нибудь они смогут предоставить органы для трансплантации. |
В течение нескольких десятилетий ученые экспериментировали с межвидовыми химерами, организмами, которые, как и в греческих мифах, представляют собой совокупность различных животных. Они создали мышей-крыс, овец и перепелов. Теперь в статье, опубликованной в Cell , Тао Тан, биолог из Куньминского университета науки и технологий, и группа американских, китайских и испанских исследователей сообщают об усилиях по распространению этого принципа на людей. Им удалось создать эмбрионы, которые являются частично обезьяньими и частично человеческими.
Работа основана на более ранних попытках многих из тех же исследователей. В 2017 году Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, биолог из Института Солка в Сан-Диего, объявил о создании химерных эмбрионов человека и свиньи. Но насколько успешными были эти усилия, неизвестно. Только одна клетка из 100000 в эмбрионах была человеческой, и было неясно, способствуют ли они росту организма. На этот раз все по-другому. Человеческие клетки, кажется, счастливы сотрудничать, по крайней мере, время от времени, с клетками обезьян.
Работа основана на более ранних попытках многих из тех же исследователей. В 2017 году Хуан Карлос Изписуа Бельмонте, биолог из Института Солка в Сан-Диего, объявил о создании химерных эмбрионов человека и свиньи. Но насколько успешными были эти усилия, неизвестно. Только одна клетка из 100000 в эмбрионах была человеческой, и было неясно, способствуют ли они росту организма. На этот раз все по-другому. Человеческие клетки, кажется, счастливы сотрудничать, по крайней мере, время от времени, с клетками обезьян.
 |
|
Химера на ранней стадии развития |
Исследователи начали эксперимент с 132 эмбрионов макаки. Через шесть дней после оплодотворения в эмбрионы вводились расширенные плюрипотентные клетки человека — этот вид клеток может вырасти в любые другие клетки, имеющиеся в организме. Во время ранних этапов развития эмбрионы млекопитающих состоят из четырех типов клеток, и человеческие клетки проникли в каждый из них.
На 15 день эксперимента количество живых эмбрионов начало снижаться, а на 20 день их вообще не осталось. Но этого времени хватило, чтобы началась так называемая гаструляция — процесс, во время которого из эбриональных клеток начинают формироваться различные органы и ткани. Человеческим клеткам потребовалось больше времени, чем обезьяньим, чтобы достичь этого этапа, но, тем не менее, у них все получилось.
Ученые надеются, что эксперимент может помочь в решении двух задач. Первая из них — объяснить неточности в сложном процессе эмбрионального развития, что позже могло бы подсказать путь к лечению некоторых врожденных болезней. Использование химер позволило бы избежать этических трудностей, связанных с экспериментами на человеческих эмбрионах.
Также есть надежда, что химерные животные когда-нибудь сделались бы источником органов для пересадки больным. В 2017 году японские ученые продемонстрировали, как это могло бы работать. Они пересадили части поджелудочной железы, которые были выращены внутри гибрида мыши и крысы, в мышь с диабетом, после чего диабет у мыши исчез. Но пока неясно, как перенести этот принцип на людей, ведь эксперименты с человеческими химерами — весьма спорная со стороны этики вещь. В США, например, запрещено финансирование такой работы из федерального бюджета.
На ранних стадиях развития эмбрионы млекопитающих превращаются в четыре разных типа клеток. Эпибласты продолжают формировать сам организм; гипобласты развиваются в желточный мешок; трофэктодермы становятся плацентой, а внеэмбриональные клетки мезенхимы образуют мембрану, окружающую эмбрион. Человеческие клетки химеры проникли во все четыре типа тканей, хотя в каждом случае их было меньше. Не более 7% эпибласта составляли человеческие клетки и всего 5% гипобласта. Похоже, что расположение клеток влияет на то, какие белки они производят. Человеческие клетки в эпибласте химеры вели себя больше как клетки эмбрионов человека, чем клетки эмбрионов обезьян. Но это не относилось к человеческим гипобластным или экстраэмбриональным клеткам мезенхимы, которые вели себя больше как клетки обезьян.
На 15 день эксперимента количество живых эмбрионов начало снижаться, а на 20 день их вообще не осталось. Но этого времени хватило, чтобы началась так называемая гаструляция — процесс, во время которого из эбриональных клеток начинают формироваться различные органы и ткани. Человеческим клеткам потребовалось больше времени, чем обезьяньим, чтобы достичь этого этапа, но, тем не менее, у них все получилось.
Ученые надеются, что эксперимент может помочь в решении двух задач. Первая из них — объяснить неточности в сложном процессе эмбрионального развития, что позже могло бы подсказать путь к лечению некоторых врожденных болезней. Использование химер позволило бы избежать этических трудностей, связанных с экспериментами на человеческих эмбрионах.
Также есть надежда, что химерные животные когда-нибудь сделались бы источником органов для пересадки больным. В 2017 году японские ученые продемонстрировали, как это могло бы работать. Они пересадили части поджелудочной железы, которые были выращены внутри гибрида мыши и крысы, в мышь с диабетом, после чего диабет у мыши исчез. Но пока неясно, как перенести этот принцип на людей, ведь эксперименты с человеческими химерами — весьма спорная со стороны этики вещь. В США, например, запрещено финансирование такой работы из федерального бюджета.
 |
|
Химерный эмбрион человека и обезьяны |
На ранних стадиях развития эмбрионы млекопитающих превращаются в четыре разных типа клеток. Эпибласты продолжают формировать сам организм; гипобласты развиваются в желточный мешок; трофэктодермы становятся плацентой, а внеэмбриональные клетки мезенхимы образуют мембрану, окружающую эмбрион. Человеческие клетки химеры проникли во все четыре типа тканей, хотя в каждом случае их было меньше. Не более 7% эпибласта составляли человеческие клетки и всего 5% гипобласта. Похоже, что расположение клеток влияет на то, какие белки они производят. Человеческие клетки в эпибласте химеры вели себя больше как клетки эмбрионов человека, чем клетки эмбрионов обезьян. Но это не относилось к человеческим гипобластным или экстраэмбриональным клеткам мезенхимы, которые вели себя больше как клетки обезьян.