Η μελέτη περιγράφει πώς ένα πρώιμο συμπαγές εξανθρωπισμένο όργανο αναπτύχθηκε σε άλλο είδος για πρώτη φορά. Οι πρώιμοι εξανθρωπισμένοι νεφροί αναπτύχθηκαν σε έμβρυα ανθρώπου χοίρου στις 28 ημέρες της κύησης. Η μελέτη δημοσιεύτηκε στο Cell Stem Cell και έχει επιπτώσεις στην κατανόησή μας για την ανάπτυξη οργάνων καθώς και για την ιατρική μεταμοσχεύσεων. Οι επιστήμονες διερευνούν τώρα εναλλακτικές σε μεταμοσχεύσεις ζώντων και νεκρών δοτών με τη μορφή ανθρώπινων οργάνων που αναπτύσσονται σε άλλα είδη μεγάλων θηλαστικών. Για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας τεχνικές επεξεργασίας γονιδίων και ανθρώπινα βλαστοκύτταρα για τη δημιουργία χιμαίρων (έμβρυα που περιέχουν τόσο ανθρώπινα όσο και ζωικά κύτταρα).
Αν και οι χίμαιρες έχουν χρησιμοποιηθεί στο παρελθόν για την παραγωγή οργάνων άλλων ειδών, η τρέχουσα μελέτη, με επικεφαλής ερευνητές από τα Ινστιτούτα Βιοϊατρικής και Υγείας του Guangzhou (Κίνα), είναι η πρώτη που παράγει συμπαγή ανθρώπινα όργανα σε άλλο είδος. Για να αποτρέψουν την ανάπτυξη των δικών τους νεφρών, αφαίρεσαν πρώτα δύο γονίδια από τα έμβρυα χοίρου. Στη συνέχεια ανάπτυξαν ανθρώπινα βλαστοκύτταρα, τα οποία έχουν τη δυνατότητα να εξελιχθούν σε σχεδόν οποιοδήποτε τύπο ανθρώπινου κυττάρου, σε ειδικές συνθήκες, για να μιμηθούν τα εμβρυϊκά κύτταρα. Αυτά τροποποιήθηκαν επίσης γενετικά για να αναστείλουν προσωρινά την απόπτωση, ουσιαστικά τον διακόπτη «αυτοκαταστροφής» των κυττάρων, προκειμένου να αυξηθούν οι πιθανότητες επιβίωσής τους όταν προστεθούν στο έμβρυο χοίρου. Τέλος, πριν από τη μεταφορά, τα συνδυασμένα έμβρυα χοίρου-ανθρώπου καλλιεργήθηκαν με θρεπτικά συστατικά για να καλύψουν τις ανάγκες και των δύο ειδών.
Συνολικά 1.820 έμβρυα εμφυτεύτηκαν σε 13 χοίρους-μητέρες. Τα έμβρυα τερματίστηκαν και εξήχθησαν είτε στην 25η είτε στην 28η ημέρα της κύησης για να διαπιστωθεί εάν είχαν αρχίσει να αναπτύσσουν εξανθρωπισμένους νεφρούς. Ωστόσο, μόνο πέντε έμβρυα συλλέχθηκαν για ανάλυση, δύο στις 25 ημέρες και τρία στις 28 ημέρες κύησης. Ωστόσο, τα λίγα έμβρυα που ελήφθησαν είχαν δομικά φυσιολογικούς νεφρούς για το στάδιο ανάπτυξής τους. Αποτελούνταν από 50-60% ανθρώπινα κύτταρα και είχαν σχηματιστεί νωρίς. Οι ερευνητές αναγνωρίζουν επίσης ότι η χρήση αυτής της τεχνολογίας για τη δημιουργία ανθρώπινων οργάνων για μεταμόσχευση είναι ένας υψηλός στόχος που θα χρειαστούν πολλά χρόνια για να επιτευχθεί, αλλά στο μεταξύ, αυτή η τεχνολογία θα μπορούσε να προσφέρει πληροφορίες για τη μελέτη της ανάπτυξης οργάνων αλλά και των αναπτυξιακών ασθενειών.
Βιβλιογραφία: Wang J, Xie W, Li N, et al. Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation. Cell Stem Cell. 2023. doi: 10.1016/j.stem.2023.08.003