Международная команда исследователей опубликовала первый рецензируемый отчёт о создании эмбриона химеры человека и свиньи. Такое достижение (пусть и вызывающее этические разногласия) является шагом в сторону выращивания животных с органами, пригодными для трансплантации человеку.

Напомним, что буквально вчера специалисты из других организаций также сообщили о том, что им удалось получить гибридные эмбрионы мыши и крысы.

Идея заключается в том, чтобы вводить человеческие стволовые клетки в эмбрионы животных и позволять им вырастать в необходимый для дальнейшей пересадки орган. И хотя сегодня учёные уже могут «превращать» стволовые клетки в различные виды клеток в лабораторных условиях например, в чашках Петри, и даже печатать из них органы, результаты таких работ не сопоставимы с теми, когда целый орган создаётся самой природой внутри эмбрионов.

Иными словами, даже самые лучшие учёные сегодня не могут выращивать жизнеспособные человеческие органы в лабораторных условиях, используя только лишь клетки человека (Даже кожа пока получается неполноценной, так как не имеет в своём составе кровеносных сосудов, не говоря уже о более сложных органах.)

Недавний же научный эксперимент доказывает, что человеческие клетки могут быть введены в нечеловеческий организм, выжить и даже расти внутри своего нового хозяина-животного (например, в организме свиньи).

Процесс введения клеток человека в эмбрион свиньи.

Подобные модифицированные животные могут обеспечить исследователей новыми моделями для тестирования лекарств и помочь им изучить ранние этапы развития человека.

Кроме того, такое биомедицинское достижение оставалось давней мечтой многих хирургов-трансплантологов, надеющихся решить критическую нехватку донорских органов. Сегодня только в США каждые десять минут один человек встаёт в очередь ожидания на пересадку того или иного органа. И каждый день около 22 человек из этого списка умирают, не дождавшись процедуры трансплантации. В связи с этим возникает вполне закономерный вопрос: что если проблему нехватки органов будут решать не за счёт доноров, а за счёт выращивания их внутри организмах животных? При этом понятно, что они в итоге будут лишены необходимого органа, то есть погибнут.

Тем не менее с получением первых гибридных существ мечта стала на один шаг ближе к реальности. Исследователи под руководством специалистов из Института Солка (Salk Institute) создали то, что в науке известно под словом «химера» — организм, содержащий клетки двух разных видов.

Существует два способа создания химеры. Первый предполагает внедрение органов одного животного в другого. Но это очень рискованный метод, поскольку иммунная система «принимающей стороны» может отвергать новый орган.

Второй способ – начать работу на эмбриональном уровне, внедряя клетки одного животного в эмбрион другого. Таким образом, процедура позволяет клеткам двух разных видов расти вместе в гибриде. Именно на эту методику и сделали ставку специалисты Института Солка.

Некоторые учёные уверены, что именно такой способ в конечном счёте сможет решить ряд биологических проблем, связанных с выращиванием органов в лабораторных условиях.

Увеличенное изображение клеток человека (зелёные), способствующих развитию сердца 4-недельного эмбриона свиньи.

При создании химер учёные, как правило, внедряют плюрипотентные стволовые клетки из одного вида в зародыш второго вида на раннем этапе развития. Между тем, многие предыдущие эксперименты показали, что получить на практике жизнеспособные гибридные эмбрионы достаточно сложно.

Изначально исследователи в рамках недавнего эксперимента использовали технологию редактирования генома CRISPR с целью создания эмбриона мыши без генов, которые отвечают за формирование нужных органов. Затем учёные вводили стволовые клетки крыс в эмбрионы мышей, а далее имплантировали эмбрионы в матку мышей. По той причине, что клетки крыс по-прежнему содержали гены, отвечающие за формирование органов, полученные химеры в результате имели органы, которые в основном состояли из клеток крыс. Животные жили до двух лет. Это нормальная продолжительность жизни для мышей.

Следующим шагом стала попытка гибридизировать два отдалённо родственных вида: человека и свинью. Исследователи вводили один из трёх типов индуцированных плюрипотентных стволовых клеток человека в эмбрионы свиней, чтобы увидеть, какие из них в итоге будут лучше выживать.

Как пишет издание Nature, эти три типа клеток включали некие «нормальные» клетки, клетки, процесс дифференциации которых в ткани уже был запущен, и клеток в промежуточном состоянии и всё ещё имеющих неограниченный потенциал развития. Последние показали наилучший результат.

«Мы попробовали использовать три разных типа человеческих клеток, которые по сути представляют собой три разных периода процесса развития», — говорит ведущий автор исследования Цзюнь У (Jun Wu) из Института Солка.

Учёные вводили «идеальные» клетки (последние в списке выше) человека в эмбрионы свиней, и эмбрионы при этом нормально развивались. Позднее эти зародыши были внедрены в матки взрослых свиней.

Эмбрион свиньи, которому были введены клетки человека.

Исследователи позволили химерам человека и свиньи развиваться только на протяжении трёх-четырёх недель, а после уничтожали их (в соответствии с этическими нормами).

Команда учёных получила 186 жизнеспособных гибридных эмбрионов из 1400 взятых первоначально и довела их до поздней стадии развития. По словам У, в итоге в каждой химере человека и свиньи было по одной клетке человека на 100 тысяч остальных клеток.

В целом, это, конечно, очень низкий процент. И такие результаты могут представлять проблему для использования метода в долгосрочной перспективе, считает Кэ Чэн (Ke Cheng), эксперт по стволовым клеткам из Университета Северной Каролины в Чапел-Хилл.

Исследователи также отмечают, что на усовершенствование технологии и обкатку для последующего использования её в качестве метода создания функционирующего человеческого органа могут уйти годы. Но уже сейчас технологию можно использовать, как способ изучения развития зародышей человека и понимания природы болезней. В этом отношении полученные результаты важны не меньше, чем способность создавать донорские органы.

Ещё недавно подобные эксперименты с химерами человека и животного были за пределами досягаемости во многих странах. И даже сегодня подобные работы невозможно проводить в рамках государственного финансирования в США (команда из Института Солка пользуется лишь частными взносами на свои эксперименты). Хотя этот вопрос уже поставлен на обсуждение.

Кроме того, общественное мнение также затрудняет создание организмов, которые являются частично человеком частично животным.

Но, по мнению У, людям всего лишь надо вспомнить (как бы это странно не прозвучало) о мифических химерах, чтобы изменить свою точку зрения или же просто по-новому взглянуть на проблему. Он напоминает, что химерами можно назвать и гибриды людей и птиц — тех, кого в некоторых религиях называют ангелами.

«В древних цивилизациях химеры были связаны с Богом. И наши же предки считали, что такие гибридные формы могли защитить людей», — говорит У. В некотором смысле это именно то, на что надеются учёные: гибриды людей и животных в один прекрасный день будут именно защищать людей.

О результатах своих «гибридных» работ исследователи подробно рассказали в статье научного издания Cell.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock

Корреспондент BBC Future объясняет, почему стремление сократить число животных, используемых в экспериментах и научных исследованиях, вызывает горячие споры и сопряжено с рядом трудностей.

Опыты над животными – возможно, один из самых спорных вопросов современной науки. Ученые экспериментируют над братьями нашими меньшими в различных целях, среди которых – фундаментальные исследования функционирования организмов, разработка потенциальных методик лечения человеческих болезней, а также проверка на безопасность и качество лекарств, устройств и других объектов. Сторонники испытаний на животных указывают на огромный прогресс в медицине, который стал возможен благодаря подобным экспериментам. Противники считают их жестокими и бессмысленными, поскольку результаты наблюдений за животными далеко не всегда применимы к человеку.

В 1959 году Уильям Расселл и Рекс Берч, выступающие за более гуманный подход к использованию животных в научных исследованиях, разработали правило «трех О»: ограничить использование животных; оптимизировать эксперименты, чтобы свести к минимуму страдания животных; отказаться от тех испытаний, которые можно заменить альтернативными методиками. За прошедшие пять десятилетий правило «трех О» стало общепринятым, и хотя достоверность опубликованной статистики по количеству задействованных в экспериментах животных разнится, представление о тенденции она дает. В настоящее время примерно 29 млн животных в год подвергаются экспериментам в США и странах Евросоюза (из них 80% — крысы и мыши). Это меньше половины того, что было в середине 1970-х. Спад заметен, однако в последние 10 лет он приостановился.

(Похожие статьи из раздела «Журнал»)

«В конце 1980-х людям казалось, что опытам над животными приходит конец», — рассказывает Ларри Карбон, старший ветеринарный врач Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Закончив в 1987 году ветеринарную школу, Карбон устроился ветеринаром в Корнелльский университет, штат Нью-Йорк. В то время число животных, используемых в экспериментах и испытаниях, неуклонно сокращалось: на территории кампуса университета строили новый многоэтажный биотехнологический блок, где лишь три помещения были предназначены для разведения и размещения животных.

Однако затем началась разработка инструментов, при помощи которых можно было избирательно модифицировать отдельные гены мышей. Эта методика оказалась такой эффективной и популярной, что тенденция к сворачиванию опытов на животных сошла на нет.

Впрочем, в последнее время появилось много инновационных разработок, которые, возможно, помогут далее сократить число экспериментов над животными. Совершенствование методов построения изображения, позволяющих взглянуть внутрь тела животного, позволяет ученым получать в результате каждого эксперимента больше информации, чем раньше, причем лучшего качества. К примеру, раньше исследователям приходилось умерщвлять множество мышей на разных стадиях развития опухоли, теперь же можно наблюдать за развитием болезни без хирургического вмешательства на примере одного животного при помощи флуоресцирующего красителя. Развиваются и методы томографии мозга, так что некоторых опытов, сейчас проводящихся на обезьянах, наверняка можно будет избежать благодаря наблюдению за человеческим мозгом. «Думаю, в ближайшие 10-20 лет люди-добровольцы все больше и больше будут заменять в экспериментах обезьян», — говорит Карбон.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Некоторые утверждают, что «неживые» модели никогда не смогут полностью заменить лабораторных мышей

Кроме того, появление надежных альтернативных методов становится все более вероятным благодаря прогрессу в исследованиях in vitro (в пробирке). Так, ученые научились перепрограммировать клетки человеческой кожи, возвращая им первоначальное состояние, аналогичное стволовым клеткам. Эти «индуцированные полипотентные клетки» можно превратить в любую специализированную клетку в организме – например, в клетку печени или почки. Образцы клеток можно взять у человека с определенным заболеванием, получив таким образом активную модель данного заболевания, свойственную конкретному пациенту. А встроенные в чип лаборатории (и, в будущем, выращенные в лабораторных условиях органы) могут стать высокотехнологичным подспорьем для определения механизма заболевания или тестирования потенциальных лекарств.

Поиск альтернатив

Как показывает статистика, в одних сферах человеческой деятельности использование животных в экспериментах сокращается быстрее, чем в других. Существует мнение, что развитие технологий рано или поздно позволит отказаться от подобных опытов. Оппоненты этой точки зрения утверждают, что «неживые» модели никогда не смогут полностью заменить лабораторных мышей и прочую живность по достоверности результатов.

Думая об опытах на животных, человек обычно представляет себе ряды клеток с грызунами в лаборатории фармацевтической компании. По данным стран Евросоюза, в фармацевтическом секторе используется в два с лишним раза меньше животных, чем в исследовательских лабораториях, при этом использование животных в разработке лекарственных препаратов существенно сократилось в период с 2005 по 2008 годы – более поздней статистики пока нет. Тому есть две причины, говорит Томас Хартунг, возглавляющий Центр альтернатив испытаниям на животных при Университете Джона Хопкинса в Балтиморе, штат Мэриленд (США). Во-первых, лекарства все чаще разрабатываются таким образом, чтобы взаимодействовать с конкретными молекулярными механизмами – а их проще выявить в чашке для культивирования микроорганизмов, чем в живых животных. Во-вторых, проводить эксперименты в 1536-луночных чашках для культивирования существенно дешевле, чем на животных, поэтому у компаний есть мотивация использовать альтернативные методы, если они доступны.

В США и Евросоюзе эффективность и безопасность препарата должны быть проверены на животных, а уже затем начинается тестирование на людях, хотя директива Евросоюза от 2010 года призывает к использованию альтернативных методик, если это возможно. Ян Оттесен, вице-президент по зоотехнии в лабораторных условиях датской компании Novo Nordisk, производителя инсулина и других лекарств от диабета и гемофилии, говорит, что его компания находится в активном поиске методов тестирования, способных заменить опыты на животных, не ставя под угрозу безопасность пациентов. 15 лет назад руководство Novo Nordisk решило заменить эксперименты над животными культивированием клеток при предпродажном контроле качества каждой партии медикаментов. Компании пришлось предоставить властям доказательства того, что альтернативное тестирование работает не хуже. Завершился переход на новый метод лишь в 2011 году.

Как отмечает Оттесен, для некоторых видов экспериментов эквивалентных вариантов, не предполагающих использование животных, просто нет. Например, при поиске новых лекарств от боли в суставах, связанной с артритом, необходима модель, имитирующая человеческое состояние. По его словам, важно провести эксперимент таким образом, чтобы избежать ненужной боли. Что касается проверки медикаментов на безопасность и токсичность, Ян Оттесен не видит, как в ближайшем будущем можно избежать использования животных — но «необходимо внедрить все возможные альтернативы».

Под давлением

Иначе обстоят дела с проверкой на безопасность других веществ, помимо лекарств для людей и животных – парфюмерно-косметических товаров, бытовой химии и промышленных химикатов. Томас Хартунг считает, что использующиеся сейчас методики тестирования устарели и недостаточно точны. В частности, тест на токсичность с участием грызунов позволяет определить лишь в 43% случаев, насколько токсична проверяемая субстанция для человека. С другой стороны, десятки тысяч подобных товаров вообще не проходили проверку на токсичность.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Важно не только сократить количество используемых животных, но и убедиться в том, что они используются максимально гуманно

Закрывать образовавшуюся брешь исключительно с помощью экспериментов на животных было бы слишком дорого и непрактично. В Европе поиском альтернатив занимается организация под названием REACH, задача которой – пересмотр правил по химической безопасности, в США – национальные институты здравоохранения, взявшиеся за модернизацию в области токсикологии.

По мнению Хартунга, при наличии достаточных инвестиций и при должном уровне координации можно полностью отказаться от опытов над животными в данной сфере. Он возглавляет проект под названием «Токсом человека» (по аналогии с геномом человека), который призван определить, как вещества нарушают выработку гормонов и ставят под угрозу наше здоровье, а также разработать продвинутые методики лабораторной проверки на токсичность без участия животных. Хартунг признает, что проект движется медленно: «У нас нет человеческого материала для сравнения, и нет даже высококачественного животного материала». Из-за этого участникам проекта сложно оценить качество тестирования.

Тем временем почти четыре из десяти животных, участвующих в исследованиях, используются в фундаментальных, а не прикладных биологических исследованиях – и это соотношение только увеличивается. Ветеринар Сара Волфенсон возглавляет британское агентство Seventeen Eighty Nine, которое консультирует исследователей по условиям содержания животных. По ее словам, сложившаяся ситуация частично связана с тем, что многие фундаментальные исследования проводятся в академических кругах, где интерес к альтернативным методикам тестирования слабее, чем в коммерческом секторе, поскольку нет такой нацеленности на результат и на окупаемость.

Волфенсон называет и другие факторы: «Если профессор в университете всю свою карьеру разрабатывал экспериментальные методики на мозге обезьян, а теперь молодые исследователи говорят ему, что на самом деле это не нужно, все можно сделать на компьютере, – его авторитет оказывается подорван».

Кроме того, добавляет ветеринар, важно не только сократить количество используемых животных, но и «убедиться в том, что они используются максимально гуманно, чтобы получить наилучшие возможные результаты и не допустить избыточного использования».

В целом движение за то, чтобы ограничить опыты над животными – по финансовым, научным или моральным соображениям – набирает силу. Эксперты отмечают, что использование животных во многих областях биологических исследований сокращается, даже несмотря на генетические разработки на мышах, из-за которых общие показатели не уменьшаются. «Думаю, это временно, — говорит Эндрю Роуан, президент и руководитель международного общества защиты животных Humane Society International. — Вероятно, тенденция к снижению вернется, когда мы усовершенствуем имеющиеся технологии». Как скоро это произойдет – сказать трудно.

Прочитать оригинал этой статьи на английском языке можно на сайте BBC Future.

Как отмечает одно из информационных изданий «Evo-rus.com», ученые опубликовали описание проведенных ими экспериментов по скрещиванию людей и животных.

Если раньше скрещивание человека с животными считалось чем-то фантастическим и невозможным в реальной жизни, то с начала XX века проведение подобных опытов стало вполне осуществимым. В интернете специалисты поделились сведениями о проведении опытов, которые значительно приблизили их к созданию первого гибрида человека и животного.

Следует отметить, что первый удачный эксперимент в этой области провели ученые из шанхайской лаборатории в 2003 году. У них получилось скрестить между собой геномы человека и кролика. При этом зародыши смогли развиться до этапа создания стволовых клеток.

Еще несколько интересных экспериментов были проведены в американской Клинике Мао, где эксперты смогли вывести гибрид свиньи с уникальной группой крови. Однако не только ученые иностранных государств были вдохновлены идеей скрещивания человека и животного. Например, в 2009 генетики из России и Белоруссии также разработали проект по модификации коз для выработки грудного женского молока.

Помимо вышеперечисленных случаев в материалах «Evo-rus.com» описаны следующие исследования ученых. В 2007 году работники Йельского университета благополучно пересадили стволовые клетки обезьянам, которые пострадали от болезни Паркинсона. А в 2010 году сотрудники Института биологических исследований Salk произвели на свет мышь, которая обладала печенью человека.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock

Попыткам современных ученых создать животных с человеческими органами предшествовали долгие годы исследований, и вот-вот эти планы начнут воплощаться в жизнь. Однако противники подобных экспериментов обеспокоены этической стороной вопроса, отмечает обозреватель BBC Earth.

В фантастическом романе Герберта Уэллса «Остров доктора Моро» главный герой Эдвард Прендик, в результате кораблекрушения выброшенный на берег острова, натыкается на лесной поляне на женщину и двух мужчин, сидящих на корточках около упавшего дерева.

Все трое совершенно наги, если не считать тряпок, обернутых вокруг их бедер.

Прендик обращает внимание на их «толстые лица», которые «были лишены подбородка, лоб выдавался вперед, а головы покрывали редкие щетинистые волосы». Он отмечает: «Никогда еще я не встречал таких звероподобных существ».

  • Первые в мире эмбрионы-химеры из клеток человека и свиньи
  • Этично ли использовать сперму умерших
  • Как генная инженерия может изменить будущее
  • Скоро ли появятся роботы для секса?

Когда Прендик приближается к туземцам, они пытаются с ним заговорить, но их речь звучит очень быстро и невнятно; они трясут головами и раскачиваются из стороны в сторону, неся, как показалось герою, «какую-то невероятную околесицу».

Несмотря на частично прикрытую наготу и вроде бы человеческий облик дикарей, Прендик улавливает в них несомненное «сходство со свиньями», а их поведение словно «отмечено печатью чего-то животного».

Однажды ночью, случайно зайдя в операционную доктора Моро, Прендик выясняет, в чем дело: ученый превращает животных в людей, изменяя их тело и мозг по собственному образу и подобию.

Однако, несмотря на все усилия, доктору никак не удается избавить свои творения от проявлений их основных инстинктов.

Созданное им нестабильное общество вскоре поглощается анархией, что приводит к гибели Моро.

С тех пор как роман впервые увидел свет, прошло 120 лет, и заголовки сегодняшних новостей могут создать полное впечатление, что мы находимся в опасной близости к антиутопичной перспективе, описанной Уэллсом.

Правообладатель иллюстрации Thinkstock Image caption Самые известные из существующих ныне химер — те, что сидят на Соборе Парижской Богоматери

«Ученые-франкенштейны работают над созданием химеры, представляющей собой помесь человека с животным», — кричал один из заголовков в британской Daily Mail в мае 2016 года.

«Наука стремится разрушить барьер между человеком и животным миром», — говорилось в статье Washington Times, опубликованной два месяца спустя. Автор статьи утверждал, что вскоре разумные звери вырвутся на свободу из лабораторий.

Причиной ажиотажа стали планы ученых вживить человеческие стволовые клетки в эмбрионы животных с целью выращивания отдельных человеческих органов для пересадки пациентам, нуждающимся в трансплантации.

Ожидается, что эта технология позволит сократить сроки ожидания в очереди на операцию и снизит риск отторжения пересаженных органов.

Этим смелым и неоднозначным планам предшествовали три с лишним десятилетия научных исследований. Эксперименты помогли ученым разгадать некоторые из фундаментальных загадок, исследовать природу межвидовых различий и выяснить, каким образом скопление клеток в материнской утробе превращается в живой организм.

Наше понимание биологии выйдет на новый уровень

Учитывая перспективы финансирования подобных проектов, человечество стремительно приближается к важной вехе в этой сфере.

«Данная область знаний развивается очень быстро, — отмечает исследовательница Джанет Россант из Торонтского университета, стоявшая у истоков изучения химер. — Наше понимание биологии выйдет на новый уровень».

Но только при условии, что сперва мы разрешим ряд непростых этических проблем, связанных с нашим представлением о том, что значит быть человеком.

На протяжении многих тысячелетий химеры были лишь персонажами мифов и легенд.

Биологический термин заимствован из древнегреческой мифологии: Гомер описывал химеру как странное существо с головой и шеей льва, туловищем козы и змеиным хвостом. По легенде, это бессмертное огнедышащее существо водилось в стране Ликии, располагавшейся в Малой Азии (полуостров на западе Азии, часть территории современной Турции — Ред.).

По меньшей мере 8% неоднояйцевых близнецов на этапе эмбрионального развития абсорбируют клетки своих братьев или сестер

Научное определение химеры не столь красочно. Этот термин используется для описания любого организма, состоящего из генетически разнородных клеток.

Химеризм встречается в природе, в частности, в результате слияния эмбрионов близнецов вскоре после зачатия, и может приводить к поразительным результатам.

Взять, например, билатеральных (двусторонних) гинандроморфов, у которых одна сторона тела имеет признаки мужского пола, а другая — женского. Подобные существа по сути представляют собой результат слияния двух разнояйцевых близнецов.

Если при этом окраска особей разных полов сильно различается, как в случае со многими видами птиц и насекомых, результат может оказаться весьма необычным и впечатляющим.

Например, у красного кардинала билатеральный гинандроморфизм приводит к ярко-красному оперению «мужской» стороны и серому оперению «женской».

Впрочем, гораздо чаще клетки разных эмбрионов перемешиваются в случайных сочетаниях, приводя к более тонким изменениям во всем организме.

Такие химеры выглядят и ведут себя точно так же, как и другие особи данного вида.

Существует вероятность, что вы и сами — химера, поскольку, по данным научных исследований, по меньшей мере 8% неоднояйцевых близнецов на этапе эмбрионального развития абсорбируют клетки своих братьев или сестер.

Несмотря на то, что существ, подобных тем, что описаны в греческих мифах, в природе не существует, это не мешает ученым пытаться создавать собственных химер в лабораторных условиях.

Джанет Россант стала одной из первых ученых, кому удалось это сделать.

Правообладатель иллюстрации Dietmar Nill/Naturepl.com Image caption В 1980-х годах из двух разных видов мышей вывели гибридных химер

В 1980 году, работая на тот момент в канадском Университете Брока, она опубликовала в журнале Science результаты эксперимента, в рамках которого была выращена химера из генетического материала двух разных видов мышей: лабораторной мыши-альбиноса, являющейся подвидом домовой мыши (Mus musculus), и дикой рюкюйской мыши (Mus caroli), обитающей в ряде азиатских стран.

Предыдущие попытки вывести межвидовые гибридные существа зачастую заканчивались неудачей. Эмбрионы либо вовсе не прикреплялись к стенке матки, либо оказывались недоразвитыми, и тогда дело чаще всего заканчивалось выкидышем.

Метод Россант заключался в проведении сложной хирургической манипуляции, примерно через четыре дня после зачатия.

Мы показали, что переход через межвидовой барьер возможен

К этому времени оплодотворенная яйцеклетка уже превратилась в бластоцисту — сгусток внутренней клеточной массы, окруженной защитным слоем под названием трофобласт, который впоследствии станет плацентой.

Россант с коллегой Уильямом Фрелсом ввели в яйцеклетку лабораторной мыши внутреннюю клеточную массу, взятую из бластоцисты рюкюйской мыши.

Поскольку трофобласт у бластоцисты мыши-носителя в процессе операции не был поврежден, ДНК формирующейся плаценты по-прежнему соответствовала ДНК матери. В результате эмбрион успешно прикрепился к стенке матки.

Ученым оставалось лишь подождать 18 дней, наблюдая за течением беременности.

Эксперимент оказался поразительно успешным: из 48 новорожденных мышат 38 оказались химерами, содержавшими генетический материал обоих видов мышей.

«Мы показали, что переход через межвидовой барьер возможен», — говорит Россант. Химеризм явным образом проявлялся в окрасе мышей: перемежающихся пятен белой и рыжеватой шерсти.

Правообладатель иллюстрации Sinclair Stammers/SPL Image caption Для создания химеры внутреннюю клеточную массу одного вида мышей ввели в эмбрион другого вида

Даже с точки зрения темперамента эти химеры заметно отличались от особей-родителей.

«Мы получили очень странную смесь характеров, — говорит Россант. — Рюкюйские мыши очень неспокойны: чтобы они не убежали, приходится сажать их на дно ведра, а брать их следует щипцами, предварительно надев кожаные перчатки».

Лабораторные мыши ведут себя гораздо тише. «Поведение наших химер представляло собой нечто среднее», — отмечает исследовательница.

По мнению Россант, при сегодняшнем уровне развития нейробиологии подобные эксперименты могут помочь в исследованиях поведения разных видов.

«Можно было бы сопоставить поведенческие различия с тем, в каких отделах мозга химеры имеются клетки двух разных видов, — говорит она. — Мне эта область исследований представляется очень интересной».

В своих ранних работах Россант использовала выведенных ею химер для изучения того, как развиваются организмы в утробе.

Журнал Time описал химеру овцы и козы как «проделку смотрителя в зоопарке: козу в свитере из ангоры»

Изучение генов тогда еще только начиналось, а явные различия между двумя видами помогали проследить, как распределяются клетки по организму химеры.

Благодаря этому ученые выяснили, из каких элементов внутренней клеточной массы формируются те или иные органы.

Ученые также могут применять этот подход для изучения роли тех или иных генов. Для этого в одном из эмбрионов может искусственно создаваться генетическая мутация, тогда как другой будет использоваться в качестве контрольного.

В ходе изучения полученной таким образом химеры исследователи смогут определить, на какие конкретно функции организма влияют определенные гены.

Методом Россант вскоре начали пользоваться другие ученые по всему миру. В одном из экспериментов удалось создать химеру из клеток козы и овцы.

Внешний вид животного был весьма необычным: его шкура выглядела как лоскутное одеяло, где перемежались овечья шерсть и жесткий волос, характерный для козы.

Правообладатель иллюстрации Geoff Tompkinson/SPL Image caption Химера козы и овцы

Журнал Time описал эту химеру как «проделку смотрителя в зоопарке: козу в свитере из ангоры.

Россант также выступала консультантом для ряда проектов по сохранению исчезающих видов: идея заключалась в том, чтобы имплантировать эмбрионы в матки домашних животных.

«Я не знаю, насколько успешными оказались эти инициативы, но сама идея до сих пор жива», — говорит она.

Теперь же метод Россант планируется применить в рамках проекта, который теоретически может открыть новую страницу в регенеративной медицине.

Конечно, «химера» получилась совсем не такая, как в древнегреческой мифологии. Тогда ее представляли в виде монстра с телом козла, хвостом дракона и головой льва, изрыгающего пламя. Сейчас это всего лишь генетически модифицированные эмбрионы обезьян, которым ввели стволовые клетки человека. «Результаты оказались многообещающими», — приводит слова Нуньес газета El Pais .»Природа знает, как делать определенные вещи. Гораздо сложнее воспроизвести какой-либо орган в лаборатории, чем побудить природу создать его там, где она его всегда производит», — отмечает ученый. Детали эксперимента биолог раскрывать не стала, чтобы не портить интригу. Подробности в ближайшее время будут изложены в одном из международных научных журналов. Ученый рассказала, что команда из Католического университета Мурсии (Испания) и Института Солка (США) уже занималась подсаживанием человеческих клеток зародышам свиней (генетически довольно близких человеку), но результаты были гораздо скромнее нынешних.

Как подчеркнула директор Центра регенеративной медицины Барселоны Анхель Райя, при проведении подобных опытов надо помнить об этических барьерах. Ведь введенные в эмбрион стволовые клетки могут привести к образованию человеческих нейронов в мозге животного. На этот случай команда Исписуа предусмотрела «механизмы самоуничтожения человеческих клеток, если они мигрируют в мозг». Впрочем, это лишь подстраховка, ведь научное сообщество в большинстве стран, включая Германию и США, установило «красную линию» на сроке вынашивания плода в 14 дней, когда его центральная нервная система еще не сформировалась. После этого эмбрионы-гибриды удаляются.

Правда, по словам самого Исписуа, в будущем эти ограничения могут исчезнуть. «История показывает, что со временем наши этические и моральные нормы мутируют, как наша ДНК. То, что вчера было неприемлемо, сегодня становится неотъемлемой частью нашей жизни, если ведет к прорыву на пути прогресса человечества», — считает ученый.

Еще дальше намерен пойти японский ученый Хиромицу Накаучи, возглавляющий команды генетиков в Токийском и Стэнфордском университетах. Как сообщил журнал Nature, он стал первым исследователем, получившим от своего правительства зеленый свет не просто на выращивание «химер» в пределах двухнедельного срока, но также и на дальнейшую пересадку гибридных эмбрионов с человеческими клетками суррогатной матери. Пока речь идет о мышах и крысах. Ожидается, что первый эксперимент продлится 15 с половиной дней. В дальнейшем ученый хочет попросить у властей разрешение его продлить и в течение 70 суток наблюдать за развитием таких плодов у свиней. Ну а в обозримом будущем у небывалых существ животно-человеческой природы есть реальный шанс появиться на свет.

При проведении опытов нельзя забывать об этических барьерах

Как раз в этом году министерство науки Японии сняло ограничения на подобные манипуляции. Ожидается, что официально оно одобрит проект Накаучи уже в августе — по крайней мере, профильный комитет ведомства уже высказался в его поддержку. Впрочем, и в Стране восходящего солнца пока не знают, как быть с этическими вызовами, которые таят в себе подобные опыты. «Хорошо, что их будут проводить с осторожностью и постепенно, что позволит вести диалог с обществом, у которого сохраняются определенные тревоги и опасения», — признает исследователь университета Хоккайдо в Саппоро Тецуя Исии. Впрочем, Nature напоминает, что плод той же свиньи формируется всего за четыре месяца, в то время как беременность человека длится девять. Так что некоторые ученые по-прежнему считают выведение животных с отдельными человеческими органами, пригодными для трансплантации, чем-то из области фантастики в духе Франкенштейна и профессора Преображенского.

*Это расширенная версия текста, опубликованного в номере «РГ»

Электронный научно-образовательный вестник «Здоровье и образование в XXI веке» №4, 2006 г. (Т. 8)

ЭКСПЕРИМЕНТЫ НАД ЖИВОТНЫМИ: АЛЬТЕРНАТИВЫ И ЭТИКОПРАВОВЫЕ АСПЕКТЫ Ворожцов И.Ю.

Казанский государственный медицинский университет, кафедра биомедицинской этики и мед. права с курсом истории медицины, г. Казань

В современном мире эксперименты на животных являются неотъемлемой частью большинства медицинских научных исследований, как например разработка и тестирование новых лекарственных средств. Необходимость уменьшить страдания животных в эксперименте, исключить или минимизировать их боль и страх — нравственный долг, и обязанность человека перед всеми животными. Для этого в первую очередь необходимо наличие соответствующего законодательства, регламентирующего обращение с животными в различных сферах. В разных странах подобные законы отличаются по своей структуре, однако общим для всех является использование анестетиков, анальгетиков и других средств по обезболиванию животного при проведении болезненных процедур.

Нормативные документы создаются и на международном уровне. Такими документами являются Конвенции, разрабатываемые Советом Европы, которые предусматривают защиту животных в различных областях их использования, как например Европейская Конвенция № 123, Конвенция по защите экспериментальных животных принятая в 1986 году, Хельсинская Декларация от 2000 г.

Одним из важнейших требований любого современного законодательства на любом уровне являются тщательное планирование эксперимента с целью минимального числа погибших животных, а также использование — везде, где это возможно, где они существуют, — альтернатив. В настоящее время в Европе наблюдается тенденция внедрения подобной положительной практики в образовательный процесс, в университетах, на медицинских, ветеринарных факультетах. Так, например, в Италии сразу 103 университета по всей стране подписали акт об отказе от экспериментирования на животных в пользу альтернативных методов.

На сегодняшний день учёными мира разработали более 500 альтернатив к экспериментам на животных, проводимых в учебном процессе. Альтернативы — это трехмерные модели, компьютерные программы, интерактивные видеодиски, видеофильмы, культуры тканей и клеток, трупы животных, умерших естественной смертью. Огромную, ни с чем не сопоставимую роль играет клиническая практика: сначала студенты наблюдают, как опытные врачи лечат больных животных, потом ассистируют во время операций и прочих процедур, затем начинают сами оперировать под контролем специалистов.

Проблема экспериментирования на животных в России до сих пор освещается мало, хотя на Западе и вызывает бурю дискуссий. Достаточно вспомнить, что первый закон по защите экспериментальных животных был принят в Великобритании в 1878 году, а в России спустя 100 лет (!) (в 1978 г.) министром здравоохранения Петровским был подписан лишь Приказ, регламентирующий использование животных в экспериментах, который и по сей день является базовым документом в этой области.

Статья 245 УК РФ, призванная защищать животных от жестокого обращения, на деле практически не работает, а милиция не всегда знает о ее существовании. Правовой пробел в этой сфере привел к тому, что чудовищные по своей жестокости преступления в отношении животных, сегодня остаются безнаказанными «за отсутствием состава преступления».

Поэтому крайне необходимым остаётся принятие полноценного Федерального закона о животных. Первая и единственная попытка принять такой закон потерпела фиаско: 3 января 2000 года и.о. президента Путин наложил на него вето.

Отдельный раздел должен касаться вопроса контроля над использованием закона. В Великобритании с этой целью создан штат инспекторов при Министерстве Внутренних Дел, который проверяет соблюдение законодательства и отчитывается перед Государственным Секретарем. В противном случае закон может стать очередным «бумажным тигром», как его называют в Португалии, где был принят сам закон, но не были установлены меры наказания за его нарушение.

Материалы VII Международного конгресса «Здоровье и образование в XXI веке»

Стр.

Гибриды животных и людей

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *