Впервые ученые смогли вырастить здоровый орган из индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (iPS) одного животного в теле животного другого вида.
Как сообщает телеканал NHK, исследователи из Токийского университета вырастили поджелудочную железу из iPS-клеток мыши в теле крысы. Затем ученые пересадили панкреатический островок, который способствует синхронизации высвобождения инсулина, грызуна, больного диабетом, после чего было зафиксировано улучшение многих показателей, в том числе регуляции уровня глюкозы в крови.
По мнению специалистов, успех эксперимента открывает огромные возможности для выращивания органов человека в телах различных животных для последующей пересадки. Однако, по словам руководителя группы, профессора Хиромицу Накаути, для этого "необходимо разрешить ряд этических вопросов".
Напомним, ранее молекулярные биологи из Японии впервые смогли превратить "перепрограммированные" клетки кожи мышей в полноценные яйцеклетки, оплодотворить их и вырастить нормальное потомство, способное размножаться.
Группа исследователей под руководством Митинори Саито из университета города Киото уже более пяти лет работает над получением полноценных половых клеток из стволовых клеток и их эмбриональных аналогов.
Как сообщается в статье, опубликованной в журнале Nature, еще в августе 2011 года Саито и его коллеги научились выращивать сперматозоиды из зародышевых и "перепрограммированных" стволовых клеток и пересаживать их в семенники самцов мыши. Позже биологи успешно использовали полученный опыт для превращения стволовых клеток в "заготовки" яйцеклеток, которые они имплантировали в яичники бесплодной мыши и успешно получили потомство.
Для этого ученым пришлось модернизировать "искусственные яичники" из других типов зародышевых клеток, которые они использовали в предыдущих экспериментах, и добавить в них те гормональные сигналы, которые требуются для развития "заготовок" яйцеклеток в более "взрослые" типы половых клеток. По словам ученых, процесс роста и взросления яйцеклеток длится примерно месяц.
На "заготовки" половых клеток уходит около трех недель, 11 дней - на их рост, и 1 день - на взросление. Созданные яйцеклетки не отличаются по своим свойствам от "природных". По словам биологов, различие заключается только в наборе активных генов. Из-за этого лишь 3% клеток успешно слилось с сперматозоидами, прикрепилось к стенкам матки и развилось в нормальный зародыш.
Тем не менее, зачатые зародыши превратились в здоровых мышат, в их поведении ученые не зафиксировали никаких отличий от обычных грызунов. Более того самки и самцы, родившиеся из таких яйцеклеток, смогли плодиться и не страдали от рака или дегенерации тканей.
Исследование японских ученых может дать шанс многим бесплодным женщинам и мужчинам продолжить свой род. Также ученых смогут "воскресить" ряд вымерших животных, образцы замороженных тканей которых остались.
Отметим, первые в истории попытки получить полностью функциональные сперматозоиды "в пробирке" увенчалась успехом. Тем не менее, эксперимент вызвал у некоторых экспертов нарекания и сомнения в адекватности проведенной работы.
Так, ученые отмечают, что клетки культивировались при 37 градусах Цельсия, а эта температура примерно на три градуса выше чем необходимо для нормального формирования сперматозоидов. Кроме того, для превращения первичных половых клеток авторы использовали невероятно сложный и странный коктейль сигнальных молекул, гормонов и белковых факторов роста, включая экстракт гипофиза коров.