Cultiver des organes humains chez les porcs. Ce qui pourrait aller mal?

Pour les grecs anciens, la chimère était sinistre être partiellement lion, en partie chèvre et partiellement le serpent. La première chimère, que Juan Carlos Исписуа Belmonte a créé en 1992, est nettement moins terrible: elle était embryonnaire membre de la souris, привитой sur l'aile de l'embryon de poulet. Alors Belmonte était un jeune scientifique travaillant dans un laboratoire à Heidelberg . Il était fasciné par les mystères de l'expression des gènes — signaux biologiques qui régissent le développement de l'animal et propre potentiel des cellules embryonnaires.

Prenez n'importe quel позвоночное: le poulet, le porc, l'homme. À maturité, ils sont tout à fait différents organismes, mais commencent pratiquement le même. Belmonte commencé à s'interroger: si мышиная pied-de-biche peut s'appliquer sur le poulet aile, que peut-être possible? Comment les scientifiques peuvent modifier les signaux qui déterminent le devenir de la créature?

est-il Possible de cultiver à partir de l'une des créatures de l'autre?

L'Intérêt de Belmonte à la flexibilité des embryons a été, en un sens personnel. Etre un enfant de pauvres, peu instruits des parents dans les zones rurales du sud de l'Espagne, il a été contraint de quelques années de quitter l'école pour s'occuper de sa famille en travaillant sur la ferme. Et seulement à l'adolescence, il est de retour dans la classe et à partir de ce moment rapidement passé de la philosophie (favoris étaient de Nietzsche et de Schopenhauer) à la pharmacologie et de la génétique.

2012 Belmonte est devenu l'un des plus grands mondiaux de biologistes travaillant dans son laboratoire à l'Institut Salk à La Холье, en Californie, et un autre dans son Espagne natale. Comme ses collègues partout dans le monde, il a réfléchi sur la façon d'utiliser un puissant outil dans l'arsenal de cette discipline — plate-forme d'édition de gènes CRISPR-Cas9. Après l'apparition des premiers grands travaux de CRISPR, Belmonte a rapidement trouvé leur cible. Aux états-UNIS seulement environ 100 000 personnes dans la file d'attente en matière de transplantation d'organes, à tout moment, et près de 8000 d'entre eux meurent chaque année à cause du manque de donneurs. De l'avis de Belmonte, CRISPR et des chimères peuvent devenir une solution. Il avait l'espoir d'utiliser la nouvelle technique de modification des gènes, pour transformer le corps de gros bétail, dans les incubateurs pour le cœur de l'homme, les reins, le foie et les poumons.

Les Recherches de Belmonte a commencé avec la recherche sur des souris. En utilisant les CRISPR, lui et son équipe ont supprimé les gènes qui ont permis aux animaux de cultiver plusieurs organes, y compris les yeux, le cœur et le pancréas. Au lieu de permettre à ces modifiée эмбрионам de la souris à se développer de façon indépendante, les scientifiques de Salk ont introduit dans le mélange de certaines cellules souche de rats. Puis, les cellules de rats ont remplacé les organes manquants et les animaux ont vécu normale мышиную vie. En 2017, Belmonte et ses collègues ont à plus grande de ses sujets. Ils ont introduit des cellules souches de l'homme de 1500 эмбрионам ordinaires de porcs, puis implanté ces embryons свиноматкам. Pendant près de 20 jours, certains d'entre eux se sont transformés en des chimères homme-porcs. Cela a été un succès modeste. Les embryons ont été dans une plus grande mesure de porc, que des êtres humains: 100 000 de cellules a été 1 humaine. Mais l'expérience a été couronnée de succès: il a été le premier химерные embryons créés par la fusion de deux grands, loin d'espèces associées.

Comme avec les souris et les rats, Belmonte prévoit d'utiliser CRISPR pour désactiver les aspirations de porc de créer leurs propres organes, puis remplir le vide des cellules humaines. Mais la deuxième étape consiste à forcer les cellules humaines s'acclimater chez les porcs avec une plus grande vitesse — s'est avéré être sacrément difficile. «L'efficacité de la мыше-rats est très bon. L'efficacité de l'homme-les porcs n'est pas particulièrement élevé. Dans ce problème». Aujourd'hui, dans le laboratoire de Belmonte se déroule un processus complexe d'essais et d'erreurs scientifiques vérifient que les différentes cellules des animaux et des humains interagissent entre eux, dans l'espoir de mettre ces informations à la химерам les porcs et les humains. Mais même ce laborieux processus, selon les scientifiques, selon les normes des années précédentes se passe très vite. Avec l'application des méthodes traditionnelles leur serait nécessaire «des centaines d'années». Mais grâce à CRISPR, nous pouvons très rapidement de recueillir de nombreux gènes et les modifier.

Si CRISPR a aidé à Belmonte dans ses ambitions, il a également envoyé à l'adresse de l'un des plus тернистых éthiques domaines de la science. Les anciens pensaient que des chimères un mauvais présage, et les gens se réfèrent à lui en est de même en particulier, où la frontière entre l'homme et l'animal érodé. Dans son discours de 2006, le président AMÉRICAIN George w. Bush a appelé la création de tels hybrides un des «plus flagrants d'abus dans la recherche médicale». En 2015, la Belmonte a appris que prétend Pioneer Award, l'un des plus prestigieux et des subventions généreuses de l'institut National de la santé. Ensuite, il s'est avéré que cette ligne de travail suspendu à cause de ses travaux avec les chimères. La même année, les MNT a suspendu le financement fédéral de toutes les études consacrées à la mise en œuvre des cellules souches humaines dans les embryons d'animaux, se référant à la nécessité de débattre des problèmes éthiques. Un an plus tard, le moratoire a promis d'annuler, mais jusqu'à ce que le financement n'est pas. Belmonte a finalement reçu le Pioneer Award, mais une grande partie de l'expérimentation avec des porcs en Espagne passait pour compte propre.

John de Dans le, directeur de la division cellulaire et ingénierie tissulaire de l'hôpital Universitaire de Montpellier en France, la cérémonie est les pires scénarios, avec la participation de chimères. Par exemple, si un trop grand nombre de cellules humaines pénètre dans le cerveau de porc, cet animal peut théoriquement développer de nouveaux types de conscience etde la raison. (En 2013, des chercheurs de Rochester, dans l'état de New York, présenté dans des souris des cellules du cerveau humain et la souris étaient plus intelligents de leurs pairs). «Ce serait terrible d'imaginer la forme de la conscience humaine, fermée dans le corps de l'animal», dit de Tout. Que, si les scientifiques involontairement créeront un cochon, capable de réfléchir sur leurs propres souffrances, avec le sens de l'inégalité? Même si vous pouvez tuer un animal pour récupérer ses organes, que n'acceptent pas de beaucoup de militants de la protection des animaux, sans aucun doute, il serait monstrueux de tuer une créature avec человекоподобным d'intelligence pour lui enlever le pancréas.

Belmonte offre directe une solution à ce problème: besoin de plus de CRISPR. En utilisant la modification des gènes, selon lui, les scientifiques seront en mesure d'empêcher la colonisation de cerveau de porc les cellules humaines. Ces interventions peuvent empêcher l'ADN humain de pénétrer dans le ligne de porc pour qu'elle ne soit transmise aux futurs поросято-humains. C'est toujours un scénario qui oblige le биоэтиков froncer. «Dans le laboratoire il y a des technologies qui pourraient nous aider à éviter ces problèmes éthiques», dit Belmonte.

L'Étude des chimères n'est que l'une des grandes destinations qui sont développés dans le laboratoire de 58 ans Belmonte avec l'aide de CRISPR. Lui et son équipe procèdent également à une multitude d'expériences de эпигенетическому édition — variations de CRISPR, qui modulent l'expression des gènes, et non taillade la séquence de l'ADN. Grâce à cela, complètement se tournent les symptômes du diabète, des maladies des reins et de la dystrophie musculaire chez la souris. On peut dire, les scientifiques tentent de vaincre le vieillissement lui-même.

«Il repousse les limites de ce que nous sommes capables à l'heure actuelle», dit Juan Pablo Ross, professeur titulaire de la chaire de zoologie à l'université de Californie à Davis, qui mène des expériences avec les chimères sur des porcs et des moutons dans leur propre laboratoire. Les deux chercheurs sont intéressés dans la preuve de la valeur de modifier des gènes et de la création de chimères. Ross fait le pari que nous ne pouvons pas abandonner la technologie qui nous permettra de cultiver des organes chez les animaux, ne pas attendre que la prochaine adolescent meurt dans un accident de voiture.

Mais Belmonte n'est pas pressé, malgré sa propre impatience. Il a décidé de détruire les premiers fruits d'embryons chimériques de porcs au cours du premier trimestre de la grossesse, ne pas attendre jusqu'à ce qu'ils se développeront dans quelque chose de plus éthiquement difficile, malgré le fait qu'en Espagne, où ils ont été cultivés, les règles permettraient de Belmonte de tuer les animaux à tout moment. Et il se méfie de la modification des gènes chez l'homme. «Nous avons besoin d'en savoir beaucoup plus, avant de l'utiliser CRISPR pour les gens», dit-il. «Je n'a pas osé se rendre au-delà de laboratoire».

Le Progrès ne doit pas être seulement dans la science. Doivent être aussi détaillées débat sur le thème de l'édition de gènes et de la voix doit être non seulement des scientifiques, mais aussi des médecins, le public et le gouvernement. De En est d'accord: «Einstein a passé de la recherche fondamentale dans le domaine de la physique. Mais au niveau du pays ont décidé d'appliquer ces résultats à des bombardements d'Hiroshima — pas au niveau des scientifiques».

Belmonte est fermement convaincu qu'aujourd'hui, les scientifiques sont sur le point de guérir les maladies, d'inverser le vieillissement et sauver des vies à l'aide d'organes cultivés. Cela peut changer notre propre évolution, notre propre vue.

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