پرورش کلیه‌های انسانی در جنین خوک!

اولین باری است که یک اندام انسانی جامد، با سلول‌های انسانی و حیوانی، در یک گونه دیگر رشد کرده‌است.

تائو تان، زیست شناس سلولی در دانشگاه علم و فناوری کونمینگ در چین، که به ایجاد اولین جنین کایمریک انسان و میمون در سال ۲۰۲۱ کمک کرد، اما در جریان کنونی نقشی نداشت، می گوید: «این یک پیشرفت قابل توجه در کایمریسم انسان و حیوان است.»

تنها در ایالات متحده، بیش از ۱۰۰۰۰۰ نفر در حال حاضر در لیست انتظار پیوند عضو قرار دارند. اکثریت قریب به اتفاق این افراد نیاز به پیوند کلیه دارند. برای پاسخگویی به این تقاضا، دانشمندان روش‌های جدیدی را برای رشد اندام‌ها و بافت‌ها در حیوانات دنبال کرده‌اند.

پیشرفت‌ها در چند سال اخیر شامل رشد اندام‌ها در موش‌ها و ماهیچه‌های اسکلتی انسانی و بافت اندوتلیال در خوک‌ها می‌شود. اما موانع قابل توجهی باقی مانده است که تا حدی به دلیل چالش برانگیز بودن رشد سلول‌های انسانی در یک میزبان خارجی است. سلول‌های بنیادی پرتوان القا شده توسط انسان یا iPSC ها که به عنوان نوعی "کیت شروع" برای رشد بسیاری از بافت‌های انسانی عمل می‌کنند، اغلب زمانی که به حیوانات وارد می‌شوند، می‌میرند زیرا سلول‌های گونه نیازهای فیزیولوژیکی متفاوتی دارند.

زیست‌شناس سلول‌های بنیادی، Liangxue Lai، از مؤسسه‌های زیست‌پزشکی و بهداشت گوانگژو در چین، و تیمش بیش از پنج سال را صرف اصلاح روش‌های خود برای افزایش بقای سلول‌های بنیادی انسانی کردند.

در حالی که جنین خوک هنوز تک سلولی بود، تیم از ابزار ویرایش ژن CRISPR/Cas۹ برای ویرایش دو ژن لازم برای رشد کلیه استفاده کرد و در اینجا iPSC های انسانی، پس از تزریق می توانستند به سلول های کلیه تبدیل شوند. سلول‌های بنیادی انسانی نیز به گونه‌ای بهینه‌سازی شده‌اند که ژن‌های فعالی داشته باشند که آپوپتوز یا مرگ سلولی را کاهش می‌دهند تا سلول‌ها را به اندازه کافی زنده نگه دارند تا بتوانند جای پای خود را پیدا کنند و شروع به تشکیل کلیه کنند.

از بیش از ۱۸۰۰ آزمایشی که بر روی جنین‌ها صورت گرفت، پنج مورد از آنها برای مطالعه در ۲۸ روز اول انتخاب شدند. هر پنج جنین دارای کلیه های نرمال مطابق با سطح رشدشان بودند و اندام‌ها حاوی ۵۰ تا ۶۰ درصد سلول‌های مشتق از انسان بودند. تان می‌گوید این بالاترین درصد سلول‌های انسانی است که تاکنون در هر عضوی که در داخل خوک رشد کرده است مشاهده شده است. محققان می‌گویند با توجه به زمان بیشتر، هیچ نشانه‌ای وجود ندارد که کلیه‌ها به رشد و توسعه طبیعی خود ادامه ندهند، احتمالاً سلول‌های انسانی به طور فزاینده‌ای از سلول‌های خوک خارج می‌شوند.