Οι επιστήμονες αναπτύσσουν νεφρά για ένα ζώο στο άλλο, αποκαλύπτει μία αμφιλεγόμενη μελέτη.
- Μόνο τις ΗΠΑ, περίπου 95.000 άνθρωποι περιμένουν μεταμοσχεύσεις νεφρών που σώζουν ζωές
- Υπάρχει εδώ και καιρό έλλειψη οργάνων δωρητών κάθε είδους
- Οι ερευνητές εργάζονται για την ανάπτυξη οργάνων στο εργαστήριο και σε άλλα ζώα
- Οι επιστήμονες στην Ιαπωνία έχουν χρησιμοποιήσει επιτυχώς βλαστοκύτταρα ποντικιών για να αναπτύξουν τα νεφρά τους σε αρουραίους, μια νέα μελέτη αποκαλύπτει
- Αυτό υποδηλώνει ότι θα μπορούσαμε να καλλιεργήσουμε ανθρώπινα όργανα σε άλλα ζώα, όπως χοίρους ή πρόβατα
- Αλλά τα ανθρώπινα βλαστοκύτταρα θα μπορούσαν επίσης να γίνουν και άλλα κύτταρα – συμπεριλαμβανομένων των κυττάρων του εγκεφάλου – τα οποία εγείρουν σοβαρά ηθικά ζητήματα
- Οι επιστήμονες έχουν αναπτύξει με επιτυχία νεφρούς ποντικιού μέσα σε αρουραίους – μια πρόοδο που μπορεί να μας φέρει ένα βήμα πιο κοντά στην επίλυση της έλλειψης οργάνων.
Η ομάδα του Εθνικού Ινστιτούτου Φυσιολογικών Επιστημών στην Ιαπωνία έβαλε ένα είδος βλαστικών κυττάρων που έχουν τη δυνατότητα να γίνουν πολλοί άλλοι τύποι ιστών από ποντίκια σε εγκύους αρουραίους που εκτρέφονται χωρίς τα νεφρά τους.
Δεδομένου ότι τα έμβρυά τους ωρίμασαν, τα βλαστοκύτταρα των ποντικιών εξελίχθηκαν σε νεφρά των αρουραίων.
Αυτό σημαίνει, θεωρητικά, ότι αυτή η μέθοδος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για την ανάπτυξη νεφρών για ένα είδος, όπως ο άνθρωπος, μέσα σε άλλους, όπως το ζωικό..
Μια τέτοια μέθοδος φέρνει ελπίδα για τους 100.000 περίπου ανθρώπους που χρειάζονται μεταμοσχεύσεις, αλλά θα απαιτούσε σημαντικούς πόρους και θα ήταν σίγουρα μια οπισθοδρόμηση στη γενική τάση μακριά από τις δοκιμές σε ζώα.
Πριν από δύο χρόνια η ιαπωνική ομάδα έβγαλε ακριβώς το ίδιο επίτευγμα με πάγκρεας ποντικιού.
Αλλά αυτό είναι ένα πιο σημαντικό επίτευγμα.
Ο επικεφαλής συγγραφέας Teppei Goto, του Εθνικού Ινστιτούτου Φυσιολογικών Επιστημών, Aichi, εξήγησε: «Χρησιμοποιήσαμε προηγουμένως συμπληρώματα βλαστοκύστεων για τη δημιουργία παγκρέατος αρουραίων σε μεταλλαγμένα ποντίκια που έλειπε το όργανο.
«Ως εκ τούτου, αποφασίσαμε να διερευνήσουμε κατά πόσο η μέθοδος θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία λειτουργικών νεφρών, η οποία θα είχε πολύ μεγαλύτερη εφαρμογή στην αναγεννητική ιατρική λόγω της υψηλής ζήτησης από τους δότες».
Στις ΗΠΑ, κατά μέσο όρο 10 άτομα καθημερινά πεθαίνουν καθώς περιμένουν μεταμόσχευση οργάνων και στο Ηνωμένο Βασίλειο σχεδόν το ένα τρίτο των ανθρώπων που χρειάζονται ένα όργανο περιμένουν περισσότερο από δύο χρόνια και ένας στους 10 πεθαίνει πριν λάβουν μεταμόσχευση.
Η έλλειψη έχει προκαλέσει έρευνα για τη δημιουργία οργάνων στο εργαστήριο. Πολλές από αυτές τις μεθόδους περιλαμβάνουν βλαστοκύτταρα.
Τα βλαστοκύτταρα μπορούν να μετατραπούν σε σχεδόν οποιοδήποτε τύπο ιστού όταν εκτεθούν στα σωστά χημικά κοκτέιλ.
Αλλά η ανάπτυξη μεγάλων οργάνων με σύνθετες τρισδιάστατες δομές και η δική τους παροχή αίματος απέδειξε ότι δεν είναι εύκολη.
Ο Δρ Goto και οι συνάδελφοι πιστεύουν ότι τα αποτελέσματά τους – που επιτυγχάνονται μόνο από λίγα δοσομετρητικά αρχέγονα κύτταρα (PSCs) – έχουν σημαντικές επιπτώσεις για τον άνθρωπο.
Για τους ασθενείς που βρίσκονται στα τελικά στάδια της νεφροπάθειας, ένα νέο όργανο είναι η μόνη ελπίδα για την ανάκτηση της ποιότητας ζωής.
Όμως, με 95.000 ασθενείς στη λίστα αναμονής για δότη νεφρού στις ΗΠΑ μόνο, τα όργανα είναι σε πολύ υψηλότερη ζήτηση από ό, τι μπορεί να καλύψει η προσφορά του δότη.
Υπάρχουν σήμερα περίπου 7.000 άτομα στο Ηνωμένο Βασίλειο που αναμένουν μεταμόσχευση. Ένας στους τέσσερις θα πεθάνει πριν βρεθεί ένα κατάλληλο όργανο. Οι περισσότεροι ασθενείς είναι νεφροί.
Έτσι, οι ερευνητές εργάζονται σε μεθόδους για την ανάπτυξη υγιών οργάνων έξω από το ανθρώπινο σώμα.
Η χρήση των βλαστοκυττάρων για να γίνει αυτό έχει ήδη προκαλέσει πολλά υποσχόμενα αποτελέσματα.
Τα κύτταρα σχηματίζονται αρκετές ημέρες μετά τη γονιμοποίηση των αυγών από μεταλλαγμένα ζώα.
Τα πρωτόγονα έμβρυα εγχέονται με βλαστικά κύτταρα από έναν κανονικό δότη – όχι απαραίτητα από το ίδιο είδος.
Στη νέα μελέτη, οι ερευνητές πήραν βλαστοκύτταρα από υγιή ποντίκια και έκαναν έγχυση σε εγκύους θηλυκούς αρουραίους που είχαν εκτραφεί με έλλειψη νεφρών και οι απόγονοι των αρουραίων είχαν γεννηθεί με νεφρά.
Οι αρχικές προσπάθειες των ερευνητών να αυξήσουν τα νεφρά των αρουραίων σε ποντίκια αποδείχθηκαν ανεπιτυχείς, οι PSC τους δεν διαφοροποιούν εύκολα τους δύο κύριους τύπους κυττάρων που απαιτούνται για τον σχηματισμό νεφρών.
Ένα διάγραμμα από τη μελέτη δείχνει πώς οι επιστήμονες άλλαξαν τα γονίδια των αρουραίων έτσι ώστε να μην έχουν νεφρά (I), έκαναν έγχυση των εγκύων αρουραίων με βλαστοκύτταρα από υγιή ποντίκια (II) και το αποτέλεσμα ήταν χιμαιρικά ποντίκια με νεφρά των ποντικών (κάτω δεξιά)
Όμως, όταν επιχειρήθηκε το αντίστροφο σενάριο, τα βλαστικά κύτταρα ποντικιού αναπτύχθηκαν αποτελεσματικά μέσα σε βλαστοκύστεις αρουραίων, σχηματίζοντας τις βασικές δομές ενός νεφρού.
Είναι αξιοσημείωτο ότι περισσότερα από τα δύο τρίτα των νεογνών που προέκυψαν από το επίμυμα περιείχαν ένα ζεύγος νεφρών που προέρχονταν από τα βλαστοκύτταρα ποντικών που θα μπορούσαν να συλλεχθούν και να μεταμοσχευθούν σε άλλα ποντίκια.
Περαιτέρω εξέταση έδειξε ότι όλα τα όργανα ήταν δομικά άθικτα και ότι τουλάχιστον το ήμισυ θα μπορούσαν ενδεχομένως να παράγουν ούρα, αναφέρει η Nature Communications.
Ο συντάκτης συγγραφέας Masumi Hirabayashi δήλωσε: «Τα ευρήματά μας επιβεβαιώνουν ότι η συμπληρωματικότητα των βλαστοκυττάρων είναι ειδική μέθοδος για τη δημιουργία νεφρών.
«Στο μέλλον, αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ανθρώπινων οργάνων που προέρχονται από βλαστοκύτταρα στα ζώα, αυξάνοντας ενδεχομένως τη διάρκεια ζωής και βελτιώνοντας την ποιότητα ζωής εκατομμυρίων ανθρώπων παγκοσμίως».
Αυτό υποδηλώνει ότι κάποιος που χρειάζεται νέο νεφρό ή ήπαρ, για παράδειγμα, θα μπορούσε να έχει αυτό που ουσιαστικά είναι το δικό του όργανο που αναπτύσσεται μέσα σε ένα ειδικά σχεδιασμένο χοιρίδιο, παρέχοντας ένα μικρό δείγμα δέρματος.
Οι χοίροι ή τα πρόβατα είναι οι καλύτερους υποψήφιοι επειδή τα όργανα τους έχουν μέγεθος παρόμοιο με το δικό μας.
Ο Δρ Goto δήλωσε: «Οι νεφροί που προέκυψαν φαίνεται να είναι λειτουργικοί, παρέχοντας επικύρωση απόδειξη της ιδέας ότι αυτή η προσέγγιση θα μπορούσε να χρησιμοποιηθεί για τη δημιουργία ανθρώπινων νεφρών στο εσωτερικό των ζώων».
Πρόσθεσε: «Η χρόνια παγκόσμια έλλειψη δότη νεφρών αφήνει πολλούς ασθενείς με νεφρική νόσο τελικού σταδίου, να εξαρτώνται από τη συνέχιση της αιμοκάθαρσης».
Τον Ιανουάριο του 2017 η ομάδα του έκανε παγκόσμια πρωτοσέλιδα μετά την ανακοίνωση ότι είχαν μεγαλώσει πάγκρεας ποντικιού μέσα σε αρουραίους.
Όταν μικρά τμήματα των οργάνων μεταμοσχεύθηκαν σε ποντικούς με διαβήτη, αντιστρέφονταν τη νόσο τους.
Ήταν η πρώτη φορά που αυτή η γενεά οργάνων μεταξύ των ειδών αντιμετώπισε επιτυχώς ιατρική κατάσταση.
Τον περασμένο Αύγουστο, μια ομάδα των ΗΠΑ προέβλεψε ότι τα όργανα που μεγαλώνουν θα μπορούσαν να είναι διαθέσιμα για ασθενείς εντός πέντε ετών.
Η ομάδα του Ιατρικού Τμήματος του Πανεπιστημίου του Τέξας (UTMB) μετέφερε για πρώτη φορά μεταμοσχεύσεις πνευμόνων βιοτεχνολογίας σε χοίρους.
Αλλά ο Δρ Goto είπε ότι υπάρχουν θέματα δεοντολογίας που πρέπει να ξεπεραστούν σχετικά με τη δημιουργία υβριδικών οργάνων ζώων-ανθρώπων, που ονομάζονται χίμαιρες.
Η τεχνική θα περιλαμβάνει την εισαγωγή ανθρώπινων κυττάρων σε έμβρυα χοίρων.
Έτσι τα ενήλικα ζώα θα μπορούσαν να έχουν μερικά ανθρώπινα εγκεφαλικά κύτταρα – θέτοντας το ερώτημα αν πρέπει να τους δοθεί μεγαλύτερη ηθική εκτίμηση.
Οι ερευνητές ενδέχεται να είναι σε θέση να αποφύγουν τη δημιουργία εγκεφάλων-ανθρώπινων εγκεφάλων χρησιμοποιώντας ανθρώπινα βλαστοκύτταρα που έχουν τροποποιηθεί γενετικά, ώστε να μην είναι σε θέση να σχηματίσουν εγκεφαλικό ιστό.