کلیه انسان برای اولین بار در بدن خوک پرورش داده شد

دانشمندان برای اولین بار کلیه‌های تقریبا انسانی را در بدن خوک پرورش داده‌اند و امیدی را برای بیماران پیوندی رقم زده‌اند. نکته مهم برای جلوگیری از مرگ هزاران نفر که منتظر پیوند هستند، پرورش دادن اندام‌های انسان در بدن حیوانات است که بدون نیاز به منتظر ماندن برای اهداکنندگان عضو انسان، ذخیره بی‌حدوحصری را ایجاد می‌کند.

دانشمندان نمی‌توانند به سادگی کلیه انسان را در بدن خوک قرار دهند، زیرا سیستم ایمنی حیوان آن را رد می‌کند، اما اکنون دانشمندان موفق شده‌اند به همراه کلیه‌های تقریبا انسانی، یک خوک ماده باردار را به مرحله رشد جنین برسانند.

جنین خوک با روش «آی‌وی‌اف» (IVF) در آزمایشگاه و به واسطه بارور کردن ایجاد شد، اما پس از آن تحت مهندسی ژنتیکی قرار گرفت تا بیشتر پذیرای سلول‌های انسانی شود. سپس دانشمندان، سلول‌های بنیادی پرتوان انسان را اضافه کردند که می‌توانند به هر نوع سلول بنیادی در بدن تبدیل شوند. دانشمندان سلول‌های بنیادی پرتوان را در یک مایع شیمیایی مخصوص پرورش دادند تا به کلیه‌های مینیاتوری تبدیل شوند.

جنین‌های خوک مانند روش آی‌وی‌اف در رحم خوک‌های ماده جانشین قرار گرفتند تا حاملگی ایجاد شود. جالب اینجاست که کلیه‌های جنین خوک پس از گذراندن تقریبا یک ماه در رحم، ساختار طبیعی داشتند. دانشمندان گروه‌هایی از سلول‌ها را ایجاد کردند تا بعدا کلیه‌ها را به مثانه متصل کنند و مواد زائد را از بدن بیرون ببرند.

نکته مهم این است که حداقل نیمی از کلیه‌ها به رغم پرورش یافتن در بدن جنین خوک، انسانی بودند. آن‌ها تقریبا تا ۶۰ درصد سلول‌های انسانی و تا ۴۰ درصد سلول‌های خوک را در بر داشتند. این نشان می‌دهد که اگر به کلیه‌ها امکان داده شود تا بیشتر رشد کنند، می‌توانند به کلیه‌های فعال برای پیوند به انسان تبدیل شوند.

با وجود این، کارشناسان می‌گویند تا پرورش دادن اندام در بدن خوک‌ها برای پیوند زدن به انسان هنوز سال‌ها زمان باقی مانده است. به عنوان مثال، کلیه‌های به کاررفته در این آزمایش هنوز رگ‌های خونی خوک را داشتند، زیرا سیستم ایمنی خوک ماده باردار، کلیه‌های انسانی را رد می‌کند. برای غلبه کردن بر این مشکل، به مهندسی ژنتیک بسیار پیچیده‌تری نیاز است تا کلیه‌ها برای پیوند زدن به انسان مناسب شوند.

این آزمایش نشان داد که تعداد کمی از سلول‌های انسانی به مغز و نخاع جنین خوک وارد شده‌اند. این موضوع، نگرانی‌های اخلاقی را افزایش می‌دهد، زیرا اگر آزمایش‌ها فراتر بروند، احتمال دارد جنین‌هایی از این دست در واقع به خوک‌های زنده با مغز نیمه انسانی تبدیل شوند.

دکتر «لای لیانشوی»(Lai Liangxue) پژوهشگر «مؤسسه زیست‌پزشکی و سلامت گوانگژو»(GIBH) و پژوهشگر ارشد این پروژه، در مورد این پیشرفت گفت: پیش از این، اندام‌های موش‌ صحرایی در بدن موش‌ معمولی و اندام‌های موش معمولی نیز در بدن موش‌های صحرایی پرورش داده شده‌اند اما تلاش‌های پیشین برای پرورش دادن اندام‌های انسان در بدن خوک‌ها موفق نبوده‌اند. روش ما، ادغام سلول‌های انسانی در بافت‌های گیرنده را بهبود می‌بخشد و به ما امکان می‌دهد تا اندام‌های انسان را در بدن خوک‌ها پرورش دهیم.

دانشمندان، جنین خوک را در نوعی مواد شیمیایی پرورش دادند که سوخت سلول‌های انسان و خوک را تامین می‌کرد. آنها سلول‌های بنیادی انسان را مهندسی ژنتیکی کردند تا بهتر با سلول‌های خوک ادغام شوند و خودتخریب نباشند. همچنین، دانشمندان دو ژن مهم برای رشد کلیه را از جنین خوک حذف کردند تا سلول‌های انسانی بتوانند برای رشد کلیه‌ها جایگزین آنها شوند.

دانشمندان در مجموع، ۱۸۲۰ جنین را به ۱۳ خوک ماده منتقل کردند. آنها در ۲۸ روز بعد، پنج جنین را بررسی کردند تا متوجه شوند که کلیه آنها به طور طبیعی وارد مرحله دوم رشد شده است. سلول‌های انسانی همان‌طور که انتظار می‌رفت، بیشتر از سایر قسمت‌های جنین به کلیه‌ها رسیده بودند.

دانشمندان در مرحله بعدی می‌خواهند به کلیه‌ها امکان دهند تا برای مدت طولانی‌تری در جنین خوک رشد کنند و بدین ترتیب، به درک بهتری در مورد رشد اولیه این اندام‌ها و چگونگی ظاهر شدن بیماری‌ها برسند. همچنین، آنها برای تولید سایر اندام‌های انسانی مانند قلب و پانکراس تلاش می‌کنند.

«دوسکو ایلیچ»(Dusko Ilic) استاد علوم سلول‌های بنیادی در «کینگز کالج لندن»(KCL) درباره این پژوهش گفت: این یک گام پیشگامانه در استفاده کردن از خوک‌هایی است که از نظر بیولوژیکی به ما نزدیک هستند تا آنها را به عنوان انکوباتور برای پرورش دادن اندام‌های انسان به کار بگیریم. از آنجا که تلاش‌های پیشین برای ایجاد اندام‌های مصنوعی در آزمایشگاه خیلی خوب پیش نرفت، استفاده کردن از حیوانات در حال حاضر کانون تحقیقات است.

وی افزود: پیشرفت‌های صورت‌گرفته در مهندسی ژنتیک به ما امکان می‌دهند تا کلیه‌های نیمه انسان و نیمه خوک بسازیم اما این راهبرد فریبنده هنوز با چالش‌های زیادی روبه‌رو است که از جمله آنها می‌توان نیاز فوری را برای جلوگیری از ورود سلول‌های انسانی به مغز خوک نام برد.

این پژوهش در مجله «Cell Stem Cell» به چاپ رسید.

منبع: دیلی میل