Es ist nicht so einfach, ein tierisches Organ in einen Menschen zu transplantieren. Das transplantierte Organ muss zu Alter, Körperbau und Gewicht des Empfängers passen, genetische Kompatibilität ist Voraussetzung. Auch ein menschlicher Spender wird sehr sorgfältig ausgewählt, was man über ein Lebewesen einer anderen Spezies sagen kann.

Die Bedürfnisse der medizinischen Praxis diktieren jedoch ihre eigenen Bedingungen. Es wäre logisch anzunehmen, dass der Organspender das dem Menschen am nächsten stehende Wesen wäre – ein Schimpanse, aber Transplantologen richteten ihre Augen auf … ein Schwein. Wissenschaftsferne Menschen beeilten sich in diesem Zusammenhang sogar, Darwins Theorie als Ganzes in Frage zu stellen.

Xenotransplantation: Mythen und Realität

Spekulationen über die Massentransplantation von Schweineorganen auf Menschen sind stark übertrieben. Bis heute ist die Medizin nicht über die Transplantation mechanisch funktioneller Gewebe – Herzklappen, Knorpel und Sehnen – hinausgegangen. Gewebe werden vor der Transplantation mit speziellen Chemikalien und Ultraschall behandelt, um Antigene zu zerstören und eine Abstoßung dieser Gewebe durch den Körper des Empfängers zu vermeiden. Selbst solche Transplantate können während der Verarbeitung sehr leicht beschädigt werden, was sie unbrauchbar macht, was können wir über komplexere Formationen sagen - Herz, Niere oder Leber. Daher sprechen wir noch nicht über die Transplantation ganzer Organe eines Schweins auf einen Menschen.

Gewisse Hoffnungen ruhen auf der Herstellung gentechnisch veränderter Schweine. Wenn Schweinezellen durch Veränderung des Erbguts dazu gezwungen werden, menschliche Glykoproteine ​​auf ihrer Oberfläche zu synthetisieren, nimmt das menschliche Immunsystem solche Organe nicht als etwas Fremdes wahr. Aber diese Methode befindet sich noch im Stadium der Laborforschung, sie ist noch weit von der Massenanwendung in der medizinischen Praxis entfernt.

Vorteile eines Schweins als Spender

Die Wahl eines Schweins als möglicher Organspender erklärt sich keineswegs aus der genetischen Nähe dieses Tieres zum Menschen. Das genetisch ähnlichste Tier bleibt immer noch ein Schimpanse. Aber die Zahl dieser Affen auf der Welt wird in Zehntausenden gemessen, was für den Massengebrauch eindeutig nicht ausreicht. Schweine werden jedes Jahr zu Millionen geschlachtet.

In Bezug auf die Gewebeverträglichkeit gibt es Tiere, die dem Menschen näher stehen - Mäuse, aber sie passen nicht in die Größe, und Schweine sind in dieser Hinsicht durchaus mit Menschen vergleichbar.

Die Menschen züchten seit langem Schweine, diese Tiere sind gut untersucht. Es ist unwahrscheinlich, dass sie eine unbekannte schreckliche Krankheit "präsentieren", die während der Transplantation übertragen werden kann. Schweine züchten gut und wachsen schnell, und ihre Aufzucht und Haltung ist relativ billig.

All dies führt dazu, dass sie Schweine Affen vorziehen, deren Verwendung Organtransplantationen – ohnehin alles andere als billig – zu einer Dienstleistung machen würde, die nur Milliardären zur Verfügung steht.

Die Errungenschaften der modernen Genomik führen manchmal zu paradoxen Schlussfolgerungen: Jedes Tier, einschließlich Plattwürmer und blaue Schnecken, kann behaupten, mit Homo sapiens verwandt zu sein. Mindestens mehrere Dutzend identische Gene können in diesen und in anderen und in der dritten gefunden werden. Aber einer unserer nächsten Verwandten, egal wie beleidigend es für jemanden klingen mag, ist sicherlich ein Schwein.
Überzeugen Sie sich selbst: Bei Mensch und Sau sind der Gehalt an Hämoglobin und Proteinen im Blut, die Größe der Erythrozyten und die Blutgruppen nahezu gleich; ein Schwein ist wie ein Mensch Allesfresser, seine Verdauung (d. h. unsere) verläuft ähnlich. Die Haut ist fast wie bei uns: Ein Schwein kann sich sogar sonnen. Die gleichen Merkmale in der Struktur von Zähnen, Augen, Leber, Nieren. Ein Schweineherz wiegt 320 g, ein menschliches 300 g, das Gewicht der Lunge beträgt 800 g bzw. 790 g, die Nieren 260 und 280 g, die Leber 1600 und 1800 g, außerdem die Krankheiten neugeborener Ferkel sind ungefähr die gleichen wie bei Säuglingen. Nach Angaben des Instituts für Molekularbiologie der Russischen Akademie der Wissenschaften stimmt die Struktur des Moleküls von Schweine- und menschlichem Wachstumshormon zu 70% überein.
„Wissenschaftlern des israelischen Weisman-Instituts ist es kürzlich gelungen, eine kleine Anzahl speziell ausgewählter Zellen aus einem sieben bis acht Wochen alten menschlichen Embryo zu extrahieren und sie in den Embryo eines vier Wochen alten Schweins zu transplantieren“, sagt Dr. Alexander Dubrov der Biowissenschaften, Professor, Senior Researcher der Russischen Akademie der Wissenschaften. – Die Zellen begannen sich zu entwickeln und bildeten ein voll funktionsfähiges Organ – die Nieren. Die enge Ähnlichkeit zwischen menschlichen und Schweinezellen ermöglicht es Wissenschaftlern, Organe aus Schweinegewebe zu züchten, die für den Menschen geeignet wären. Gleichzeitig wird ein so wichtiges Problem wie die Abstoßung eines transplantierten Organs beseitigt.“
Und Wissenschaftler haben herausgefunden, dass Schweine in vielerlei Hinsicht viel „verwandter“ mit Menschen sind als scheinbar ähnliche Primaten. Ihre Organe ähneln den menschlichen nicht nur in Größe und Physiologie, sondern auch in der antigenen Zusammensetzung - das heißt, sie sind weniger anfällig für die Abstoßung durch den menschlichen Körper als andere.
Diese Tatsachen veranlassten die Forscher, mit der Xenotransplantation zu experimentieren – der Transplantation von Schweineorganen in schwerkranke Menschen. Tatsache ist, dass es einen katastrophalen Mangel an menschlichen Organen für die Transplantation gibt: In allen, selbst in den am weitesten entwickelten Ländern, stehen Hunderttausende von Menschen auf der „Warteliste“, von denen viele eine lebensrettende Maßnahme nicht mehr erleben Betrieb.

Und ihre Organe im menschlichen Körper wurden nicht abgestoßen?

Sie wurden abgelehnt, aber auf die gleiche Weise wie bei der Transplantation eines menschlichen Spenders. Es gibt keine genauen Daten, aber den Veröffentlichungen nach zu urteilen, wurden bereits mehrere solcher Transplantationen durchgeführt, einige davon erfolgreich.

Ist es möglich, einem Menschen Gene zu entnehmen, sie in ein Schwein zu transplantieren und einen individuellen Spender aufzuziehen?

Grundsätzlich können Sie. Aber hier gibt es eine Besonderheit. Wenn artspezifische Histokompatibilitätsproteine ​​​​ersetzt werden können, sind individuell spezifische (durch die sich jeder Mensch nicht nur von einer anderen Spezies - einem Schwein, sondern auch von einem anderen Menschen - unterscheidet) unglaublich schwierig. Es gibt so viele von ihnen im Körper, dass diese Aufgabe für die moderne Wissenschaft immer noch unerträglich ist. Ich spreche nicht mehr von Zeit, denn ein Patient, der eine Transplantation benötigt, kann nicht lange warten. Deshalb bereiten sie jetzt die Originalbeschaffung von Organen vor - wie für eine reguläre Bank von Spenderorganen.

Und wenn es im Körper eines Schweins einfach darum geht, menschliche Organe zu züchten?

Der Haupteinwand sind die im Körper des Schweins vorhandenen Infektionen. Die Gefahr ist zu real, dass eine massive Übertragung von Material, das Viren eines bestimmten Organismus enthält, in das menschliche System zu deren Anpassung und der Entstehung völlig neuer Krankheitserreger führt, die Millionen von Menschen töten können. Vor nicht allzu langer Zeit führten die Australier ein ziemlich beunruhigendes Experiment durch. Dem Mauspockenvirus wurde das gleiche Mauswachstumshormon injiziert, um ein Mittel zu erhalten, um die Population dieser Nagetiere zu reduzieren. Das Ergebnis war jedoch ein Erreger, der ausnahmslos alle Mäuse tötete, einschließlich immunisierter. Das heißt, es gab keinen Schutz vor ihm und es gab eine Angst: Wenn er das Labor verlässt, sich im Körper von Tieren entwickelt, in eine Person gerät, wird ein Virus auftreten, das eine sofortige 100% ige Sterblichkeit verursacht! Die Wahrscheinlichkeit, dass solche Übertragungen zu sehr schwerwiegenden Folgen führen können, wird heute und experimentell bestätigt. Wenn ein menschliches Organ im Körper eines Schweins gezüchtet wird, wird es noch schlimmer, da es in einem Fremdkörper zusammen mit dem Blut eine ganze Reihe von Viren erhält, die sich teilweise an eine Person anpassen und sich dieser effektiv widersetzen können Immunsystem. Dies ist das Hauptargument gegen die Transplantation von Schweineorganen.

Darüber hinaus traten während der Übertragung von genetischem Material eine Reihe von nicht standardmäßigen psychologischen Problemen auf, für die es keine Lösung gibt. Wie viele menschliche Gene müssen zum Beispiel auf ein Schwein übertragen werden, damit es der Art nach als Mensch eingestuft werden kann? Normalerweise sagen sie: "Es wird sowieso nicht vernünftig sein." Aber Intelligenz ist kein Gattungsmerkmal einer Person. Es gibt Schwerkranke, die kaum noch als vernünftig zu bezeichnen sind - trotzdem sind es Menschen. Bis vor kurzem war dieses Problem absolut abstrakt, da die "verschmolzenen" Zellkerne von Mensch und Tier instabil waren und sehr schnell zerfielen.

Aber vor einigen Jahren wurde ein ungewöhnliches Experiment durchgeführt, das niemand sonst zu wiederholen versuchte. Sie nahmen eine Sau, in deren Gebärmutter sich Ferkel entwickelten, und brachten weißes Menschenblut in die Embryonen ein (rot enthält keine Kerne, was Erbinformationen bedeutet). Schweine wurden geboren. Bei der Blutentnahme fanden die Wissenschaftler Zellen, die große Teile menschlicher und Schweine-Chromosomen enthielten. Da es sehr wenige solcher Zellen gab, hatte dies keinen Einfluss auf das Aussehen der Ferkel. Es war für Wissenschaftler unerwartet, dass diese Zellen nicht nur auftauchten, sondern sich auch als stabil herausstellten: Sie blieben lange nach der Geburt im Körper (alle bisherigen Versuche endeten damit, dass die resultierende Zelle einfach zerfiel). Somit wurde zum ersten Mal ein stabiles kombiniertes Mensch-Schweine-Genom erhalten! Nach groben Schätzungen enthielt es bis zu einem Drittel menschliches Material!

Ich denke, die Autoren der Arbeit haben nach dem Schlachten von Ferkeln solche Zellen nicht nur in ihrem Blut, sondern auch in anderen Geweben gefunden (obwohl es in dem veröffentlichten Artikel keine solchen Daten gibt). Wenn Sie eine solche Zelle nehmen, ein Tier klonen und züchten, dann wird es gemäß seinem Genom zu zwei Dritteln ein Schwein und ein Drittel ein Mensch sein. Selbst auf der Ebene der ersten Ligen würde sich das natürlich niemand trauen - auch nur, um sicherzugehen, dass der Prozess grundsätzlich weitergeht. Aber was tatsächlich getan wird, wenn man nur nach veröffentlichten Arbeiten urteilt, ist es unmöglich zu sagen.

... Wissenschaftler experimentieren wirklich aktiv mit Schweinegeweben und -zellen. So erschien ein Ferkel mit einem leuchtenden Ferkel und wenig später - ein vollständig leuchtendes Schwein. Es stellte sich als gar nicht so schwierig heraus, ein Wunder zu vollbringen: Es genügte, das Quallen-Gen, das für die Produktion des entsprechenden Proteins kodiert, in das Genom des Schweins einzufügen. Es ist klar, dass solche Lebewesen keinen besonderen Nutzen haben, außer dass sie positive Emotionen hervorrufen. Es ist nur so, dass Wissenschaftler irgendwann auf ein ernstes Problem gestoßen sind: Bei der Untersuchung eines Gens ist es oft sehr schwierig, seine Arbeit zu verfolgen, da es fast unmöglich ist, es zu bemerken. Es wurden also spezielle Marker benötigt, die das Gen „hervorheben“, ohne die Zelle zu schädigen.

Israelische Wissenschaftler argumentieren, dass Schweinembryonen eine wertvolle Quelle für Spendergewebe werden können – aber nur, wenn sie sich in einem bestimmten Entwicklungsstadium befinden. Es gibt Studien, die zeigen, dass Nervenzellen, die einem Schweinembryo entnommen wurden, einen gelähmten Menschen auf die Beine stellen können (natürlich nicht bei allen Krankheiten). Ein erwachsenes "Schwein" kann jedoch durchaus als Medizin dienen. So gibt es bekannte Fälle, in denen Kontaktlinsen aus Schweinekollagen hergestellt wurden, wobei gereinigte Knorpelzellen aus Schweineohren verwendet wurden, um künstliche Brüste zu züchten – anstelle derjenigen, die während einer Brustkrebsoperation entfernt wurden.

Wissenschaftler der University of Pittsburgh haben ein Schwein entwickelt, das herzgesunde Substanzen namens Omega-3-Fettsäuren produziert. Kanadische und amerikanische Wissenschaftler schlagen vor, insulinproduzierende Zellen von Milchschweinen zu transplantieren, um das Problem des Typ-1-Diabetes zu lösen. Und ukrainische Wissenschaftler der Ternopil Medical Academy. I. Gorbachevsky schlug eine eigene Methode zur Verwendung von Schweinehaut-Xenotransplantaten vor - zur Behandlung von Verbrennungen. Getrocknete und speziell konservierte Schweinehaut wird für zwei bis drei Tage auf die Wunde aufgelegt. In dieser Zeit hat der Körper Zeit, sich an die Verletzung anzupassen, und danach kann die Wunde bereits mit dünnen Hautlappen des Patienten, die von anderen Körperteilen entnommen werden, verschlossen werden.

Der Stammvater der Hausschweine ist ein Wildschwein, das zur Gattung der Artiodactyl-Nichtwiederkäuer gehört. Derzeit werden diese Nutztiere in vielen Ländern der Welt gezüchtet. Am beliebtesten sind sie jedoch in Europa, Russland und den Staaten Ostasiens.

Aussehen eines Schweins

Von ihren Vorfahren, Wildschweinen, unterscheiden sich Hausschweine nicht allzu sehr. Das einzige ist, dass Ferkel normalerweise nicht mit so dicker Wolle bedeckt sind. Die Anatomie eines Schweins und eines Wildschweins ist nahezu identisch.

Unterscheidungsmerkmale von Hausferkeln sind:

• kompakter Körper;
• Beine mit Hufen;
• borstigen Haaransatz.

Eine längliche Schnauze, die in einer Ferse endet, die bei der Nahrungssuche dazu dient, den Boden zu lockern, ist natürlich auch eines der Hauptmerkmale eines Schweins. Auf dem Foto unten können Sie sehen, wie praktisch es für Ferkel ist, dieses Organ auch zu Hause zu benutzen. Es ist eine bewegliche Bandscheibe aus Knorpel.

Die Form des Schweinekopfes kann unter anderem sein Aussehen bestimmen. Bei Vertretern von Fleischrassen ist es etwas länglich. Bei fettigen Ferkeln hat dieser Körperteil eine rundere Form.

Anatomie des Schweins: Bewegungsapparat

Ferkel gehören zur Klasse der Säugetiere. Das Skelett dieser Tiere besteht aus etwa 200 Knochen. Dabei werden folgende Sorten unterschieden:

• lange röhrenförmige;
• kurz;
• lang gebogen;
• lamellar.

Das Schweineskelett selbst besteht aus mehreren Abschnitten:

• Schädel;
• Körper und Schwanz;
• Gliedmaßen.

Die Muskulatur des Schweins wird durch glatte Muskulatur und Skelettmuskulatur repräsentiert. Die Knochen im Körper dieser Tiere verbinden die Kollagenfasern, die die Gelenke bilden. Insgesamt haben Schweine mehrere ungepaarte und etwa 200-250 paarige Muskeln.

Verdauungs- und Ausscheidungssystem

Ferkel sind fast Allesfresser. Und das Verdauungssystem von Schweinen ist natürlich sehr gut entwickelt. Seine Hauptabteilungen sind:

• Mundhöhle;
• Rachen und Speiseröhre;
• Einkammermagen;
• Dick- und Dünndarm;
• Rektum;
• Anus.

Für die Filterung von Blut und die Neutralisierung von Schadstoffen ist bei Schweinen wie bei allen anderen Säugetieren die Leber zuständig. Der Magen dieser Tiere befindet sich im linken Hypochondrium und die Bauchspeicheldrüse - rechts.

Urogenitalsystem

Einer der absoluten Vorteile von Schweinen als Nutztiere ist ihre hohe Fruchtbarkeit. Das Fortpflanzungssystem von Ebern wird durch folgende Organe dargestellt:

• Hodensack und Hoden;
• Gang und Samenstrang;
• Urogenitalkanal;
• Penis;
• eine spezielle Hautfalte, die den Penis bedeckt - die Vorhaut.

Das Fortpflanzungssystem des weiblichen Schweins wird durch folgende Organe dargestellt:

• Eierstöcke;
• Eileiter;
• Gebärmutter und Scheide;
• äußere Organe.

Der Sexualzyklus bei einem Schwein kann 18 bis 21 Tage dauern. Diese Tiere tragen 110-118 Tage lang Junge. Eine Sau kann bis zu 20 Babys haben. Das ist sogar mehr als bei Kaninchen, die für ihre Fruchtbarkeit berühmt sind.

Das Urogenitalsystem des Schweins wird auch dargestellt durch:

• gepaarte Nieren;
• Harnleiter;
• Blase;
• Harnröhre.

Bei Männern leitet die Harnröhre unter anderem Sexualprodukte. Bei Schweinen mündet es in den Vorhof der Vagina.

Nervensystem

Schweine sind hochentwickelte Tiere. Es wird angenommen, dass sie in ihrer Intelligenz Hunden ähnlich sind. Diesen Tieren kann man zum Beispiel leicht beibringen, verschiedene Arten von Kommandos auszuführen. Wie Hunde können Schweine aus der Ferne an die Orte zurückkehren, an denen sie einst lebten.

Das Nervensystem dieser Tiere wird dargestellt durch:

• Gehirn und Rückenmark mit Ganglien;
• Nerven.

Das Gehirn dieser Tiere hat zwei Hemisphären mit Windungen und ist mit einer Rinde bedeckt. Seine Masse bei Schweinen reicht von 95 bis 145 g, die Länge des Rückenmarks bei diesen Tieren kann 119 bis 139 cm betragen.

Das Herz-Kreislauf-System

Wie bei anderen Säugetieren ist auch bei Schweinen das Herz das zentrale Organ des Blutkreislaufs. Es hat eine konische Form und ist durch eine Längstrennwand in eine rechte und eine linke Hälfte geteilt. Das Herz des Schweins zieht sich rhythmisch zusammen und treibt Blut durch seinen Körper. Jede Hälfte des Tierherzens wiederum ist durch Querklappen in einen Ventrikel und ein Atrium unterteilt.

Das Blut von Schweinen besteht aus Plasma und darin schwimmenden Erythrozyten, Blutplättchen und Leukozyten. Vom Herzen durch den Tierkörper fließt es durch die Arterien, kehrt aber zu ihm zurück - durch die Venen. Auch das Kreislaufsystem des Schweins wird durch Kapillaren dargestellt, durch deren Wände Sauerstoff in das Gewebe gelangt.

Allerlei Fremdpartikel und Mikroorganismen werden im Körper dieser Tiere in den Lymphknoten neutralisiert.

Merkmale der Struktur der Haut von Schweinen

Die Dicke der Haut von Ferkeln kann zwischen 1,5 und 3 mm variieren. Bei reinrassigen Schweinen kann dieser Wert sogar nur 0,6-1 mm betragen. Gleichzeitig enthält die subkutane Schicht bei Ferkeln sehr viel Fett und kann eine enorme Dicke erreichen.

Geschlechtsreife Männchen haben an den Seiten des Schultergürtels und der Brust einen Schild, der aus kompaktierten Bündeln mit Fettpolstern besteht. Diese Formation schützt Wildschweine bei Kämpfen während der Zeit der sexuellen Jagd.

Auf der Haut von Schweinen wechseln sich starre Borstenhaare mit weichen ab. Die Dichte des Haaransatzes bei Ferkeln verschiedener Rassen kann variieren. Nackte Ferkel werden natürlich in den meisten Fällen auf landwirtschaftlichen Betrieben gezüchtet. Es gibt aber auch Rassen, deren Vertreter mit dichtem Haar bedeckt sind, etwa so wie Wildschweine.

Analysatoren, Hör- und Sehorgane

Das Kreislaufsystem des Schweins ist somit sehr gut entwickelt. Gleiches gilt für andere Organe von Ferkeln. Zum Beispiel ist der Geruchssinn von Schweinen einfach hervorragend.

Das Organ, das bei diesen Tieren für die Wahrnehmung von Gerüchen verantwortlich ist, befindet sich im Nasengang und besteht aus:

• olfaktorisches Epithel;
• Rezeptorzellen;
• Nervenenden.

Der Tastsinn beim Schwein wird von Rezeptoren des Bewegungsapparates, der Schleimhäute und der Haut wahrgenommen. Die Geschmacksorgane dieser Tiere sind Papillen, die sich in der Mundschleimhaut befinden. Die Augäpfel bei Schweinen sind durch den Sehnerv mit dem Gehirn verbunden.

Die Ohren dieser Tiere bestehen aus folgenden Abschnitten:

• Cochlea-Teil;
• Wege;
• Gehirnzentren.

Ähnlichkeiten und Unterschiede zwischen Schweinen und Menschen

Der Mensch gehört bekanntlich zur Klasse der Primaten und stammt vom Menschenaffen ab. Rein äußerlich ähnelt ein Mensch natürlich am meisten diesem besonderen Tier. Gleiches gilt für den Aufbau der inneren Organe. Physiologisch und anatomisch steht der Mensch jedoch einem Schwein sehr nahe.

Zum Beispiel sind Ferkel wie Menschen Allesfresser. Es wird angenommen, dass sie genau deswegen einst gezähmt wurden. Wildschweine fraßen bereitwillig die Überreste menschlicher Nahrung. Der einzige Unterschied zwischen Mensch und Schwein in dieser Hinsicht besteht darin, dass letztere weniger bittere Geschmacksrezeptoren im Maul haben. Ferkel nehmen süß und bitter etwas anders wahr als ein Mensch.

Wie Sie wissen, unterscheidet sich die Struktur des Schweineherzens nicht wesentlich von der des Menschenherzens. Ärzte versuchen sogar, Ferkel in dieser Hinsicht als Spender sowohl für Menschen als auch für Affen zu verwenden. Das Herz von Ferkeln wiegt 320 g, beim Menschen - 300 g.

Der Haut von Mensch und Schwein sehr ähnlich. Diese Tiere können sich wie Menschen sogar sonnen. Ähnlich in der Struktur wie Menschen und Schweine:

• Augen;
• Leber;
• Nieren;
• Zähne.

Die Boulevardpresse verbreitet manchmal sogar Informationen darüber, dass manchmal Sauen in den Vereinigten Staaten und China verwendet werden, um menschliche Embryonen zu tragen.

Was denken Wissenschaftler

Die Menschen züchten seit langem Ferkel. Und die Anatomie von Schweinen wird natürlich gut studiert. Auf die Frage, warum sich Ferkel und Primaten so ähnlich sind, gibt es leider keine eindeutige Antwort. Diesbezüglich gibt es nur wenige ungeprüfte Hypothesen. Einige Wissenschaftler glauben beispielsweise, dass das Schwein selbst einst von einem Primaten abstammte.

Es gibt sogar eine Bestätigung für diese unglaubliche Hypothese. Auf der Insel Madagaskar haben Forscher Fossilien von Lemuren mit langer Schnauze gefunden. Wie Schweine rissen diese Tiere einst auf der Suche nach Nahrung mit der Nase den Boden auf. Gleichzeitig hatten sie anstelle von Hufen eine Hand mit fünf Fingern, wie die eines Menschen. Ja, und in den Embryonen moderner Schweine gibt es seltsamerweise das Legen einer Hand mit fünf Fingern und einer Schnauze wie bei einem Primaten.

Alte Legenden sind auch eine Art Bestätigung dafür, dass Ferkel einst Primaten waren. In einer der Legenden der Bewohner der Insel Bot heißt es zum Beispiel, dass der Held Kat in der Antike Menschen und Schweine nach demselben Muster gemacht hat. Später wollten die Ferkel jedoch ihre eigenen Unterschiede haben und fingen an, auf vier Beinen zu laufen.

Krankheiten von Menschen und Schweinen

Wissenschaftler haben festgestellt, dass die Ähnlichkeit zwischen Mensch und Schwein nicht auf die anatomische Struktur der Organe beschränkt ist. Fast das gleiche bei Primaten und Ferkeln und Krankheiten. Beispielsweise kann bei Schweinen wie beim Menschen die Alzheimer-Krankheit im Alter diagnostiziert werden. Ferkel sind auch sehr oft fettleibig. Bei diesen Tieren kann auch Morbus Parkinson beobachtet werden. Das Schwein auf dem Foto unten leidet an einer solchen Krankheit.

transgene Tiere

Das Herz und andere Organe bei Ferkeln und Menschen sind ähnlich. Sie sind jedoch nicht identisch. Experimente zur Transplantation von Schweineorganen beim Menschen endeten leider mit Misserfolgen aufgrund von Gewebeabstoßung. Um dieses Problem zu lösen, begannen Wissenschaftler, spezielle transgene Schweine zu züchten. Um solche Ferkel zu bekommen, werden zwei menschliche Gene in den Embryo eingeführt und ein Schweine-Gen ausgeschaltet.

Viele Wissenschaftler glauben, dass Experimente zur künftigen Zucht transgener Schweine tatsächlich dazu beitragen können, das Problem der Gewebeabstoßung bei Organtransplantationen zu lösen. Beweise dafür gibt es übrigens bereits. Im Jahr 2011 beispielsweise transplantierten russische Chirurgen einem Patienten erfolgreich eine Herzklappe von einem transgenen Schwein.

Ähnlichkeit auf genetischer Ebene

Die Anatomie und Physiologie von Schweinen ist so, dass sie nach Ansicht einiger Wissenschaftler ein genaues biologisches Modell einer Person sind. Von der DNA-Struktur her sind Affen natürlich den Menschen am nächsten. Beispielsweise betragen die Unterschiede in den Genen von Mensch und Schimpanse nur 1-2 %.

Aber Schweine sind in Bezug auf die DNA-Struktur dem Menschen ziemlich ähnlich. Die Ähnlichkeit zwischen menschlicher und Schweine-DNA ist natürlich nicht so groß. Wissenschaftler haben jedoch herausgefunden, dass einige Arten von Proteinen bei Menschen und Ferkeln in ihrer Zusammensetzung sehr ähnlich sind. Aus diesem Grund wurden Ferkel einst aktiv zur Gewinnung von Insulin eingesetzt.

In letzter Zeit hat in der wissenschaftlichen Welt ein Thema wie das Züchten menschlicher Organe in Ferkeln viele Kontroversen ausgelöst. Rein theoretisch ist die Durchführung solcher Verfahren nichts Unmögliches. Schließlich sind die Genome von Mensch und Schwein tatsächlich etwas ähnlich.

Um Organe zu gewinnen, können menschliche Stammzellen einfach in ein Sauenei gelegt werden. Dadurch entsteht ein Hybrid, aus dem in Zukunft kein vollwertiger Organismus, sondern nur noch ein Organ wächst. Es kann zum Beispiel das Herz oder die Milz sein.

Natürlich könnten in Schweinen gezüchtete Organe vielen Menschen das Leben retten. Viele Wissenschaftler lehnen diese Methode jedoch ab. Erstens ist die Durchführung solcher Experimente natürlich unmenschlich gegenüber den Schweinen selbst. Zweitens wird angenommen, dass die Kultivierung menschlicher Organe in Schweinen zur Entstehung neuer genetisch veränderter Krankheitserreger führen könnte, die Millionen von Menschen töten könnten.

Schweinemann-Genom

Das Blut von Schweinen ist biologisch zu 70 % identisch mit menschlichem Blut. Dies ermöglichte ein sehr interessantes Experiment. Die Wissenschaftler nahmen eine trächtige Sau und injizierten den Embryonen weißes menschliches Blut, das Erbinformationen enthielt. Die Trächtigkeit des Tieres endete mit einer erfolgreichen Geburt.

Im Blut neugeborener Ferkel fanden die Forscher anschließend Zellen, die große Teile menschlicher und Schweinechromosomen enthielten. Dies wurde natürlich zu einer echten Sensation in der wissenschaftlichen Welt. Unter anderem waren auch solche Zellen im Körper von Ferkeln resistent. Das heißt, sie blieben lange nach der Geburt bestehen. Einfach ausgedrückt haben Wissenschaftler zum ersten Mal ein stabiles Mensch-Schweine-Genom erhalten. Natürlich gab es im Körper der Versuchsschweine nur wenige solcher Zellen, und die Tiere waren dem Menschen in keiner Weise ähnlich. Das resultierende Genom enthielt jedoch mehr als ein Drittel menschlichen Materials.

Andere Forscher

Wie dem auch sei, die Anatomie von Schweinen ist gut untersucht, und die Idee, diese Tiere als Spender zu verwenden, sieht sehr attraktiv aus. Die meisten Wissenschaftler glauben gleichzeitig, dass daran nichts unmöglich ist. Forscher in dieser Hinsicht haben bereits ziemlich ernsthafte Entwicklungen. Wissenschaftlern ist es zum Beispiel gelungen herauszufinden, dass Nervenzellen, die dem Körper von Schweinen entnommen wurden, in der Lage sind, gelähmte Menschen auf die Beine zu stellen.

Bereits heute werden sehr hochwertige Kontaktlinsen aus Schweinekollagen hergestellt. Aus Knorpelzellen aus Ferkelohren werden künstliche Brüste gezüchtet. Wissenschaftler haben auch ein Schwein geschaffen, das Omega-3-Fettsäuren produziert, die für das menschliche Herz nützlich sind.

So sicher nicht! Diese Aussage war schon vor mehreren Jahrzehnten relevant. Dann glaubte man, dass der nächste Verwandte des Menschen menschenähnlich ist. Dies wurde durch die sogenannte Einfallsreichtumsskala bei Tieren bestätigt. Nach dieser Skala waren Menschenaffen am nächsten. Eine Reihe von Experimenten und Experimenten, die derzeit durchgeführt werden, entfernen sich jedoch alle von der engen Beziehung zum Menschen.

Nach der Evolutionstheorie ist der Homo sapiens ein unterentwickelter Menschenaffe, der ein Chromosom weniger hat als beispielsweise ein Schimpanse, aber eine ähnliche Struktur des Schädels und der Vorderbeine hat. Derzeit ist die Theorie von Charles Darwin über den Ursprung des Menschen aus Affen nicht bestätigt, was es den wissenschaftlichen Köpfen der Welt ermöglicht, nach immer mehr neuen "Verwandten" des Menschen zu suchen.

Menschliche Ähnlichkeit mit einem Delfin

Forscher, die das Gehirn untersuchten, fanden heraus, dass das Enzephalogramm von Großen Tümmlern sie dem Menschen näher bringt. Tatsache ist, dass das Gehirn dieser Delfinart dem menschlichen so ähnlich wie möglich ist. Die graue Substanz dieser Tiere ist etwas größer als beim Menschen und enthält auch mehr Windungen. Nach den Untersuchungen des Schweizer Professors A. Portman nahmen die mentalen Merkmale des Delphins einen ehrenvollen zweiten Platz nach dem Menschen ein (den dritten Platz unter den Elefanten und den vierten Platz unter den Affen).

Was verbindet einen Menschen mit Schweinen?

Die anatomische Struktur von Schweinen erlaubt es uns, sie als die nächsten Verwandten des Menschen zu bezeichnen. Tatsache ist, dass der Embryo dieses Säugetiers ein Lesezeichen mit fünf Fingern und einer Schnauze hat, die sehr an ein menschliches Gesicht erinnert. Ferkel an der Schnauze eines Schweins und Hufe an den Beinen entwickeln sich unmittelbar vor der Geburt. Außerdem haben bereits geborene Schweine die maximale Physiologie beim Menschen. Deshalb werden Schweineorgane (Leber, Nieren, Herz, Milz) in der Chirurgie für menschliche Transplantationen verwendet.

Ähnlichkeiten zwischen Menschen und Ratten

Diese Nagetiere ahmen einen Menschen auch auf anatomischer Ebene erstaunlich nach, aber nicht so sehr wie Schweine. Ratten haben die gleiche Blutzusammensetzung und Gewebestruktur wie Menschen. Seltsamerweise sind diese Nagetiere die einzigen Tiere auf der Welt, die (wie Menschen) abstrakt denken. Ratten können einfache Schlussfolgerungen ziehen, was ihnen erlaubt, so hartnäckig zu sein. Wenn man außerdem eine Ratte auf menschliche Größe vergrößert und dann das Skelett begradigt, kann man sehen, dass die Gelenke von Menschen und Ratten die gleiche anatomische Struktur haben und die Knochen die gleiche Anzahl von Fragmenten haben.

Allerdings hat tatsächlich so etwas wie eine Revolution in der Medizin stattgefunden. Ende Januar veröffentlichte das Wissenschaftsjournal Cell einen Artikel des Molekularbiologen Juan Carlos Ispisua Belmonte, der ein Labor am California Salk Institute (USA) betreibt, und 38 seiner Co-Autoren. Der Artikel erzählt, wie es Wissenschaftlern gelungen ist, lebensfähige Embryonen zu erzeugen, die aus einer Mischung von Schweine- und menschlichen Zellen bestehen.

Wer sind Sie

Wenn diese Lebewesen geboren werden durften (und Biologen taten dies nicht zuletzt aus ethischen Gründen), könnten sie formal keiner biologischen Art zugeordnet werden. Solche Organismen werden Chimären genannt. Bei Chimären, die wir aus mittelalterlichen Miniaturen kennen, sind Adlerflügel am Körper eines Löwen und ein Schlangenstachel an Ziegenhufen befestigt. Wer sich an eine Maus mit menschlicher Ohrmuschel auf dem Rücken erinnert – das Ergebnis eines vielbeachteten Experiments vor 20 Jahren – wird leicht zugeben, dass Biologen davon etwas anderes erwarten können. Aber in diesem Sinne hatten die neuen Kreaturen aus dem Belmonte-Labor kaum eine Chance, jemanden zu überraschen: Nach der Geburt würden sie wie die gewöhnlichsten Ferkel aussehen. Es ist nur so, dass einige der Zellen in ihrem Körper – etwa ein Tausendstel Prozent – ​​reine menschliche DNA enthalten würden. Und auf diese Weise würden die Ferkel im Vergleich zur Ohrmaus von 1997, die eher ein Experiment in der plastischen Chirurgie war und keine einzige menschliche Zelle hatte, gut abschneiden.

Jüngsten Schätzungen zufolge gibt es beim Menschen 30 bis 40 Billionen Zellen, bei einem Schwein ungefähr die gleiche Anzahl. Ist ein Tausendstel Prozent einer solchen astronomischen Zahl viel oder wenig? Es braucht nur eine Zelle, um ein Kind zu zeugen. Daher könnte ein Chimärenschwein theoretisch ein Elternteil eines menschlichen Babys werden.

Spender ohne Motorrad

Ärzte sehen Schweine nicht als potenzielle Verwandte, sondern als potenzielle Spender für die Transplantation ihrer Organe in Menschen. Allein in den USA werden jährlich 27.000 Nieren, Lungen, Herzen und Eingeweide transplantiert. Und in allen 27.000 Fällen behandeln Chirurgen die Organe von lebenden oder toten Menschen. Aber wer bei klarem Verstand würde es wagen zu verlangen, an die Stelle seines eigenen versagenden Herzens transplantiert zu werden, das einem Schwein entnommen wurde, wenn das Verfahren mit dem üblichen, menschlichen, ausgetestet ist und perfekt funktioniert? Wer es nicht schafft, ist an der Reihe für eine Transplantation: 118.000 Menschen stehen in den USA auf der sogenannten Warteliste. Laut Statistik werden etwa 22 von ihnen heute (und die gleiche Zahl morgen und die gleiche Zahl nächsten Sonntag) sterben, ohne auf ihre Transplantation zu warten.

Es gibt zu wenige menschliche Spender – und nicht einmal Freiwillige sind eine Seltenheit. (Im Gegensatz zu den USA gilt in Russland laut Gesetz jeder als potenzieller Spender, der die Entnahme seiner Organe nicht ausdrücklich verboten hat. Das Gesetz verlangt nicht, dass die Zustimmung der Angehörigen eingeholt wird.) Nur drei Personen aus tausend, zitiert New Scientist britische Daten, sterben unter Umständen, die ihre Organe für eine Transplantation geeignet machen. Die Zahlen variieren natürlich von Land zu Land - sie hängen sowohl davon ab, wie schnell ein Krankenwagen am Unfall- oder Schießort eintrifft, wodurch die aussichtsreichsten Spender erscheinen, als auch davon, wie viele Transplantationszentren in der Nähe sind, wo sich die Organe befinden korrekt entsorgen können. Schließlich muss in wenigen Stunden ein Patient aus der „Warteliste“ gefunden und für die Operation vorbereitet werden – hier gelten deutlich strengere Verträglichkeitsregeln als bei Bluttransfusionen mit seinen vier verschiedenen Gruppen.

Die Zellen, die am wenigsten anfällig für Abstoßung sind, sind unsere eigenen. Was wäre, wenn wir Tiere als Inkubatoren für Nieren und Bauchspeicheldrüse verwenden, die aus menschlichen Zellen gezüchtet werden (und idealerweise aus den Zellen genau des Patienten, dem das Organ transplantiert wird)? Das gleiche Problem mit der Abstoßung hindert uns daran, das Problem direkt zu lösen: Für das fertige Immunsystem eines erwachsenen Schweins sind menschliche Zellen nicht weniger fremd als Schweinezellen für uns.

Sie müssen also anders vorgehen.

Schneiden und Kleben

Stellen Sie sich vor, vor Ihren Augen würden zwei Menschen gleichzeitig in zwei Hälften geschnitten - sagen wir, von einem Kampflaser aus einem schlechten Science-Fiction-Film. Dann verbanden sie die eine Hälfte mit der anderen Hälfte, und die geklebten Hälften lebten dann ein Leben lang, als wäre nichts passiert. Die Option ist noch paradoxer: Sie nahmen zwei dünne, drückten sie aneinander - und bekamen einen dicken Mann. Wenn beide Personen ab dem Moment der Empfängnis noch nicht vier Tage alt geworden sind, ist hier nichts unmöglich. In diesem Stadium ist der zukünftige Organismus ein Knäuel aus identischen Zellen. „Sie entfernen die äußere Schutzschicht von unbelebter Materie und verbinden die Embryonen physikalisch“, erklärte Virginia Papaioannu, Professorin an der Columbia University (USA), in einem Interview, wie Wissenschaftler seit den 1960er Jahren Chimärenmäuse mit einem vollständigen Satz von Genen aus zwei erzeugen Personen gleichzeitig. Zwei Embryonen bilden nach dem Kontakt einfach eine neue größere Kugel – fast wie Seifenblasen, die sich in der Luft treffen. Der Zellknäuel hat noch kein Immunsystem, das das verhindern könnte – wie auch alle anderen Systeme: Sie werden sich erst viel später entwickeln.

Ein subtilerer Eingriff besteht darin, dem Embryo das Biomaterial eines anderen hinzuzufügen, wenn seine Zellen bereits in verschiedene Varianten unterteilt sind. Im Blastozystenstadium ist der Embryo – sowohl bei Mäusen als auch beim Menschen – eine hohle Kugel mit einem kleinen Teil darin eingeschlossener Zellen. Nur dieser innere Teil wird die zukünftigen Lungen, Leber, Nieren, Gehirn, Haut und andere Teile des erwachsenen Organismus werden, und der gesamte äußere Teil wird zu einer Plazenta, die die Geburt nicht überleben wird. Biologen ziehen es vor, in diesem Stadium fremde Zellen einzuführen.

Das soll nicht heißen, dass dieses Szenario in seiner reinsten Form aufregende Möglichkeiten für Transplantologen eröffnet. Der Bedarf an Spenderorganen entsteht normalerweise später - wenn eine Person das Alter des Fötus bereits überschritten hat. Wie kann man es mit einem anderen Embryo kreuzen? Nehmen Sie die Zellen eines erwachsenen Organismus, die keine klare Mission erhalten haben (wie Gehirn- oder Leberzellen) und die Fähigkeit, sich in irgendetwas zu verwandeln, nicht verloren haben, was für embryonale Zellen charakteristisch ist. Sie werden Stammzellen genannt, sind aber im Körper selten. 2012 wurde der japanische Wissenschaftler Shinya Yamanaka mit dem Nobelpreis für Medizin ausgezeichnet, weil er einen Weg gefunden hatte, gewöhnliche Körperzellen in Stammzellen umzuwandeln – um seine Herkunft zu vergessen und „in die Kindheit zu fallen“. Der vollständige Name ist induzierte (weil sie gezwungen waren, sich zu ändern) pluripotente (dh "zu allem fähige" - zu jeder Transformation) Stammzellen. Auch Chimärenforscher nutzen sie.

Kann man auf diese Weise Embryonen verschiedener Arten kombinieren – zum Beispiel Ratten und Mäuse? Das hat das Team von Toshihiro Kobayashi an der Universität Tokio erstmals 2010 mit Stammzellen gemacht – und das amerikanische Team, das sieben Jahre später seine Ergebnisse veröffentlichte, perfektionierte die Methode. Wie können Sie sicher sein, dass Sie tatsächlich eine Chimäre gezüchtet haben? Nehmen Sie als Grundlage die zum Tode verurteilten Embryonen mit speziell beschädigter DNA. Mit dem neu erfundenen „Genskalpell“ CRISPR-Cas9, einer DNA-Spot-Editing-Technik, schlugen die Wissenschaftler die Gene aus, die für das Wachstum der Bauchspeicheldrüse oder des Herzens verantwortlich sind. Bei einem solchen Defekt besteht keine Chance zu überleben (und sogar lebend geboren zu werden). Aber dann wurden Rattenstammzellen in den Embryo eingebracht. Und wenn noch eine Chimärenmaus geboren wurde, konnten Wissenschaftler sicher sein, dass in ihr ein Rattenherz schlug.

Aber das überraschendste Ergebnis betraf die Gallenblase. Ratten haben es nicht, aber Mäuse schon. Aber die Chimären, bei denen die für dieses Organ verantwortlichen Mausgene deaktiviert waren, wurden trotzdem mit einer funktionierenden Gallenblase geboren – aus Rattenzellen. Die Mauszellen teilten den Rattenzellen irgendwie den richtigen Kontext mit, und sie erlagen dem Einfluss und bildeten ein Organ, das bei einer Ratte unmöglich war.

Schweinen näher als Ratten

Ein Schwein und eine Ratte konnten auf diese Weise nicht gekreuzt werden, da diese Organismen zu unterschiedlich sind. Unterschiedliche Schwangerschaftsdauern und unterschiedliche Organgrößen deuten darauf hin, dass Zellen darauf programmiert sind, sich mit unterschiedlichen Raten zu teilen. Kann schließlich das winzige Rattenherz der Chimäre Blut durch die Leber eines riesigen Schweins pumpen?

Aber beim Menschen gibt es solche Schwierigkeiten nicht: Wir sind Schweinen viel näher - vor allem in Bezug auf die Größe der Organe. Daher waren Schweine (und Minischweine als separate Option) immer der Kandidat Nr. 1 für die Xenotransplantation. Parallel zum Züchten menschlicher Zellen in einem Schweinekörper erwägen Biologen andere Möglichkeiten – beispielsweise einfach diejenigen Proteine ​​auf der Oberfläche von Schweinezellen zu entnehmen und vor der menschlichen Immunität zu verstecken, die die akuteste Reaktion hervorrufen. Solche Forschungen werden schon seit langem betrieben, daher ist das Schwein als Kandidat für Organtransplantationen nicht neu.

Ein neues Experiment hat gezeigt, dass es eine Möglichkeit gibt, und es ist überhaupt nicht spekulativ - und nicht einmal ein unglaublicher Zufall. 2075 Embryonen wurden in Schweine transplantiert, und 186 von ihnen erreichten laut Wissenschaftlern eine ausreichende Reife. Menschliche Zellen wurden mit einer speziellen Markierung in der DNA markiert, die sie dazu veranlasst, ein fluoreszierendes Protein zu produzieren – und 17 reife, gesunde Embryonen leuchteten selbstbewusst im ultravioletten Licht, was den Wissenschaftlern bewies, dass sie definitiv Chimären waren.

Von diesem Moment an bis zu den Organen in einem lebenden Inkubator – Jahre, sagen die Forscher. Und nicht nur der Anteil menschlicher Zellen im Körper der Chimäre ist zu gering. Zu sehen, wie sie wachsen und was mit Zellen in einem erwachsenen Organismus passiert, wäre für Wissenschaftler ohnehin schwierig.

Wir sind Schweinen viel näher – vor allem was die Größe der Organe angeht. Daher waren Schweine schon immer der Kandidat Nr. 1 für die Xenotransplantation.

Maus- und Rattenchimären, die früher gezüchtet wurden, lebten mit zwei Jahren ein vollwertiges Mausleben. Es gibt keinen Grund zu der Annahme, dass menschliche und Schweine-Chimären ernsthafte Gesundheitsprobleme haben würden, die sie daran hindern, ausgewachsen zu sein. Sie wurden nicht durch biologische, sondern durch ethische Probleme daran gehindert, geboren zu werden. Und zwar so gravierend, dass das Team des Salk-Instituts gezwungen war, mit privatem Geld zu forschen, denn die Regeln der US-amerikanischen National Institutes of Health – analog zum US-Gesundheitsministerium, das den Großteil der biomedizinischen Forschung im Land finanziert – verbieten es, Geld auszugeben auf alle Experimente mit dem Einbringen menschlicher Stammzellen in tierische Embryonen.

Was ist an der Geburt eines Schweins mit menschlicher Milz unethisch? Unsere Unsicherheit über die Ergebnisse eines solchen Experiments. Die Zellanteile in einem erwachsenen Embryo sind nicht die gleichen wie im Embryo. Und wenn sich Schweinezellen mit einer Million zu eins durchsetzen, ist das nicht so beängstigend, als wenn menschliche Zellen übernehmen. Und es wird ein Wesen geboren, das eher einem Menschen als einem Schwein ähnelt, mit einem menschlichen Gehirn, aber mit Missbildungen, die durch die Umstände des Experiments verursacht wurden. Damit Ärzte Menschen retten können, bedarf es offenbar unter anderem einer genaueren Definition einer Person – und einer genaueren Antwort auf die Frage, woher Menschen kommen.