Transplantovať zvierací orgán človeku nie je také jednoduché. Transplantovaný orgán musí zodpovedať veku, postave a hmotnosti príjemcu, vyžaduje sa genetická kompatibilita. Aj ľudský darca je vyberaný veľmi starostlivo, čo povedať o tvorovi iného druhu.

Potreby lekárskej praxe si však určujú svoje vlastné podmienky. Bolo by logické predpokladať, že darcom orgánov bude človeku najbližší tvor – šimpanz, no transplantológovia obrátili zrak na ... prasa. Ľudia ďaleko od vedy sa v súvislosti s tým dokonca ponáhľali spochybniť Darwinovu teóriu ako celok.

Xenotransplantácia: mýty a realita

Špekulácie o hromadnej transplantácii orgánov ošípaných ľuďom sú značne prehnané. Medicína dodnes neprekročila rámec transplantácie mechanicky funkčných tkanív – srdcových chlopní, chrupaviek a šliach. Tkanivá pred transplantáciou sú ošetrené špeciálnymi chemikáliami a ultrazvukom, aby sa zničili antigény a zabránilo sa odmietnutiu týchto tkanív telom príjemcu. Aj takéto transplantáty sa pri spracovaní veľmi ľahko poškodia, čím sa stanú neživotaschopnými, čo povieme na zložitejšie útvary – srdce, obličky či pečeň. Preto ešte nehovoríme o transplantácii celých orgánov prasaťa človeku.

Určité nádeje sa vkladajú do vytvárania geneticky modifikovaných ošípaných. Ak sú prasacie bunky nútené syntetizovať na svojom povrchu ľudské glykoproteíny zmenou genómu, ľudský imunitný systém nebude vnímať takéto orgány ako niečo cudzie. Ale táto metóda je stále v štádiu laboratórneho výskumu, od masovej aplikácie v lekárskej praxi má ešte ďaleko.

Výhody prasaťa ako darcu

Výber prasaťa ako možného darcu orgánov sa vôbec nevysvetľuje genetickou blízkosťou tohto zvieraťa k človeku. Geneticky najbližším zvieraťom stále zostáva šimpanz. Počet týchto opíc na svete sa však meria v desiatkach tisíc, čo zjavne nestačí na masové použitie. Ošípané sú každoročne zabíjané po miliónoch.

Pokiaľ ide o tkanivovú kompatibilitu, existujú zvieratá bližšie k ľuďom - myši, ale nesedia veľkosťou a ošípané sú v tomto smere celkom porovnateľné s ľuďmi.

Ľudia už dlho chovajú ošípané, tieto zvieratá sú dobre študované. Je nepravdepodobné, že budú "predstavovať" nejaké neznáme hrozné ochorenie, ktoré sa môže nakaziť počas transplantácie. Ošípané sa dobre rozmnožujú a rýchlo rastú a ich chov a údržba sú relatívne lacné.

To všetko ich núti uprednostňovať ošípané pred opicami, ktorých použitie by premenilo transplantácie orgánov – už zďaleka nie lacné – na službu dostupnú len pre miliardárov.

Úspechy modernej genomiky niekedy vedú k paradoxným záverom: každé zviera, vrátane plochých červov a modrých slimákov, môže tvrdiť, že je príbuzné Homo sapiens. V tých a v iných a v treťom možno nájsť najmenej niekoľko desiatok rovnakých génov. Ale jeden z našich najbližších príbuzných, nech to znie pre niekoho akokoľvek urážlivo, je určite sviňa.
Posúďte sami: u ľudí a prasníc je obsah hemoglobínu a bielkovín v krvi, veľkosť erytrocytov a krvných skupín takmer rovnaké; prasa je rovnako ako človek všežravec, ich trávenie (teda naše) prebieha podobne. Koža je takmer ako naša: prasa sa môže dokonca opaľovať. Rovnaké znaky v štruktúre zubov, očí, pečene, obličiek. Prasacie srdce váži 320 g, ľudské 300 g, váha pľúc 800 g a 790 g, obličky 260 a 280 g, pečeň 1600 a 1800 g. sú približne rovnaké ako u dojčiat. Podľa Ústavu molekulárnej biológie Ruskej akadémie vied sa štruktúra molekuly prasačieho a ľudského rastového hormónu zhoduje na 70 %.
„Vedcom z Izraelského Weismanovho inštitútu sa nedávno podarilo extrahovať malý počet špeciálne vybraných buniek zo sedem až osemtýždňového ľudského embrya a transplantovať ich do embrya 4-týždňového prasaťa,“ hovorí doktor Alexander Dubrov. biologických vied, profesor, vedúci výskumník Ruskej akadémie vied. – Bunky sa začali vyvíjať a vytvorili plne funkčný orgán – obličky. Blízka podobnosť medzi ľudskými a prasacími bunkami umožňuje vedcom pestovať z tkanív prasaťa orgány, ktoré by boli vhodné pre ľudí. Zároveň odpadá taký dôležitý problém, akým je odmietnutie transplantovaného orgánu.“
A vedci zistili, že ošípané sú v mnohých ohľadoch oveľa „príbuznejšie“ ľuďom ako zdanlivo podobnejšie primáty. Ich orgány sú podobné ľudským nielen veľkosťou a fyziológiou, ale aj antigénnym zložením – to znamená, že sú menej náchylné na odmietnutie z ľudského tela ako iné.
Práve tieto fakty podnietili výskumníkov k experimentom s xenotransplantáciou – transplantáciou orgánov ošípaných ťažko chorým ľuďom. Faktom je, že je katastrofálny nedostatok ľudských orgánov na transplantáciu: vo všetkých, dokonca aj v tých najrozvinutejších krajinách, sú na „čakacej listine“ státisíce ľudí, z ktorých mnohí sa nikdy nedožijú záchrany života. prevádzka.

A ich orgány v ľudskom tele neboli odmietnuté?

Boli odmietnuté, ale rovnakým spôsobom ako pri transplantácii od ľudského darcu. Neexistujú presné údaje, ale podľa publikácií už bolo vykonaných niekoľko takýchto transplantácií, niektoré z nich boli úspešné.

Je možné zobrať gény človeku, transplantovať ich do prasaťa a vychovať individuálneho darcu?

V podstate môžete. Je tu však jedna zvláštnosť. Ak sa dajú nahradiť druhovo špecifické histokompatibilné proteíny, tak individuálne špecifické (čím sa každý človek líši nielen od iného druhu – prasaťa, ale aj od iného človeka) sú neskutočne náročné. V tele je ich toľko, že pre modernú vedu je táto úloha stále neúnosná. Nehovorím už o čase, pretože pacient, ktorý potrebuje transplantáciu, nemôže dlho čakať. Preto teraz pripravujú originálne odbery orgánov – ako pre bežnú banku darcovských orgánov.

A ak v tele prasaťa je to jednoducho rast ľudských orgánov?

Hlavnou námietkou sú infekcie prítomné v tele ošípaných. Príliš reálne je nebezpečenstvo, že masívny prenos materiálu obsahujúceho vírusy daného organizmu do ľudského systému povedie k ich adaptácii a vzniku úplne nových patogénov, ktoré môžu zničiť milióny ľudí. Nie je to tak dávno, čo Austrálčania uskutočnili pomerne znepokojujúci experiment. Vírus myších kiahní bol injikovaný rovnakým myšacím rastovým hormónom s cieľom získať prostriedok na zníženie populácie týchto hlodavcov. Ale výsledkom bol patogén, ktorý zničil všetky myši bez výnimky, vrátane tých imunizovaných. To znamená, že pred ním nebola žiadna ochrana a bol tu strach: ak opustí laboratórium, vyvinie sa v tele zvierat, dostane sa do človeka, potom sa objaví vírus, ktorý spôsobí okamžitú 100% úmrtnosť! Pravdepodobnosť, že takéto presuny môžu viesť k veľmi vážnym následkom, je dnes a experimentálne potvrdená. Ak je ľudský orgán pestovaný v tele prasaťa, bude to ešte horšie, pretože v cudzom tele dostane spolu s krvou celý súbor vírusov, ktoré sa čiastočne prispôsobia človeku a dokážu účinne odolávať jeho imunitný systém. Toto je hlavný argument proti transplantácii orgánov ošípaných.

Navyše pri prenose genetického materiálu vzniklo množstvo neštandardných psychických problémov, ktoré nemajú riešenie. Napríklad, koľko ľudských génov treba preniesť na prasa, aby ho bolo možné klasifikovať ako človeka podľa druhu? Zvyčajne hovoria: "aj tak to nebude rozumné." Ale inteligencia nie je druhovým atribútom človeka. Sú ťažko chorí ľudia, ktorých možno len ťažko nazvať rozumnými – napriek tomu sú to ľudia. Donedávna bol tento problém absolútne abstraktný, keďže „zlúčené“ jadrá človeka a zvieraťa boli nestabilné a veľmi rýchlo sa rozpadli.

Pred niekoľkými rokmi sa však uskutočnil nezvyčajný experiment, ktorý sa nikto iný nepokúsil zopakovať. Vzali prasnicu, v ktorej lone sa vyvinuli prasiatka a do embryí vniesli bielu ľudskú krv (červená neobsahuje jadrá, čo znamená dedičnú informáciu). Narodili sa ošípané. Vedci im odobrali krv a našli bunky obsahujúce veľké časti ľudských a prasacích chromozómov. Keďže takýchto buniek bolo veľmi málo, neovplyvnilo to vzhľad prasiatok. Pre vedcov bolo neočakávané, že tieto bunky sa nielen objavili, ale ukázali sa aj ako stabilné: zostali v tele dlho po narodení (všetky predchádzajúce pokusy skončili jednoduchým rozpadom výslednej bunky). Tak sa po prvý raz podarilo získať stabilný kombinovaný genóm človeka a prasaťa! Podľa hrubých odhadov obsahovala až tretinu ľudského materiálu!

Myslím si, že autori práce po zabití prasiatok našli takéto bunky nielen v ich krvi, ale aj v iných tkanivách (aj keď v publikovanom článku takéto údaje nie sú). Ak vezmete takúto bunku, naklonujete a vyrastiete z nej zviera, tak podľa jeho genómu to bude z dvoch tretín prasa a z tretiny človek. Prirodzene, nikto by sa to neodvážil urobiť ani na úrovni prvých divízií - dokonca len preto, aby sa ubezpečil, že proces bude v zásade pokračovať. Čo sa však v skutočnosti robí, súdiac len podľa publikovaných prác, sa povedať nedá.

... Vedci skutočne aktívne experimentujú s tkanivami a bunkami ošípaných. Tak sa objavilo prasiatko so svietiacim prasiatkom a o niečo neskôr - úplne svietiace prasiatko. Ukázalo sa, že nie je také ťažké dosiahnuť zázrak: stačilo vložiť gén medúzy kódujúci produkciu zodpovedajúceho proteínu do genómu ošípanej. Je jasné, že z takýchto živých tvorov neexistuje žiadny osobitný úžitok, okrem toho, že spôsobujú pozitívne emócie. Vedci sa v určitom štádiu stretli s vážnym problémom: pri štúdiu génu je často veľmi ťažké vysledovať jeho prácu, pretože je takmer nemožné si ho všimnúť. Preto boli potrebné špeciálne markery, ktoré „zvýraznia“ gén bez akéhokoľvek poškodenia bunky.

Izraelskí vedci tvrdia, že embryá ošípaných sa môžu stať cenným zdrojom darcovského tkaniva – ale iba ak sú v určitom štádiu vývoja. Existujú štúdie, ktoré dokazujú, že nervové bunky odobraté z embrya prasaťa dokážu postaviť na nohy ochrnutého človeka (samozrejme, nie pri všetkých chorobách). Dospelá „sviňa“ však môže dobre poslúžiť medicíne. Známe sú teda prípady výroby kontaktných šošoviek z prasačieho kolagénu, pričom sa na pestovanie umelých prsníkov používajú vyčistené bunky chrupavky z uší prasaťa – namiesto tých, ktoré sa odstránili pri operácii rakoviny prsníka.

Vedci z University of Pittsburgh vytvorili prasa, ktoré produkuje látky prospešné pre srdce – takzvané omega-3 mastné kyseliny. Kanadskí a americkí vedci navrhujú transplantovať bunky produkujúce inzulín z mliečnych prasiatok, hovoria, že to pomôže vyriešiť problém cukrovky 1. typu. A ukrajinskí vedci z Ternopilskej lekárskej akadémie. I. Gorbačovskij navrhol vlastnú metódu využitia xenotransplantátov z bravčovej kože – na liečbu popálenín. Vysušená a špeciálne konzervovaná bravčová koža sa prikladá na ranu na dva až tri dni. Počas tejto doby má telo čas prispôsobiť sa poraneniu a potom je už možné ranu uzavrieť tenkými chlopňami kože pacienta odobratými z iných častí tela.

Pôvodcom domácich ošípaných je diviak, patriaci do rodu artiodaktylových neprežúvavcov. V súčasnosti sa tieto hospodárske zvieratá chovajú v mnohých krajinách sveta. Najpopulárnejšie sú však v Európe, Rusku a štátoch východnej Ázie.

Vzhľad prasaťa

Od svojich predkov, diviakov, domácich ošípaných sa príliš nelíšia. Jediná vec je, že prasiatka zvyčajne nie sú pokryté takou hustou vlnou. Anatómia prasaťa a diviaka je takmer totožná.

Charakteristické črty domácich prasiatok sú:

• kompaktné telo;
• nohy s kopytami;
• naježená vlasová línia.

Podlhovastý náhubok zakončený pätou, ktorý slúži pri hľadaní potravy na kyprenie pôdy, je samozrejme tiež jednou z hlavných charakteristických vlastností ošípanej. Na fotografii nižšie môžete vidieť, aké pohodlné je pre prasiatka používať tento ich orgán, aj keď sú chované doma. Je to chrupavkový pohyblivý disk.

Tvar prasacej hlavy môže okrem iného určovať jej vzhľad. U predstaviteľov mäsových plemien je trochu pretiahnutý. U mastných prasiatok má táto časť tela viac zaoblený tvar.

Anatómia ošípaných: Muskuloskeletálny systém

Prasiatka patria do triedy cicavcov. Kostru týchto zvierat predstavuje asi 200 kostí. V tomto prípade sa rozlišujú tieto odrody:

• dlhý tubulárny;
• krátky;
• dlhé zakrivené;
• lamelový.

Samotná kostra ošípanej pozostáva z niekoľkých častí:

• lebky;
• telo a chvost;
• končatiny.

Svalový systém ošípanej predstavujú hladké svaly a kostrové svaly. Kosti v tele týchto zvierat spájajú kolagénové vlákna, ktoré tvoria kĺby. Celkovo majú ošípané niekoľko nepárových a asi 200-250 párových svalov.

Tráviaci a vylučovací systém

Prasiatka sú takmer všežravé zvieratá. A tráviaci systém ošípaných je vyvinutý, samozrejme, veľmi dobre. Jeho hlavné oddelenia sú:

• ústna dutina;
• hltan a pažerák;
• jednokomorový žalúdok;
• hrubé a tenké črevo;
• konečník;
• konečník.

Za filtrovanie krvi a neutralizáciu škodlivých látok u ošípaných, ako aj u iných cicavcov, je zodpovedná pečeň. Žalúdok u týchto zvierat sa nachádza v ľavom hypochondriu a pankreas - vpravo.

genitourinárny systém

Jednou z absolútnych výhod ošípaných ako hospodárskych zvierat je ich vysoká plodnosť. Reprodukčný systém kancov predstavujú tieto orgány:

• miešok a semenník;
• potrubie a spermatická šnúra;
• urogenitálny kanál;
• penis;
• špeciálny kožný záhyb pokrývajúci penis - predkožku.

Reprodukčný systém samice ošípanej predstavujú tieto orgány:

• vaječníky;
• vajcovody;
• maternica a vagína;
• vonkajších orgánov.

Sexuálny cyklus u ošípaných môže trvať 18 až 21 dní. Tieto zvieratá nesú mláďatá 110-118 dní. Jedna prasnica môže mať až 20 mláďat. To je ešte viac ako u králikov známych svojou plodnosťou.

Genitourinárny systém ošípaných je tiež reprezentovaný:

• spárované obličky;
• močovody;
• močový mechúr;
• močovej trubice.

U mužov močová trubica okrem iného vedie sexuálne produkty. U ošípaných ústi do predsiene vagíny.

Nervový systém

Ošípané sú vysoko vyvinuté zvieratá. Predpokladá sa, že majú podobnú inteligenciu ako psy. Tieto zvieratá sa napríklad dajú ľahko naučiť vykonávať rôzne druhy príkazov. Rovnako ako psy, aj ošípané sa dokážu z diaľky vrátiť na miesta, kde kedysi žili.

Nervový systém týchto zvierat predstavuje:

• mozog a miecha s gangliami;
• nervy.

Mozog týchto zvierat má dve hemisféry so zákrutami a je pokrytý kôrou. Jeho hmotnosť u ošípaných sa pohybuje od 95-145 g Dĺžka miechy u týchto zvierat môže byť 119-139 cm.

Kardiovaskulárny systém

Rovnako ako u iných cicavcov, aj u ošípaných je ústredným orgánom krvného obehu srdce. Má kužeľovitý tvar a je pozdĺžnou priečkou rozdelená na pravú a ľavú polovicu. Rytmicky sa sťahujúce srdce prasaťa poháňa krv do celého tela. Každá polovica zvieracieho srdca je rozdelená priečnymi chlopňami na komoru a predsieň.

Krv ošípaných pozostáva z plazmy a v nej plávajúcich erytrocytov, krvných doštičiek a leukocytov. Zo srdca cez zvieracie telo prúdi tepnami, no vracia sa doň – žilami. Obehový systém ošípaných je tiež reprezentovaný kapilárami, cez steny ktorých kyslík vstupuje do tkanív.

Všetky druhy cudzích častíc a mikroorganizmov sú v tele týchto zvierat neutralizované v lymfatických uzlinách.

Vlastnosti štruktúry kože ošípaných

Hrúbka kože prasiatok sa môže pohybovať medzi 1,5-3 mm. U čistokrvných ošípaných môže byť tento údaj dokonca rovný iba 0,6-1 mm. Zároveň podkožná vrstva u prasiatok obsahuje veľmi veľké množstvo tuku a môže dosiahnuť obrovskú hrúbku.

Dospelí muži majú na bokoch ramenného pletenca a hrudníka štít, ktorý pozostáva zo zhutnených zväzkov s mastnými vankúšikmi. Táto formácia chráni diviakov pri súbojoch v období sexuálneho lovu.

Pevné chlpy štetín na koži ošípaných sa striedajú s mäkkými. Hustota vlasovej línie u prasiatok rôznych plemien sa môže líšiť. Vo väčšine prípadov sa holé prasiatka, samozrejme, chovajú na farmách. Ale existujú aj plemená, ktorých zástupcovia sú pokrytí hustou srsťou, približne rovnako ako diviaky.

Analyzátory, orgány sluchu a zraku

Obehový systém ošípaných je tak veľmi dobre vyvinutý. To isté platí pre ostatné orgány prasiatok. Napríklad čuch ošípaných je jednoducho vynikajúci.

Orgán zodpovedný za vnímanie pachov u týchto zvierat sa nachádza v nosovom priechode a pozostáva z:

• čuchový epitel;
• receptorové bunky;
• nervové zakončenia.

Hmat u ošípaných vykonávajú receptory muskuloskeletálneho systému, slizníc a kože. Orgánmi chuti u týchto zvierat sú papily umiestnené v ústnej sliznici. Očné buľvy u ošípaných sú spojené s mozgom optickým nervom.

Uši týchto zvierat pozostávajú z nasledujúcich častí:

• kochleárna časť;
• cesty;
• mozgových centier.

Podobnosti a rozdiely medzi ošípanými a ľuďmi

Ľudia, ako každý vie, patria do triedy primátov a pochádzajú z opíc. Čisto navonok sa človek, samozrejme, najviac podobá na toto konkrétne zviera. To isté platí pre štruktúru vnútorných orgánov. Z hľadiska fyziológie a anatómie má však človek k prasaťu celkom blízko.

Napríklad, rovnako ako ľudia, prasiatka sú všežravce. Verí sa, že ich kedysi skrotili práve preto. Diviaky ochotne jedli zvyšky ľudskej potravy. Jediný rozdiel medzi ľuďmi a ošípanými je v tomto ohľade v tom, že ošípané majú v ústach menej receptorov horkej chuti. Prasiatko vníma sladké a horké trochu inak ako človek.

Ako viete, štruktúra prasacieho srdca sa príliš nelíši od ľudského srdca. Lekári sa dokonca v tomto smere pokúšajú využiť prasiatka ako darcov pre ľudí aj opice. Srdce prasiatok váži 320 g, u ľudí - 300 g.

Veľmi podobné ľudskej a prasacej koži. Tieto zvieratá, rovnako ako ľudia, sa môžu dokonca opaľovať. Má podobnú štruktúru ako ľudia a ošípané:

• oči;
• pečeň;
• obličky;
• zuby.

V žltej tlači sa niekedy dokonca objaví informácia, že prasnice v Spojených štátoch a Číne sa niekedy používajú na nosenie ľudských embryí.

Čo si myslia vedci

Ľudia chovali prasiatka odpradávna. A anatómia ošípaných je študovaná, samozrejme, v pohode. Na otázku, prečo sú si prasiatka a primáty také podobné, však, žiaľ, neexistuje jednoznačná odpoveď. V tomto smere existuje len niekoľko neoverených hypotéz. Niektorí vedci sa napríklad domnievajú, že samotné prasa kedysi pochádzalo z primátov.

Existuje dokonca potvrdenie tejto neuveriteľnej hypotézy. Na ostrove Madagaskar vedci našli fosílie lemurov s dlhou papuľou s ňufákom. Podobne ako ošípané, aj tieto zvieratá kedysi pri hľadaní potravy trhali nosom zem. Zároveň mali namiesto kopýt päťprsté ruky, ako človek. Áno, a v embryách moderných ošípaných, napodiv, existuje položenie päťprstej ruky a papule, ako primát.

Staroveké legendy sú tiež akýmsi potvrdením, že prasiatka boli kedysi primátmi. Napríklad v jednej z legiend o obyvateľoch ostrova Bot sa uvádza, že v staroveku hrdina Kat vyrábal ľudí a ošípané podľa rovnakého vzoru. Neskôr však prasiatka chceli mať svoje odlišnosti a začali chodiť po štyroch.

Choroby ľudí a ošípaných

Vedci si všimli, že podobnosť medzi ľuďmi a ošípanými sa neobmedzuje len na anatomickú stavbu orgánov. Takmer to isté u primátov a prasiatok a chorôb. Napríklad u ošípaných, podobne ako u ľudí, môže byť Alzheimerova choroba diagnostikovaná v starobe. Veľmi často sú obézne aj prasiatka. Možno pozorovať u týchto zvierat aj Parkinsonovu chorobu. Prasa na fotografii nižšie trpí práve takouto chorobou.

transgénne zvieratá

Srdce a iné orgány u prasiatok a ľudí sú podobné. Nie sú však totožné. Pokusy s transplantáciou orgánov ošípaných u ľudí sa skončili, žiaľ, neúspechom v dôsledku odmietnutia tkaniva. Na vyriešenie tohto problému začali vedci chovať špeciálne transgénne ošípané. Na získanie takýchto prasiatok sa do embrya zavedú dva ľudské gény a jeden prasací gén sa vypne.

Mnohí vedci sa domnievajú, že experimenty s chovom transgénnych ošípaných v budúcnosti môžu skutočne pomôcť vyriešiť problém odmietnutia tkaniva počas transplantácie orgánov. Mimochodom, už na to existujú dôkazy. Napríklad v roku 2011 ruskí chirurgovia úspešne transplantovali pacientovi srdcovú chlopňu z transgénneho prasaťa.

podobnosť na genetickej úrovni

Anatómia a fyziológia ošípaných je taká, že podľa niektorých vedcov sú presným biologickým modelom človeka. Podľa štruktúry DNA sú k človeku, samozrejme, najbližšie opice. Napríklad rozdiely v génoch človeka a šimpanza sú len 1-2%.

Ale ošípané z hľadiska štruktúry DNA sú celkom blízke ľuďom. Podobnosť medzi ľudskou a prasacou DNA samozrejme nie je taká veľká. Vedci však zistili, že u ľudí a prasiatok majú niektoré druhy bielkovín veľmi podobné zloženie. Preto sa prasiatka kedysi aktívne využívali na získavanie inzulínu.

Nedávno vo vedeckom svete vyvolala veľa kontroverzií taká téma, ako je pestovanie ľudských orgánov vo vnútri prasiatok. Čisto teoreticky nie je vykonávanie takýchto postupov nič nemožné. Koniec koncov, ľudský a prasací genóm sú skutočne trochu podobné.

Na získanie orgánov možno ľudské kmeňové bunky jednoducho vložiť do vajíčka prasnice. V dôsledku toho sa vyvinie hybrid, z ktorého v budúcnosti nevyrastie plnohodnotný organizmus, ale iba jeden orgán. Môže to byť napríklad srdce alebo slezina.

Samozrejme, orgány pestované vo vnútri ošípaných by mohli zachrániť životy mnohých ľudí. Mnohí vedci sú však proti tejto metóde. Po prvé, vykonávanie takýchto experimentov je, samozrejme, nehumánne vo vzťahu k ošípaným samotným. Po druhé, predpokladá sa, že kultivácia ľudských orgánov u ošípaných by mohla viesť k vzniku nových geneticky modifikovaných patogénov, ktoré by mohli zabiť milióny ľudí.

genóm prasaťa

Krv ošípaných je biologicky na 70 % totožná s ľudskou krvou. To umožnilo veľmi zaujímavý experiment. Vedci vzali gravidnú prasnicu a do embryí vstrekli bielu ľudskú krv obsahujúcu dedičnú informáciu. Tehotenstvo zvieraťa sa skončilo úspešným pôrodom.

V krvi novonarodených prasiatok vedci následne našli bunky obsahujúce veľké časti ľudských aj prasacích chromozómov. To sa, samozrejme, stalo skutočnou senzáciou vo vedeckom svete. Okrem iného boli odolné aj takéto bunky v tele prasiatok. To znamená, že pretrvávali dlho po narodení. Jednoducho povedané, vedci po prvý raz získali stabilný genóm človeka a prasaťa. Samozrejme, takýchto buniek bolo v tele testovaných prasiat málo a zvieratá neboli v žiadnom prípade podobné ľuďom. Výsledný genóm však obsahoval viac ako tretinu ľudského materiálu.

Ďalší výskumní vedci

Nech je to akokoľvek, anatómia ošípaných je dobre preštudovaná a myšlienka použitia týchto zvierat ako darcov vyzerá celkom atraktívne. Väčšina vedcov zároveň verí, že v tom nie je nič nemožné. Výskumníci v tomto ohľade už majú dosť vážny vývoj. Vedcom sa napríklad podarilo zistiť, že nervové bunky odobraté z tela ošípaných sú schopné postaviť ochrnutých ľudí na nohy.

Z prasačieho kolagénu sa už dnes vyrábajú veľmi kvalitné kontaktné šošovky. Bunky chrupavky z uší prasiatok sa používajú na pestovanie umelých prsníkov. Vedci tiež vytvorili prasa, ktoré produkuje omega-3 mastné kyseliny užitočné pre ľudské srdce.

Týmto spôsobom určite nie! Toto tvrdenie bolo aktuálne aj pred niekoľkými desaťročiami. Potom sa verilo, že najbližším príbuzným človeka je antropoid. Potvrdila to takzvaná stupnica vynaliezavosti medzi zvieratami. Podľa tejto stupnice boli ľudoopi najbližšie. Avšak množstvo experimentov a experimentov, ktoré sa v súčasnosti vykonávajú, všetky sa vzďaľujú od blízkeho vzťahu s človekom.

Homo sapiens je podľa evolučnej teórie nedostatočne vyvinutá opica, ktorá má o jeden chromozóm menej ako napríklad šimpanz, no má podobnú stavbu lebky a predných končatín. V súčasnosti nie je potvrdená teória Charlesa Darwina o pôvode človeka z opíc, čo umožňuje svetovým vedeckým mysliam hľadať stále nových a nových „príbuzných“ človeka.

Ľudská podobnosť s delfínom

Vedci, ktorí skúmali mozog, zistili, že encefalogram delfínov skákavých ich približuje k ľuďom. Faktom je, že mozog tohto druhu delfínov je čo najviac podobný tomu ľudskému. Sivá hmota u týchto zvierat je o niečo väčšia ako u ľudí a obsahuje aj viac konvolúcií. Podľa výskumu švajčiarskeho profesora A. Portmana sa mentálne črty delfína umiestnili na čestnom druhom mieste po človeku (tretie miesto medzi slonmi, štvrté miesto medzi opicami).

Čo spája človeka s ošípanými?

Anatomická štruktúra ošípaných nám umožňuje nazývať ich najbližšími príbuznými človeka. Faktom je, že embryo tohto cicavca má záložku päťprstej končatiny a papule, ktorá veľmi pripomína ľudskú tvár. Prasiatko na papuli a kopýtka na nohách sa vyvíja bezprostredne pred pôrodom. Navyše už narodené ošípané majú maximálnu fyziológiu s ľuďmi. Preto sa orgány ošípaných (pečeň, obličky, srdce, slezina) používajú v chirurgii na transplantáciu človeka.

Podobnosti medzi ľuďmi a potkanmi

Tieto hlodavce tiež úžasne kopírujú človeka na anatomickej úrovni, ale nie tak ako prasatá. Potkany majú rovnaké zloženie krvi a štruktúru tkaniva ako ľudia. Je zvláštne, že tieto hlodavce sú jediné zvieratá na svete, ktoré (podobne ako ľudia) majú abstraktné myslenie. Potkany môžu robiť jednoduché závery, čo im umožňuje byť tak húževnaté. Okrem toho, ak sa potkan zväčší na ľudskú veľkosť a potom sa kostra narovná, je možné vidieť, že kĺby ľudí a potkanov majú rovnakú anatomickú štruktúru a kosti majú rovnaký počet fragmentov.

Niečo ako revolúcia v lekárskej vede však skutočne nastala. Vedecký časopis Cell zverejnil koncom januára článok molekulárneho biológa Juana Carlosa Ispisuu Belmonteho, ktorý vedie laboratórium v ​​California Salk Institute (USA), a 38 jeho spoluautorov. Článok hovorí, ako sa vedcom podarilo vytvoriť životaschopné embryá pozostávajúce zo zmesi prasacích a ľudských buniek.

Kto sú oni

Ak by sa týmto tvorom umožnilo narodiť sa (a biológovia tak neurobili, v neposlednom rade z etických dôvodov), nemohli by byť formálne priradené k žiadnemu biologickému druhu. Takéto organizmy sa nazývajú chiméry. V chimérach, ktoré poznáme zo stredovekých miniatúr, sú orlie krídla pripevnené k telu leva a hadie žihadlo na kozie kopytá. Kto si pamätá myš s ľudským ušným uškom na chrbte – výsledok okázalého experimentu spred 20 rokov, ľahko uzná, že biológovia od toho môžu očakávať niečo iné. No v tomto zmysle nové stvorenia z laboratória Belmonte sotva mali šancu niekoho prekvapiť: po narodení by vyzerali ako tie najobyčajnejšie prasatá. Ide len o to, že niektoré bunky v ich tele – asi jedna tisícina percenta – by obsahovali čistú ľudskú DNA. A takto by sa prasiatka priaznivo porovnávali s myšou ušatou z roku 1997, ktorá bola skôr experimentom v plastickej chirurgii a nemala ani jednu ľudskú bunku.

Podľa najnovších odhadov je u ľudí 30-40 biliónov buniek a približne rovnaký počet u prasaťa. Je tisícina percent z takejto astronomickej hodnoty veľa alebo málo? Na počatie dieťaťa stačí jedna bunka. Preto by sa teoreticky prasa chiméra mohlo stať rodičom ľudského mláďaťa.

Darca bez motorky

Lekári nevnímajú ošípané ako potenciálnych príbuzných, ale ako potenciálnych darcov na transplantáciu ich orgánov ľuďom. Len v USA sa ročne transplantuje 27 000 obličiek, pľúc, sŕdc a čriev. A vo všetkých 27-tisíc prípadoch sa chirurgovia zaoberajú orgánmi živých alebo mŕtvych ľudí. Kto by sa však pri zdravom rozume odvážil požiadať o transplantáciu na miesto vlastného zlyhávajúceho srdca odobraného prasaťu, keď je postup s bežným, ľudským, odladený a funguje perfektne? Tí, ktorí neprídu na rad na transplantáciu: 118-tisíc ľudí je v Spojených štátoch zaznamenaných na takzvanej čakacej listine. Podľa štatistík asi 22 z nich dnes zomrie (a rovnaký počet zajtra a rovnaký počet budúcu nedeľu) bez toho, aby čakali na transplantáciu.

Ľudských darcov je príliš málo – a nie je to ani tak, že dobrovoľníci sú vzácnosťou. (Na rozdiel od USA sa v Rusku podľa zákona za potenciálneho darcu považuje každý, kto výslovne nezakázal odoberanie svojich orgánov. Zákon nevyžaduje vyžiadanie súhlasu príbuzných.) Iba traja ľudia z Tisíc, cituje New Scientist britské údaje, zomrie za okolností, že ich orgány sú vhodné na transplantáciu. Čísla sa samozrejme v jednotlivých krajinách líšia – závisia tak od toho, ako rýchlo sanitka dorazí na miesto nehody alebo streľby, v dôsledku čoho sa objavia najsľubnejší darcovia, ako aj od toho, koľko transplantačných centier je v blízkosti, kde sa nachádzajú orgány. budú môcť správne zlikvidovať. Nakoniec musíte ešte o pár hodín nájsť a pripraviť na operáciu pacienta z „čakacej listiny“ – tu platia oveľa prísnejšie pravidlá kompatibility ako pri krvných transfúziách s jej štyrmi rôznymi skupinami.

Bunky, ktoré sú najmenej náchylné na odmietnutie, sú naše vlastné. Čo ak použijeme zvieratá ako inkubátory pre obličky a pankreas vypestované z ľudských buniek (a ideálne z buniek presne toho pacienta, ktorému bude orgán transplantovaný)? Rovnaký problém s odmietaním nám bráni riešiť problém priamočiaro: pre hotový imunitný systém dospelého prasaťa nie sú pre nás ľudské bunky o nič menej cudzie ako prasacie bunky.

Takže musíte konať inak.

Strihať a lepiť

Predstavte si, že pred vašimi očami boli dvaja ľudia súčasne rozrezaní na polovicu - povedzme bojovým laserom zo zlého sci-fi filmu. Potom polovicu jednej spojili s polovicou druhej a zlepené polovice by potom žili celý život, akoby sa nič nestalo. Možnosť je ešte paradoxnejšia: vzali dve tenké, pritlačili ich k sebe – a získali jedného tučného muža. Ak obaja ľudia ešte nedovŕšili štyri dni od okamihu počatia, nič tu nie je nemožné. V tomto štádiu je budúci organizmus klbko identických buniek. „Odstránite vonkajšiu ochrannú vrstvu z neživej hmoty a fyzicky spojíte embryá,“ vysvetlila Virginia Papaioannu, profesorka na Kolumbijskej univerzite (USA), v rozhovore, ako vedci od 60. rokov minulého storočia produkujú chimérne myši s úplnou sadou génov dvoch jednotlivcov v rovnakom čase. Po kontakte dve embryá jednoducho vytvoria novú väčšiu guľu - takmer ako mydlové bubliny, ktoré sa stretli vo vzduchu. Guľôčka buniek ešte nemá imunitný systém, ktorý by tomu mohol zabrániť – ako aj všetky ostatné systémy: vyvinú sa oveľa neskôr.

Jemnejším zásahom je pridanie cudzieho biomateriálu k embryu, keď sú jeho bunky už rozdelené na rôzne odrody. V štádiu blastocysty je embryo - u myší aj u ľudí - dutá guľa s malou časťou buniek uzamknutých vo vnútri. Iba táto vnútorná časť sa stane budúcimi pľúcami, pečeňou, obličkami, mozgom, kožou a ďalšími časťami dospelého organizmu a celá vonkajšia časť sa zmení na placentu, ktorá neprežije pôrod. Biológovia v tomto štádiu uprednostňujú zavedenie cudzích buniek.

To neznamená, že tento scenár vo svojej najčistejšej podobe otvára vzrušujúce príležitosti pre transplantológov. Potreba darcovských orgánov zvyčajne vzniká neskôr – keď už človek prekročil vek plodu. Ako to skrížiť s iným embryom? Vezmite tie bunky dospelého organizmu, ktoré nezískali jasné poslanie (ako bunky mozgu alebo pečene) a nestratili schopnosť premeniť sa na nič, čo je charakteristické pre embryonálne bunky. Nazývajú sa kmeňové bunky, no v organizme sú zriedkavé. V roku 2012 bola Nobelova cena za medicínu udelená japonskému vedcovi Shinya Yamanaka za vynález spôsobu, ako premeniť bežné bunky tela na kmeňové bunky – zabudnúť na pôvod a „upadnúť do detstva“. Celý názov sú indukované (pretože boli nútené zmeniť sa) pluripotentné (teda „schopné čohokoľvek“ – akejkoľvek transformácie) kmeňové bunky. Používajú ich aj výskumníci chimér.

Je možné takto kombinovať embryá rôznych druhov – napríklad potkanov a myší? To je to, čo tím Toshihiro Kobayashi na Tokijskej univerzite prvýkrát urobil s kmeňovými bunkami v roku 2010 - a americký tím, ktorý zverejnil svoje výsledky o sedem rokov neskôr, túto metódu zdokonalil. Ako si môžete byť istý, že ste skutočne chovali chiméru? Berte ako základ embryá odsúdené na smrť so špeciálne poškodenou DNA. Pomocou novovynájdeného „génového skalpelu CRISPR-Cas9“, techniky na úpravu škvŕn DNA, vedci vyradili gény zodpovedné za rast pankreasu alebo srdca. Pri takomto defekte nie je šanca na prežitie (a dokonca ani narodenie živého). Potom sa však do embrya zaviedli potkanie kmeňové bunky. A ak by sa myš chiméra predsa len narodila, vedci si mohli byť istí, že v nej bije srdce potkana.

No najprekvapujúcejší výsledok sa týkal žlčníka. Potkany to nemajú, ale myši áno. Ale chiméry, v ktorých boli vyradené myšacie gény zodpovedné za tento orgán, sa stále rodili s funkčným žlčníkom - z buniek potkanov. Myšie bunky nejakým spôsobom povedali potkaním bunkám správny kontext a tie, ktoré podľahli vplyvu, vytvorili u potkana nemožný orgán.

Bližšie k ošípaným ako ku potkanom

Skrížiť prasa a potkana týmto spôsobom nebolo možné – pretože tieto organizmy sú od seba príliš odlišné. Rôzne dĺžky tehotenstva a rôzne veľkosti orgánov naznačujú, že bunky sú naprogramované tak, aby sa delili rôznymi rýchlosťami. Nakoniec, dokáže malé potkanie srdce chiméry pumpovať krv cez pečeň obrieho prasaťa?

Ale s ľuďmi nie sú také ťažkosti: sme oveľa bližšie k ošípaným - predovšetkým z hľadiska veľkosti orgánov. Preto boli ošípané (a miniprasiatka ako samostatná možnosť) vždy kandidátom č. 1 na xenotransplantáciu. Paralelne s pestovaním ľudských buniek v tele prasaťa biológovia zvažujú aj ďalšie možnosti – napríklad jednoducho odobrať a skryť pred ľudskou imunitou tie proteíny na povrchu buniek prasaťa, ktoré spôsobujú najakútnejšiu reakciu. Takýto výskum prebieha už dlho, takže prasa ako kandidát na transplantáciu orgánu nie je novinkou.

Nový experiment ukázal, že existuje možnosť a nie je to vôbec špekulatívne - a dokonca ani neuveriteľná nehoda. Ošípaným bolo transplantovaných 2075 embryí a 186 z nich dosiahlo podľa vedcov dostatočnú zrelosť. Ľudské bunky boli označené špeciálnou značkou v DNA, ktorá spôsobuje, že produkujú fluorescenčný proteín – a 17 zrelých zdravých embryí sebavedomo žiarilo v ultrafialovom svetle, čo vedcom dokázalo, že sú to určite chiméry.

Od tohto momentu k orgánom v živom inkubátore - roky, hovoria vedci. A nejde len o to, že podiel ľudských buniek v tele chiméry je príliš malý. Vidieť, ako rastú a čo sa deje s bunkami v dospelom organizme, by bolo pre vedcov aj tak ťažké.

Máme oveľa bližšie k ošípaným – v prvom rade veľkosťou orgánov. Preto boli ošípané vždy kandidátom č. 1 na xenotransplantáciu.

Myšie a potkanie chiméry, vyšľachtené skôr, žili plnohodnotným myšacím životom v dvoch rokoch. Nie je dôvod si myslieť, že ľudské a prasacie chiméry by mali vážne zdravotné problémy, ktoré im bránia v dosiahnutí dospelosti. Zrodiť im zabránili biologické problémy, ale etické. A to také vážne, že tím Salkovho inštitútu bol nútený vykonávať výskum zo súkromných peňazí, pretože pravidlá amerického Národného inštitútu zdravia – analogické s ministerstvom zdravotníctva USA, ktoré financuje väčšinu biomedicínskeho výskumu v krajine – zakazujú míňať peniaze. o akýchkoľvek pokusoch so zavedením ľudských kmeňových buniek do zvieracích embryí.

Čo je neetické na narodení prasaťa s ľudskou slezinou? Naša neistota ohľadom výsledkov takéhoto experimentu. Podiel buniek v dospelom embryu nie je rovnaký ako v embryu. A ak prasačie bunky prevažujú miliónom ku jednej, nie je to také strašidelné, ako keby sa ujali tie ľudské. A narodí sa tvor, ktorý vyzerá skôr ako človek ako prasa, s ľudským mozgom, no s deformáciami spôsobenými okolnosťami experimentu. Aby lekári mohli zachraňovať ľudí, zdá sa, že okrem iného je potrebná presnejšia definícia človeka – a presnejšia odpoveď na otázku, odkiaľ ľudia pochádzajú.