Как сделать химеру

Добавил пользователь Евгений Кузнецов
Обновлено: 07.09.2024

А вот недавно исследователям из Китая и США удалось создать химеры между человеком и эволюционно близкими ему приматами. Это стало возможным с использованием разработанной китайскими учеными технологии выращивания эмбрионов обезьян вне живого организма в течение длительного времени.

В долгосрочной перспективе исследователи надеются использовать таких химер в самых разных целях.
Например, для изучения процессов раннего развития человека и моделирования его болезней, для разработки новых подходов к скринингу лекарств и, как уже говорилось выше, для создания тканей и органов, пригодных для трансплантации.

Мы не поленимся и пройдем по ссылке, убедившись, что издание сослалось на свежайшую статью в серьезнейшем журнале, Клетка, от 15 апреля 2021 года, прочесть ее может любой желающий по ссылке, мы же разместим лишь пару скринов и рисунков, вполне красноречиво свидетельствующих о том, что все более чем серьезно, это не утка, а самое что ни на есть реальное направление биоинженерных экспериментов, вовсю ведущихся в соответствующих лабораториях. На благо человечества, а как же.

[ Нажмите, чтобы прочитать ]

Если отмотать ленту истории назад, то мы обнаружим, что подобные эксперименты начались давно, вот только никто и помыслить не мог об отдаленных результатах и только некоторые ученые в какой-то момент вдруг начинали "что-то смутно подозревать". Но научный интерес торжествовал над здравым смыслом, к тому же - "наука вне политики", как пытались внушить власть имущие, финансировавшие эксперименты в своих интересах и дальних целях, а всматриваться пристально в будущее было недосуг.

Игры в демиурга

[ Нажмите, чтобы прочитать ]
Молекула жизни

В мифах Древней Греции химера — это чудовище с головой льва, туловищем козы и хвостом в виде змеи. Ученым идея понравилась, и они решили создать химерные (рекомбинантные) ДНК, состоящие из фрагментов нуклеиновых кислот разных организмов [1], [2]. Зачем? Чтобы передать одному организму признак другого. Например, встраиваем ген морозоустойчивости камбалы в клубнику — и она больше не боится заморозков. Здорово?

1972 год, Стэнфордский университет, США. В лаборатории биохимика Пола Берга получили первую рекомбинантную ДНК [3]. Это стало революцией, положившей начало эре генной инженерии. Эре помидоров с геном скорпиона и рыбок с генами медузы. Эре, где дерзкий человек станет творцом живых организмов. Станет богом?

Трансгенные растения уже прочно вошли в нашу жизнь. В период с 1996 по 2012 гг. общая площадь посевов трансгенных культур в мире выросла с 0 до 180 млн гектаров. В 2013 году развивающиеся страны обогнали промышленно развитые по площади возделывания трансгенных культур. Лидером оказалась Бразилия, до этого лидировали США. Основные трансгенные культуры — это соя, кукуруза, хлопчатник и рапс. Всего сейчас на рынок допущено 28 трансгенных культур, а в следующие пять лет ожидается получение разрешений еще на 85 [18]. К производителям ГМ-продуктов относятся такие известные компании как Heinz, Coca-Cola, PepsiCo, Mars, Cudbury, Lipton, Calve, Nescafe, Maggi, Nestle, Nesquik.

Если вы еще сомневаетесь в добросовестности финасирующих эти lдорогие исследования, прочтите статью полностью и вспомните о Монсанто, подсадившей на свои ГМО-культуры все человечество, фактически взяв его в заложники, имея возможность устроить голод библейских масштабов по желанию своих хозяев, в числе коих, вот совпадение, все те же лица добрых филантропов. Тех самых, что радеют ныне о спасении человечества от ковида посредством генноинженерных мРНК-вакцин.

То есть, сначала ученые испугались перспектив, которые сулили их открытия, но вдруг резко передумали, причем, в те самые 70-е, когда человечество совершило множество пагубных шагов. Те самые, кстати, когда была написана знаменитая книга глашатая НПМ, недоброй памяти Збигнева Бжезинского, которой недавно исполнилось 50. И в которой он предсказывал все то, что с нами сейчас происходит. Один из рокфеллеровских идеологов просто обнародовал планы мировых элит на будущее человечества.
[ Нажмите, чтобы прочитать ]

Так, конечно же, чтобы не перепугать ширнармассы раньше времени, ЦРУ в пандан была придумана гениальная схема, т.н. - "теория заговора", как способ дискредитации любой правдивой информации об их человеконенавистнических планах. А все, раскрывающие эти планы, отныне должны превентивно клеймиться как "конспирологи". С тех пор и звучит: "чипы - конспирология", "мировое правительство - лютая конспирология", "геноцид посредством вакцинации - параноидальная конспирология!"

Вот ровно тогда и было решено, что человек может экспериментировать с генами сколько ему заблагорассудится, главное - придумать красивое оправдание. Борьба с голодом. Или борьба с болезнями. И вот у тебя на руках карт-бланш на любые генетические эксперименты. И солидное финансирование притом. Начали с бактерий, перешли к растениям, добрались уже и до человека, да прямо сразу продемонстрировали особый цинизм - создав химеру "человека разумного" с "макаком яванским".

Считаете ли вы этически допустимым создание химерных организмов человека с любыми животными?

Рождение химеры: зачем ученым гибрид человека и животного?

Попыткам современных ученых создать животных с человеческими органами предшествовали долгие годы исследований, и вот-вот эти планы начнут воплощаться в жизнь.

В фантастическом романе Герберта Уэллса "Остров доктора Моро" главный герой Эдвард Прендик, в результате кораблекрушения выброшенный на берег острова, натыкается на лесной поляне на женщину и двух мужчин, сидящих на корточках около упавшего дерева.

Все трое совершенно наги, если не считать тряпок, обернутых вокруг их бедер.

Прендик обращает внимание на их "толстые лица", которые "были лишены подбородка, лоб выдавался вперед, а головы покрывали редкие щетинистые волосы".

Он отмечает: "Никогда еще я не встречал таких звероподобных существ" .

Когда Прендик приближается к туземцам, они пытаются с ним заговорить, но их речь звучит очень быстро и невнятно; они трясут головами и раскачиваются из стороны в сторону, неся, как показалось герою, "какую-то невероятную околесицу".

Несмотря на частично прикрытую наготу и вроде бы человеческий облик дикарей, Прендик улавливает в них несомненное "сходство со свиньями", а их поведение словно "отмечено печатью чего-то животного".

Однажды ночью, случайно зайдя в операционную доктора Моро, Прендик выясняет, в чем дело: ученый превращает животных в людей, изменяя их тело и мозг по собственному образу и подобию.

Однако, несмотря на все усилия, доктору никак не удается избавить свои творения от проявлений их основных инстинктов.

Созданное им нестабильное общество вскоре поглощается анархией, что приводит к гибели Моро.

С тех пор как роман впервые увидел свет, прошло 120 лет, и заголовки сегодняшних новостей могут создать полное впечатление, что мы находимся в опасной близости к антиутопичной перспективе, описанной Уэллсом.

"Ученые-франкенштейны работают над созданием химеры, представляющей собой помесь человека с животным" , - кричал один из заголовков в британской Daily Mail в мае 2016 года.

"Наука стремится разрушить барьер между человеком и животным миром", - говорилось в статье Washington Times, опубликованной два месяца спустя. Автор статьи утверждал, что вскоре разумные звери вырвутся на свободу из лабораторий.

Причиной ажиотажа стали планы ученых вживить человеческие стволовые клетки в эмбрионы животных с целью выращивания отдельных человеческих органов для пересадки пациентам, нуждающимся в трансплантации.

Ожидается, что эта технология позволит сократить сроки ожидания в очереди на операцию и снизит риск отторжения пересаженных органов.

Этим смелым и неоднозначным планам предшествовали три с лишним десятилетия научных исследований . Эксперименты помогли ученым разгадать некоторые из фундаментальных загадок, исследовать природу межвидовых различий и выяснить, каким образом скопление клеток в материнской утробе превращается в живой организм.

Учитывая перспективы финансирования подобных проектов, человечество стремительно приближается к важной вехе в этой сфере.

"Данная область знаний развивается очень быстро, - отмечает исследовательница Джанет Россант из Торонтского университета, стоявшая у истоков изучения химер. - Наше понимание биологии выйдет на новый уровень".

Но только при условии, что сперва мы разрешим ряд непростых этических проблем, связанных с нашим представлением о том, что значит быть человеком.

На протяжении многих тысячелетий химеры были лишь персонажами мифов и легенд.

Биологический термин заимствован из древнегреческой мифологии: Гомер описывал химеру как странное существо с головой и шеей льва, туловищем козы и змеиным хвостом. По легенде, это бессмертное огнедышащее существо водилось в стране Ликии, располагавшейся в Малой Азии (полуостров на западе Азии, часть территории современной Турции ).

По меньшей мере 8% неоднояйцевых близнецов на этапе эмбрионального развития абсорбируют клетки своих братьев или сестер
Научное определение химеры не столь красочно. Этот термин используется для описания любого организма, состоящего из генетически разнородных клеток.

Химеризм встречается в природе, в частности, в результате слияния эмбрионов близнецов вскоре после зачатия, и может приводить к поразительным результатам.

Взять, например, билатеральных (двусторонних) гинандроморфов, у которых одна сторона тела имеет признаки мужского пола, а другая - женского. Подобные существа по сути представляют собой результат слияния двух разнояйцевых близнецов.

Если при этом окраска особей разных полов сильно различается, как в случае со многими видами птиц и насекомых, результат может оказаться весьма необычным и впечатляющим.

Например, у красного кардинала билатеральный гинандроморфизм приводит к ярко-красному оперению "мужской" стороны и серому оперению "женской".

Впрочем, гораздо чаще клетки разных эмбрионов перемешиваются в случайных сочетаниях, приводя к более тонким изменениям во всем организме.

Такие химеры выглядят и ведут себя точно так же, как и другие особи данного вида.

Существует вероятность, что вы и сами - химера, поскольку, по данным научных исследований, по меньшей мере 8% неоднояйцевых близнецов на этапе эмбрионального развития абсорбируют клетки своих братьев или сестер.

Несмотря на то, что существ, подобных тем, что описаны в греческих мифах, в природе не существует, это не мешает ученым пытаться создавать собственных химер в лабораторных условиях.

Джанет Россант стала одной из первых ученых, кому удалось это сделать.

В 1980 году, работая на тот момент в канадском Университете Брока, она опубликовала в журнале Science результаты эксперимента, в рамках которого была выращена химера из генетического материала двух разных видов мышей: лабораторной мыши-альбиноса, являющейся подвидом домовой мыши (Mus musculus), и дикой рюкюйской мыши (Mus caroli), обитающей в ряде азиатских стран.

Предыдущие попытки вывести межвидовые гибридные существа зачастую заканчивались неудачей . Эмбрионы либо вовсе не прикреплялись к стенке матки, либо оказывались недоразвитыми, и тогда дело чаще всего заканчивалось выкидышем.

Похожее по теме. Искусственная жизнь О результатах работы группы учёных под руководством Джона Крейга Вентера, о первых шагах по созданию искусственной жизни, о геномике, о синтетической бактерии, о м?

Метод Россант заключался в проведении сложной хирургической манипуляции, примерно через четыре дня после зачатия.

К этому времени оплодотворенная яйцеклетка уже превратилась в бластоцисту - сгусток внутренней клеточной массы, окруженной защитным слоем под названием трофобласт, который впоследствии станет плацентой.

Россант с коллегой Уильямом Фрелсом ввели в яйцеклетку лабораторной мыши внутреннюю клеточную массу, взятую из бластоцисты рюкюйской мыши.

Поскольку трофобласт у бластоцисты мыши-носителя в процессе операции не был поврежден, ДНК формирующейся плаценты по-прежнему соответствовала ДНК матери. В результате эмбрион успешно прикрепился к стенке матки.

Ученым оставалось лишь подождать 18 дней, наблюдая за течением беременности.

Эксперимент оказался поразительно успешным: из 48 новорожденных мышат 38 оказались химерами, содержавшими генетический материал обоих видов мышей.

"Мы показали, что переход через межвидовой барьер возможен", - говорит Россант. Химеризм явным образом проявлялся в окрасе мышей: перемежающихся пятен белой и рыжеватой шерсти.

Даже с точки зрения темперамента эти химеры заметно отличались от особей-родителей.

"Мы получили очень странную смесь характеров, - говорит Россант. - Рюкюйские мыши очень неспокойны: чтобы они не убежали, приходится сажать их на дно ведра, а брать их следует щипцами, предварительно надев кожаные перчатки".

Лабораторные мыши ведут себя гораздо тише.

"Поведение наших химер представляло собой нечто среднее" , - отмечает исследовательница.

По мнению Россант, при сегодняшнем уровне развития нейробиологии подобные эксперименты могут помочь в исследованиях поведения разных видов.

"Можно было бы сопоставить поведенческие различия с тем, в каких отделах мозга химеры имеются клетки двух разных видов, - говорит она. - Мне эта область исследований представляется очень интересной".

В своих ранних работах Россант использовала выведенных ею химер для изучения того, как развиваются организмы в утробе.

Изучение генов тогда еще только начиналось, а явные различия между двумя видами помогали проследить, как распределяются клетки по организму химеры.

Благодаря этому ученые выяснили, из каких элементов внутренней клеточной массы формируются те или иные органы.

Ученые также могут применять этот подход для изучения роли тех или иных генов. Для этого в одном из эмбрионов может искусственно создаваться генетическая мутация, тогда как другой будет использоваться в качестве контрольного.

В ходе изучения полученной таким образом химеры исследователи смогут определить, на какие конкретно функции организма влияют определенные гены.

Методом Россант вскоре начали пользоваться другие ученые по всему миру. В одном из экспериментов удалось создать химеру из клеток козы и овцы.

Внешний вид животного был весьма необычным: его шкура выглядела как лоскутное одеяло, где перемежались овечья шерсть и жесткий волос, характерный для козы.

Журнал Time описал эту химеру как " проделку смотрителя в зоопарке: козу в свитере из ангоры ".

Россант также выступала консультантом для ряда проектов по сохранению исчезающих видов: идея заключалась в том, чтобы имплантировать эмбрионы в матки домашних животных.

"Я не знаю, насколько успешными оказались эти инициативы, но сама идея до сих пор жива", - говорит она.

Теперь же метод Россант планируется применить в рамках проекта, который теоретически может открыть новую страницу в регенеративной медицине.

Советские люди-обезьяны

Нынешние планы создания химер из клеток человека и животных могут показаться неоднозначными, но они не идут ни в какое сравнение со скандальными экспериментами советского биолога Ильи Ивановича Иванова, прозванного на Западе "красным Франкенштейном".

Стремясь раз и навсегда доказать близкое эволюционное родство людей с другими приматами, Иванов планировал вывести гибрида человека и человекоподобной обезьяны.

Начиная с середины 1920-х годов, Иванов производил попытки искусственного осеменения самок шимпанзе человеческой спермой и даже попытался трансплантировать женский яичник самке шимпанзе по кличке Нора - правда, животное погибло, и эксперимент не удался.

Потерпев неудачу с обезьянами, Иванов решил пойти другим путем: он отобрал пять советских женщин из числа выразивших готовность подвергнуться процедуре искусственного осеменения спермой человекоподобной обезьяны и выносить гибридный плод.

Однако выбранный в качестве донора спермы орангутан по кличке Тарзан умер от кровоизлияния в мозг до начала эксперимента.

В 1930 году, во время политической чистки, Иванова арестовали и отправили в ссылку в Казахстан по обвинению в поддержке "международной буржуазии", что, впрочем, не имело никакого отношения к его абсурдным экспериментам.

На протяжении двух последних десятилетий ученые пытаются научиться выращивать в лабораторных условиях новые органы из стволовых клеток, способных превращаться в клетки тканей любого типа.

Считается, что у этой стратегии - колоссальный потенциал для развития трансплантологии.

"Проблема заключается в том, что хотя стволовые клетки очень схожи с эмбриональными клетками, они не являются абсолютно идентичными", - говорит Хуан Карлос Исписуа Бельмонте, сотрудник Института биологических исследований имени Дж. Солка в Ла-Холье, штат Калифорния.

Пока что стволовые клетки остаются непригодными для трансплантации.

Исписуа Бельмонте и ряд других исследователей полагают, что решение следует искать на фермах. Цель ученых - создать животных-химер для выращивания необходимых органов.

"Эмбриогенез широко встречается в природе, и в 99% его результаты положительны, - говорит ученый. - Мы пока не знаем, как воссоздавать его в лабораторных условиях, но у животных это получается очень хорошо, так почему бы не заставить природу работать на нас?"

В отличие от химеры козы и овцы, у которой клетки двух разных видов произвольным образом распределялись по всему организму, у этих химер инородные ткани должны концентрироваться в конкретных органах.

Путем генетических манипуляций исследователи рассчитывают "выбивать" из организма носителя те или иные органы, помещать на освободившееся место человеческие клетки и заставлять их формировать соответствующие органы, но уже человеческие, необходимых размеров и формы.

"Животное станет инкубатором" , - говорит Пабло Хуан Росс из Калифорнийского университета в Дейвисе.

Уже известно, что в теории подобное возможно. В 2010 году Хиромицу Накаучи из медицинской школы Стэнфордского университета и его коллеги с помощью подобной методики вырастили крысиную поджелудочную железу в организме мыши.

Сейчас наиболее подходящими "инкубаторами" для органов людей считаются свиньи, чье анатомическое строение очень близко к человеческому.

Если этот план сработает, он поможет разрешить многие из существующих проблем трансплантологии.

"В среднем очереди на пересадку почки сейчас приходится ждать около трех лет", - объясняет Росс. При этом вырастить требуемый орган на заказ в организме свиньи можно было бы всего за пять месяцев.

"В этом заключается еще одно преимущество использования свиней в качестве носителей: они очень быстро растут", - объясняет ученый.

Нередко при испытании новых видов лекарств на животных результаты оказываются успешными, но при употреблении тех же препаратов человеком возникают неожиданные и нежелательные последствия. "В результате впустую тратятся время и деньги", - подчеркивает Исписуа Бельмонте.

Природа

В природе обмен клетками происходит спонтанно, однако ученые научились создавать растения-химеры целенаправленно, используя прививки, облучение или химические мутагены.

Человек

Химеризм у людей развивается сложнее, чем у растений. Аномалия возникает в момент оплодотворения или развития в утробе. Особенность может проявляться и быть заметной (например, в глазах разного цвета или мозаичной окраске кожи), либо быть скрытной. Порой о наличии мутации можно узнать только с помощью тестов, которые выявят две популяции клеток.

Два набора ДНК в одном организме могут появиться при поглощении одного гетерозиготного (то есть разнояйцевого) близнеца другим. У некоторых млекопитающих, включая человека, близнецы внутри утробы обмениваются клетками и кровью через общую плаценту. Описан случай, когда в крови гомозиготных близнецов были клетки обоих детей, а в эпителии слизистой рта обнаружили только клетки каждого ребенка.

Примеры

Химеризм — чрезвычайно редкое явление, но точно сказать, сколько людей в мире имеют данную особенность, довольно сложно. Необходимо делать тест ДНК, что долго и дорого. Без внешних проявлений и влияния на здоровье химеризм может остаться незамеченным.

Американка Лидия Фэйрчайлд узнала о своей особенности случайно. Женщина разводилась с мужем и требовала алименты для двух общих детей. Согласно закону, оба супруга должны были сдать тест ДНК, чтобы доказать, что являются родителями своим детям. Результаты доказали только отцовство. Генетический материал Лидии и ее детей не совпадал, и женщину обвинили в мошенничестве с использованием суррогатной матери.

Лидия была беременна в третий раз, и адвокат постановил, чтобы после рождения у нее и новорожденного взяли кровь на анализ. Результат поставил следствие в тупик: ребенок и Лидия имели разный геном.

Подобная ситуация произошла с американкой Тейлор Махл: в утробе девушка поглотила собственного близнеца. В ее теле было два набора ДНК, и потому левая сторона туловища была темней правой. Поначалу Тейлор стеснялась огромного родимого пятна на весь живот, однако позднее приняла особенность и даже стала моделью.