Biologie

Wissenschaftler erschaffen Mensch-Schwein-Hybride, um Organe für die Transplantation zu züchten

Wissenschaftler erschaffen Mensch-Schwein-Hybride, um Organe für die Transplantation zu züchten


Letzte Woche in der Zeitschrift Cell veröffentlicht, haben Forscher erfolgreich die ersten Mensch-Schwein-Hybride geschaffen, indem sie menschliche Zellen in Embryonen im Frühstadium gezüchtet haben. Dieser Durchbruch erhöht die Aussicht auf das Wachstum menschlicher Organe in nichtmenschlichen Wirten.

[Bildquelle: Guardian Science and Tech / YouTube]

Im November 2016 warteten in den USA 121.678 Menschen auf lebensrettende Organtransplantationen, von denen 100.791 auf Nierentransplantationen warteten. Diese Mensch-Schwein-Hybride könnten diese Zahlen reduzieren, indem sie Transplantationsorgane produzieren, die denen des Menschen ähnlich genug sind.

Die im Labor gezüchteten Human-Pigf-Hybride werden von Forschern als Interspezies-Chimären beschrieben. Chimären, benannt nach dem artenübergreifenden Tier der griechischen Mythologie, sind Organismen, die aus befruchteten Zellen zweier verschiedener Arten gebildet werden.

Die Forschung wird von Professor Juan Carlos Izpisua Belmonte am Salk-Institut für biologische Studien in La Jolla, Kalifornien, geleitet. Zusammen mit Dr. Jun Wu, dem Autor und Wissenschaftler des Papiers am Salk Institute, leitete Belmonte ein Team von 40 Mitarbeitern.

"Das ultimative Ziel ist es, funktionelles und transplantierbares Gewebe oder Organe zu züchten, aber davon sind wir weit entfernt", sagte Izpisua Belmonte in einer Erklärung. "Dies ist ein wichtiger erster Schritt."

Das Team begann seine Studie mit der Einführung menschlicher Zellen in Kühe und Schweine. Die Rinderstudie erwies sich jedoch als schwieriger und teurer als erwartet. Die Kühe wurden fallen gelassen und die Forscher setzten ihre Studie nur mit den Schweinen fort.

Die Forscher begannen die Untersuchung mit der Injektion menschlicher Stammzellen in die Embryonen von Schweinen im Frühstadium. Es wurden über 2000 Hybriden gebildet, die dann in Ersatzkühe implantiert wurden. Dies führte dazu, dass sich mehr als 150 Embryonen zu Chimären entwickelten, diese waren jedoch mehr Schweine als Menschen.

Die Forscher erlebten einen weiteren Geschwindigkeitsschub, da sich Schweine in weniger als vier Monaten von der Empfängnis bis zur Geburt entwickeln, was viel schneller ist als die Entwicklung des Menschen. "Es ist, als würden die menschlichen Zellen schneller als die normale Autobahn auf eine Autobahn fahren", sagte Izpisua Belmonte. "Wenn Sie unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, werden Sie Unfälle haben."

Ethische Fragen

Die Chimärenforschung war in den USA bis zum letzten August 2016 verboten, als das Verbot der Bundesfinanzierung von Chimärenforschung aufgehoben wurde. Laut dem in der Zeitschrift Cell veröffentlichten Artikel verwendeten Forscher des Salk-Instituts private Mittel für ihre Forschung, bevor das Verbot über einen Zeitraum von vier Jahren aufgehoben wurde.

Die Studie führte ethische Bedenken ein, die die Durchbrüche überschatten könnten. Die Probleme betrafen die Schaffung intelligenter Tiere mit humanisiertem Gehirn sowie die Möglichkeit, dass hybride Kreaturen versehentlich in die Wildnis entlassen werden. Die US National Institutes of Health (NIH) haben die Finanzierung der Studie ausgesetzt, während diese Probleme behandelt wurden.

Izpisua Belmonte erkannte die Probleme an und sagte: "Die Idee, ein Tier zur Welt zu bringen, das aus menschlichen Zellen besteht, erzeugt einige Gefühle, die angegangen werden müssen." Er glaubt jedoch, dass die Probleme eher durch mythologische Überzeugungen als durch die Realität kontrollierter Forschung geweckt werden.

Die Chimären waren größtenteils Schweine mit einem winzigen menschlichen Beitrag von ungefähr einer von 10.000 Zellen. Die Forscher waren mit diesem Ergebnis zufrieden, da sich die meisten ethischen Fragen um die Schaffung von Wesen mit menschenähnlichen Gehirnen drehten.

Längst noch nicht vorbei

Die Chimärenembryonen wurden nach 3-4 Wochen (dem ersten Trimester einer Schweineschwangerschaft) zerstört, nachdem sie ihre Lebensfähigkeit bewiesen hatten. "Dies ist lang genug, um zu verstehen, wie sich die menschlichen und Schweinezellen frühzeitig vermischen, ohne ethische Bedenken hinsichtlich reifer chimärer Tiere zu äußern", sagte Izpisua Belmonte.

Der nächste Schritt des Forschers besteht darin, bestimmte menschliche Gene in die Chimären einzufügen, um mehr menschliche Organe zu schaffen.

"Zu diesem Zeitpunkt wollten wir wissen, ob menschliche Zellen überhaupt dazu beitragen können, die Ja- oder Nein-Frage zu beantworten", sagte Belmonte in einer Erklärung. "Jetzt, da wir wissen, dass die Antwort ja lautet, besteht unsere nächste Herausforderung darin, die Effizienz zu verbessern und die menschlichen Zellen zur Bildung eines bestimmten Organs bei Schweinen zu führen."

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Geschrieben von Terry Berman


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