Американские генетики сделали органы свиней полностью безопасными для пересадки в тело человека, сделав их невидимыми для нашей иммунной системы и удалив из них опасные следы ретровирусов при помощи геномного редактора CRISPR, говорится в статье, опубликованной в журнале Science.
"В последние 15 лет вся сфера ксенотрансплантации находилась в стагнации. Мало кто верил и поддерживал идею того, что мы когда-нибудь сможем использовать органы животных для пересадки в тело человека. Наша работа, как я считаю, полностью переворачивает эту ситуацию", — заявил Джордж Черч (George Church) из Гарвардского университета (США).
Черч и его коллеги на практике продемонстрировали возможность того, что органы свиней и других животных смогут стать полноценной альтернативой для пересадки в тело человека, научившись массово редактировать и удалять отдельные участки ДНК в их клетках, представляющих потенциальную угрозу для нашего организма.
Одними из них, как рассказывают ученые, являются так называемые PERV-ретровирусы, которым удалось "окопаться" и закрепиться в геноме свиней многие тысячи и миллионы лет назад. Эти патогены не представляют угрозы для самого животного, однако они, как показали опыты, могут легко проникать в клетки человека после пересадки и заражать их.
Проблема заключается в том, что эти ретровирусы встроены в ДНК свиньи. Это не позволяет защитить животное от них – оно изначально является их носителем, и делает почти невозможным их "хирургическое" удаление, так как геном животного содержит в себе десятки копий PERV.
Черч и его коллеги смогли решить эту проблему, используя CRISPR/Cas9 — новейшую систему редактирования генома, открытую Гарвардскими молекулярными биологами в 2013 году. Она позволяет почти со 100% точностью удалять или заменять произвольные короткие участки в ДНК животных или бактерий, не нарушая работу других генов и сегментов генома.
Используя эту систему, группа Черча смогла вырезать из генома свиней все 62 версии PERV из генома свиньи, в результате чего ее клетки начали в тысячу раз реже передавать PERV-вирусы при пересадке в человеческие ткани, чем они делали раньше. Это, как утверждает Черч, сделало их намного безопаснее для человека и менее заметными для иммунной системы.
Схожим образом, по мнению авторов статьи, ДНК свиней и прочих животных можно очистить и от других генов и последовательностей, вызывающих проблемы при пересадке их органов в тело человека. Черч отмечает, что его лаборатория уже вырастила несколько эмбрионов с отключенными PERV-вирусами.
В ближайшее время ученые попытаются осуществить последний и главный шаг – они попытаются использовать CRISPR для удаления тех генов, которые заставляют иммунную систему человека отторгать трансплантированные органы. Как обещает Гарвардский генетик, первые зародыши с органами, полностью совместимыми с человеком, появятся в его лаборатории в 2016 году.
