en japansk stamcellsforskare är den första som får statligt stöd för att skapa djurembryon som innehåller mänskliga celler och transplanterar dem till surrogatdjur sedan ett förbud mot övningen upphävdes tidigare i år.,

Hiromitsu Nakauchi, som leder lag vid University of Tokyo och Stanford University i Kalifornien, planerar att odla mänskliga celler i mus-och råttembryon och sedan transplantera dessa embryon till surrogatdjur. Nakauchis yttersta mål är att producera djur med organ gjorda av mänskliga celler som så småningom kan transplanteras till människor.

fram till Mars förbjöd Japan uttryckligen tillväxten av animaliska embryon som innehåller mänskliga celler efter 14 dagar eller transplantationen av sådana embryon till en surrogatlivmoder., Den månaden utfärdade Japans utbildnings-och vetenskapsministerium nya riktlinjer som möjliggör skapandet av embryon från människor som kan transplanteras till surrogatdjur och sättas i begrepp.

hybridembryon från människa och djur har gjorts i länder som Förenta staterna, men har aldrig satts i begrepp. Även om landet tillåter denna typ av forskning har de nationella hälsoinstituten haft ett moratorium för finansiering av sådant arbete sedan 2015.

Nakauchis experiment är de första som godkänns enligt Japans nya regler, av en expertkommitté inom vetenskapsministeriet., Slutligt godkännande från ministeriet förväntas nästa månad.

Nakauchi säger att han planerar att fortsätta långsamt, och kommer inte att försöka få några hybridembryon till sikt under en tid. Inledningsvis planerar han att odla hybrid musembryon fram till 14,5 dagar, när djurets organ oftast bildas och det är nästan till sikt. Han kommer att göra samma experiment på råttor, växer hybriderna till nära sikt, ca 15,5 dagar. Senare planerar Nakauchi att ansöka om statligt godkännande för att odla hybridembryon hos grisar i upp till 70 dagar.,

”det är bra att gå stegvis med försiktighet, vilket gör det möjligt att föra en dialog med allmänheten, som känner sig orolig och har oro”, säger vetenskapspolitisk forskare Tetsuya Ishii vid Hokkaido University i Sapporo, Japan.

etiska problem

vissa bioetiker är oroade över möjligheten att mänskliga celler kan avvika bortom utvecklingen av det riktade organet, resa till det utvecklande djurets hjärna och potentiellt påverka dess kognition.

Nakauchi säger att dessa farhågor har beaktats i experimentdesignen., ”Vi försöker göra riktade organ generation, så cellerna går bara till bukspottkörteln,” säger han.

den strategi som han och andra forskare utforskar är att skapa ett djurembryo som saknar en gen som är nödvändig för produktion av ett visst organ, såsom bukspottkörteln, och sedan injicera humaninducerade pluripotenta stamceller (iPS) i djurembryot. iPS-celler är de som har omprogrammerats till ett embryonalt liknande tillstånd och kan ge upphov till nästan alla celltyper. När djuret utvecklas använder det de mänskliga iPS-cellerna för att göra organet, vilket det inte kan göra med sina egna celler.,

i 2017 rapporterade Nakauchi och hans kollegor injektionen av mus iPS-celler i embryot hos en råtta som inte kunde producera en bukspottkörtel. Råttan bildade en bukspottkörtel gjord helt av musceller. Nakauchi och hans team transplanterade bukspottkörteln tillbaka till en mus som hade konstruerats för att få diabetes. Det råttproducerade organet kunde kontrollera blodsockernivån och effektivt bota diabetesmusen 1.

men att få mänskliga celler att växa i en annan art är inte lätt., Nakauchi och kollegor meddelade vid 2018 American Association for the Advancement of Science meeting i Austin, Texas, att de hade lagt mänskliga iPS-celler i fårembryon som hade konstruerats för att inte producera en bukspottkörtel. Men hybridembryon, odlade i 28 dagar, innehöll mycket få mänskliga celler och ingenting som liknar organ. Detta beror förmodligen på det genetiska avståndet mellan människor och får, säger Nakauchi.,

det är inte meningsfullt att ta embryon från mänskliga djur till hybrider till termen med hjälp av evolutionärt avlägsna arter som grisar och får eftersom de mänskliga cellerna kommer att elimineras från värdembryon tidigt, säger Jun Wu, som forskar human–animal chimaeras vid University of Texas Southwestern Medical Center i Dallas. ”Att förstå den molekylära grunden och utveckla strategier för att övervinna denna barriär kommer att vara nödvändigt för att flytta fältet framåt”, säger Wu.

Nakauchi säger att godkännandet i Japan kommer att tillåta honom att attackera detta problem., Han kommer att experimentera med iPS-celler i subtilt olika stadier och försöka några genetiskt modifierade iPS-celler för att försöka bestämma vad som begränsar tillväxten av mänskliga celler i djurembryon.