Технологии, основанные на стволовых клетках животных

Стратегически технологии, основывающиеся на стволовых клетках животных, можно разделить на два основных направления.

• Создание животных как моделей, например, человеческих заболеваний.
• Создание животных как источников биоматериала для человека.

В 2007 г. была вручена Нобелевская премия за создание технологии получения ГМ мышей с использованием гомологичной рекомбинации и эмбриональных стволовых клеток. Эта технология уже 20 лет развивается в большинстве западных стран и позволяет не только изучить эффект отсутствия гена на уровне целого организма (knockout), но и изучить функционирование того или иного гена в организме мыши (gene trap или knock-in). Необходимо отметить, что подобные трансгенные животные могут служить источником соматических или стволовых клеток для их изучения in vitro, либо для использования в качестве мишеней для высокопроизводительного скрининга химических и биологических веществ. В 2005 г. был начат международный проект КОМР (knockout mouse project), в рамках которого правительство США предоставило научному сообществу все линии мышей с измененными генами (за 20 лет существования технологии это составило порядка 1000 линий). Оно выделило также 50 млн. долл. США двум лабораториям на получение для всего научного сообщества еще 5000 животных с инактивированными генами. Цель проекта состояла в экономии средств и времени на изготовление объектов (моделей) и ориентации ученых на изучение моделей и их возможного применения.

Все созданные в рамках проекта модели будут свободно доступны научному сообществу. В России технологией генетического нокаута в полном объеме не владеет ни один коллектив. Кроме стоимости инструментального создания такой технологии, существенную роль играет стоимость выполнения работ. Однако, возможность работы с животными в законодательных условиях России, которые несравнимо мягче европейских и американских, делает для европейских ветеринарных компаний формирование приборно-технологической базы по созданию нокаутов оправданным и своевременным, в частности, для проведения работ на аутсорсинге.

В настоящее время опубликованы данные о существовании эмбриональных стволовых клеток крысы, кролика и, возможно, коровы. Два первых вида не представляют особого коммерческого интереса, а информация об эмбриональных стволовых клетках крупного рогатого скота пока либо недостоверна, либо не разглашается коммерческими организациями. Однако, технология направленных генетических изменений домашних животных (свинья, корова, овца, лошадь, коза и др.) будет весьма востребованной. Органы свиньи используются сейчас в качестве трансплантантов, гуманизация этого животного в значительной мере снимет проблему трансплантантов.

Другие перечисленные животные могут быть направленно генетически модифицированы в целях их улучшения как источников продуктов питания, а также для использования их как биотехнологических фабрик белков. Кажется целесообразным сосредоточить внимание на выделении ЭСК домашних животных, в первую очередь, свиньи, коровы и др. В ближайшие 3-5 лет можно получить эти клетки, через 4-6 лет использовать животных как биофабрики, а еще через 5-7 лет - как источники тканей для восстановительной, заместительной и регенеративной медицины.

Клонирование человека запрещено во всех странах мира. Однако, возможности терапевтического клонирования активно изучаются как академическим сообществом, так и частными компаниями. С сентября 2007 г. в Великобритании разрешено химерное терапевтическое клонирование. Эта процедура основана на переносе ядра соматической клетки человека в ядро оплодотворенной яйцеклетки животных (чаще всего речь идет о крупном рогатом скоте) с последующим делением до 64 клеточного бластомера. После чего эти химерные клетки переводятся в культуру и поддерживаются in vitro, создавая тем самым псевдоэмбриональные клетки того человека, из ткани которого была взята соматическая клетка. Такой процедурой, наравне с технологией репрограммирования открывается путь к персонализированной медицине стволовых клеток. В России не предпринимались попытки терапевтического клонирования.