Zwei kürzlich in China geborene Ferkel sehen äußerlich wie durchschnittliche Schweine aus, aber innen sind sie (ein sehr kleiner) Teilaffe.
Ein Forscherteam erzeugte die Schweine-Primaten-Kreaturen, indem es Affenstammzellen in befruchtete Schweineembryonen injizierte und sie dann in Ersatzsauen implantierte, so ein Artikel von New Scientist. Zwei der resultierenden Ferkel entwickelten sich zu Interspezies-Tieren, die als Chimären bekannt sind, was bedeutet, dass sie DNA von zwei verschiedenen Individuen enthielten - in diesem Fall einem Schwein und einem Affen.
"Dies ist der erste Bericht über Vollzeit-Chimären von Schweineaffen", sagte Co-Autor Tang Hai, ein Forscher am staatlichen Schlüssellabor für Stammzell- und Reproduktionsbiologie in Peking, gegenüber New Scientist. Schließlich wollen Hai und seine Kollegen menschliche Organe in Tieren für Transplantationsverfahren züchten. Derzeit plant das Team, bei Affenzellen zu bleiben, da die Entwicklung von Mensch-Tier-Chimären eine Reihe von "ethischen Fragen" aufwirft, wie die Autoren in einem am 28. November in der Zeitschrift Protein & Cell veröffentlichten Bericht feststellten.
Um Schweine-Primaten-Chimären zu erzeugen, züchteten Hai und seine Co-Autoren zunächst Zellen von Cynomolgus-Affen (Macaca fascicularis) in Laborschalen. Das Team veränderte dann die DNA der Zellen, indem es Anweisungen zum Aufbau eines fluoreszierenden Proteins einfügte, wodurch die Zellen hellgrün leuchteten. Aus diesen Lumineszenzzellen entstanden gleichermaßen strahlende embryonale Stammzellen, die die Forscher dann in präparierte Schweineembryonen injizierten. Diese leuchtenden Flecken ermöglichten es den Forschern, die Affenzellen zu verfolgen, während die Embryonen zu Ferkeln heranwuchsen.
Insgesamt erhielten 4.000 Embryonen eine Injektion von Affenzellen und wurden in Ersatzsauen implantiert. Die Schweine trugen als Ergebnis des Verfahrens 10 Ferkel, aber nur zwei der Nachkommen züchteten sowohl Schweine- als auch Affenzellen. Beim Scannen nach fluoreszierenden grünen Flecken fand das Team Affenzellen, die über mehrere Organe verteilt waren, einschließlich Herz, Leber, Milz, Lunge und Haut.
In jedem Organ stellte sich heraus, dass zwischen einer von 1.000 und einer von 10.000 Zellen Affenzellen waren - mit anderen Worten, die Chimären zwischen den Arten bestanden zu mehr als 99% aus Schweinen.
Obwohl gering, war das Verhältnis von Affen- zu Schweinezellen immer noch höher als die maximale Menge an menschlichen Zellen, die jemals in einer Mensch-Tier-Chimäre gezüchtet wurden. Im Jahr 2017 schufen Wissenschaftler Chimären von Menschen und Schweinen, die nur eine menschliche Zelle pro 100.000 Schweinezellen züchteten. Laut New Scientist durften sich die Embryonen zwischen den Arten aus ethischen Gründen nur einen Monat lang entwickeln, einschließlich der Sorge, dass menschliche Zellen im Gehirn der Chimäre wachsen und dem Menschen ein tierähnliches Bewusstsein verleihen könnten.
Trotz dieser ethischen Bedenken schuf dasselbe Forscherteam Anfang dieses Jahres laut einem Bericht der spanischen Zeitung El País Chimären von Menschenaffen. Die Ergebnisse des umstrittenen Experiments wurden noch nicht berichtet, aber die Wissenschaftler sagten, dass sich mehr als einige Wochen lang keine Embryonen von menschlichen Primaten entwickeln durften, berichtete das Papier.
Hai und seine Co-Autoren haben vielleicht die ethischen Probleme vermieden, die mit Mensch-Tier-Chimären verbunden sind, aber ein Experte war von ihren Ferkeln zwischen den Arten nicht beeindruckt. Der Stammzellbiologe Paul Knoepfler von der University of California in Davis sagte gegenüber New Scientist, dass das niedrige Verhältnis von Affen- zu Schweinezellen "ziemlich entmutigend" sei. Zusätzlich starben die beiden Chimären und alle acht anderen Ferkel kurz nach der Geburt.
Der genaue Grund für den Tod der Ferkel bleibt "unklar", sagte Hai gegenüber New Scientist, aber er vermutet, dass die Todesfälle eher mit dem In-vitro-Fertilisationsverfahren (IVF) als mit der Injektion von Affen-DNA zusammenhängen. Andere Wissenschaftler haben laut einem Bericht aus dem Jahr 2019 in der Zeitschrift Theriogenology ebenfalls festgestellt, dass IVF bei Schweinen nicht konsequent wirkt.
In naher Zukunft wollen Hai und seine Kollegen das Verhältnis von Affenzellen zu Schweinezellen in zukünftigen Chimären erhöhen und schließlich ganze Affenorgane in ihren Schweinen wachsen lassen, sagte Hai gegenüber New Scientist. In ihrer Arbeit stellten die Autoren fest, dass ihre Arbeit an Schweinen dazu beitragen könnte, den Weg zum "Endziel der menschlichen Organrekonstruktion bei einem großen Tier" zu ebnen.
