Sunday, January 29, 2017

HUMAN REPLACEMENT ORGANS




HUMAN REPLACEMENT ORGANS, WITHOUT IMMUNE REJECTION



What, if we could generate in animals,  human  replacement  organs ?. To this end: Jun Wu and Juan Carlos Izpisua Belmonte injected stem cells obtained from the skin of a human to an early embryo of pig in order to grow human stem cells in these embryos in order to develop human organs in pigs to be transplanted to humans, without risk of immune rejection. A method which first requires  to generate chimeras (2 different genomes/mosaics or mixtures of human and pig cells). Almost simultaneously: Tomoyuki Yamaguchi and Hideyuki Sato (University of Tokyo) and Hiromitsu Nakauchi (U. of Stanford), inserted pancreatic glands (composed of mouse cells), grown in a rat, which helped reverse induced diabetes, in mice. By the way, a procedure not without risks, such as  to create humanized animals. If human stem cells are incorporated into the brain of a pig, it could acquire human qualities or be part of its reproductive organs. In 2013, Dr. Steven Goldman injected a special type of human brain cells into mice, favoring the learning of these animal. As a result, bans on these procedures emerged. The NIH (American National Health Institutes),  requires that human stem cells to be injected into animal embryos be previously examined by a committee of experts. It is difficult to convert human stem cells into replacement organs  treating them with chemicals inside glass tubes, in order to create   brains, hearts, lungs and others, instead  with live embryos. Now, it is possible to create mouse chimeras  injecting even iPS cells (induced stem cells) into rat embryos. In order  to produce specific organs,  Izpisua Belmonte  and Dr. Nakauchi direct  donation of human stem cells to generate specific organs in recipient species. To do this, Nakauchi disconnects the master gene that generates pancreas in rats, so that when mouse stem cells are injected into the early embryo of a rat, a pancreas is created consisting exclusively of rat cells, rather than cell mixtures (rat-mouse) ; a procedure that also prevents cells from being incorporated into the brain or reproductive tissue. 10% of mouse pancreas, generated in rats, are composed of rat cells because rats supply blood vessels to the organs, but  blood vessels of the rat are rapidly replaced when the organs already formed are transferred to the mice . In the near future, it is expected that  genomic editing technique: Crispr-Cas will allow human cells inserted into a pig embryo to be correctly channeled into organs of interest.





ORGANOS HUMANOS DE REEMPLAZO,  SIN RECHAZO INMUNE



Y  que, si  pudiesemos  generar en animales, organos humanos de reemplazo?. A este fin: Jun Wu y  Juan Carlos Izpisua Belmonte  inyectaron  celulas madre  obtenidas de la piel de un humano,  a un temprano embrion  de cerdo  a fin  de   hacer  crecer celulas madre humanas en estos embriones para     desarrollar  organos humanos en cerdos, a  ser   transplantados a humanos, sin   riesgo de rechazo inmune. Un   procedimiento  que requiere   generar primero  quimeras (2 genomas diferentes/mosaicos o mezclas de  celulas humanas y de cerdo). Casi simultaneamente :  Tomoyuki Yamaguchi y  Hideyuki Sato (Universidad de Tokio)  y  Hiromitsu Nakauchi (U. de  Stanford), insertaron  glandulas pancreaticas (compuestas  por   celulas de raton), hechas crecer   en una rata, que ayudaron a revertir  diabetes inducidas, en  ratones. Por cierto, un  procedimiento no exento de riesgos  :  crear animales humanizados. Si las celulas madre humanas se   incorporan al cerebro de un cerdo este podria adquirir cualidades humanas o, formar parte de sus   organos  reproductivos.   El 2013, el Dr. Steven Goldman inyecto  un tipo  especial  de  celulas cerebrales humanas a ratones,  favoreciendo  el aprendizaje del animal. Ante ello, emergieron    prohibiciones para estos procedimientos.  El  NIH (National Health Institutes), americano exige que las células madre humanas a ser inyectadas en  embriones animales sean examinadas previamente por un comité de expertos.   Es dificil  convertir celulas madre humanas en  organos de reemplazo  tratandolas con sustancias quimicas al interior de tubos de vidrio, en vez de construir cerebros, corazones, pulmones y otros con  embriones vivos. Ahora, es posible  crear  quimeras de  raton  inyectando  incluso celulas  iPS (celulas madre inducidas),  a embriones de rata. De otro lado, se  trabaja intensamente para producir   organos especificos.    Izpisua Belmonte’s y el  Dr. Nakauchi  dirigen la donacion de celulas humanas para generar organos especificos en especies recipientes. Para ello,  Nakauchi  desconecta el gene maestro  que  genera   pancreas en ratas,  de modo que cuando las celulas madre del raton son inyectadas al  embrion temprano de una rata, se crea   un pancreas conformado  exclusivamente por  celulas de rata,  en lugar de  de  mezclas de celulas  : rata-raton ; un  procedimiento que   impide  tambien que las celulas sean incorporadas al cerebro o al   tejido reproductivo. del formulario

El 10% de pancreas de ratones,  generados en ratas  estan compuestos de celulas de rata,  porque las ratas suministran  los vasos sanguineos para los organos, pero   los vasos sanguineos de la rata son reemplazados rapidamente  cuando los organos ya formados, son transferidos a los ratones.   En el futuro cercano, se espera que  la tecnica de edicion genomica :  Crispr-Cas   permita que las celulas humanas insertadas en un   embrion de cerdo  sean  correctamente  canalizadas hacia  organos de interés. 

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