Добавить новость
smi24.net
News in English
Апрель
2021

How Scientists Grew Human Muscles in Pig Embryos, and Why It Matters for Organ Transplants

0

The little pigs bouncing around the lab looked exceedingly normal. Yet their adorable exterior hid a remarkable secret: each piglet carried two different sets of genes. For now, both sets came from their own species. But one day, one of those sets may be human.

The piglets are chimeras—creatures with intermingled sets of genes, as if multiple entities were seamlessly mashed together. Named after the Greek lion-goat-serpent monsters, chimeras may hold the key to an endless supply of human organs and tissues for transplant. The crux is growing these human parts in another animal—one close enough in size and function to our own.

Last week, a team from the University of Minnesota unveiled two mind-bending chimeras. One was joyous little piglets, each propelled by muscles grown from a different pig. Another was pig embryos, transplanted into surrogate pigs, that developed human muscles for more than 20 days.

The study, led by Drs. Mary and Daniel Garry at the University of Minnesota, had a therapeutic point: engineering a brilliant way to replace muscle loss, especially for the muscles around our skeletons that allow us to move and navigate the world. Trauma and injury, such as from firearm wounds or car crashes, can damage muscle tissue beyond the point of repair. Unfortunately, muscles are also stubborn in that donor tissue from cadavers doesn’t usually “take” at the injury site. For now, there are no effective treatments for severe muscle death, called volumetric muscle loss.

The new human-pig hybrids are designed to tackle this problem. Muscle wasting aside, the study also points to a clever “hack” that increases the amount of human tissue inside a growing pig embryo.

If further improved, the technology could “provide an unlimited supply of organs for transplantation,” said Dr. Mary Garry to Inverse. What’s more, because the human tissue can be sourced from patients themselves, the risk of rejection by the immune system is relatively low—even when grown inside a pig.

“The shortage of organs for heart transplantation, vascular grafting, and skeletal muscle is staggering,” said Garry. Human-animal chimeras could have a “seismic impact” that transforms organ transplantation and helps solve the organ shortage crisis.

That is, if society accepts the idea of a semi-humanoid pig.

Wait…But How?

The new study took a page from previous chimera recipes.

The main ingredients and steps go like this: first, you need an embryo that lacks the ability to develop a tissue or organ. This leaves an “empty slot” of sorts that you can fill with another set of genes—pig, human, or even monkey.

Second, you need to fine-tune the recipe so that the embryos “take” the new genes, incorporating them into their bodies as if they were their own. Third, the new genes activate to instruct the growing embryo to make the necessary tissue or organs without harming the overall animal. Finally, the foreign genes need to stay put, without cells migrating to another body part—say, the brain.

Not exactly straightforward, eh? The piglets are technological wonders that mix cutting-edge gene editing with cloning technologies.

The team went for two chimeras: one with two sets of pig genes, the other with a pig and human mix. Both started with a pig embryo that can’t make its own skeletal muscles (those are the muscles surrounding your bones). Using CRISPR, the gene-editing Swiss Army Knife, they snipped out three genes that are absolutely necessary for those muscles to develop. Like hitting a bullseye with three arrows simultaneously, it’s already a technological feat.

Here’s the really clever part: the muscles around your bones have a slightly different genetic makeup than the ones that line your blood vessels or the ones that pump your heart. While the resulting pig embryos had severe muscle deformities as they developed, their hearts beat as normal. This means the gene editing cut only impacted skeletal muscles.

Then came step two: replacing the missing genes. Using a microneedle, the team injected a fertilized and slightly developed pig egg—called a blastomere—into the embryo. If left on its natural course, a blastomere eventually develops into another embryo. This step “smashes” the two sets of genes together, with the newcomer filling the muscle void. The hybrid embryo was then placed into a surrogate, and roughly four months later, chimeric piglets were born.

Equipped with foreign DNA, the little guys nevertheless seemed totally normal, nosing around the lab and running everywhere without obvious clumsy stumbles. Under the microscope, their “xenomorph” muscles were indistinguishable from run-of-the-mill average muscle tissue—no signs of damage or inflammation, and as stretchy and tough as muscles usually are. What’s more, the foreign DNA seemed to have only developed into muscles, even though they were prevalent across the body. Extensive fishing experiments found no trace of the injected set of genes inside blood vessels or the brain.

A Better Human-Pig Hybrid

Confident in their recipe, the team next repeated the experiment with human cells, with a twist. Instead of using controversial human embryonic stem cells, which are obtained from aborted fetuses, they relied on induced pluripotent stem cells (iPSCs). These are skin cells that have been reverted back into a stem cell state.

Unlike previous attempts at making human chimeras, the team then scoured the genetic landscape of how pig and human embryos develop to find any genetic “brakes” that could derail the process. One gene, TP53, stood out, which was then promptly eliminated with CRISPR.

This approach provides a way for future studies to similarly increase the efficiency of interspecies chimeras, the team said.

The human-pig embryos were then carefully grown inside surrogate pigs for less than a month, and extensively analyzed. By day 20, the hybrids had already grown detectable human skeletal muscle. Similar to the pig-pig chimeras, the team didn’t detect any signs that the human genes had sprouted cells that would eventually become neurons or other non-muscle cells.

For now, human-animal chimeras are not allowed to grow to term, in part to stem the theoretical possibility of engineering humanoid hybrid animals (shudder). However, a sentient human-pig chimera is something that the team specifically addressed. Through multiple experiments, they found no trace of human genes in the embryos’ brain stem cells 20 and 27 days into development. Similarly, human donor genes were absent in cells that would become the hybrid embryos’ reproductive cells.

Despite bioethical quandaries and legal restrictions, human-animal chimeras have taken off, both as a source of insight into human brain development and a well of personalized organs and tissues for transplant. In 2019, Japan lifted its ban on developing human brain cells inside animal embryos, as well as the term limit—to global controversy. There’s also the question of animal welfare, given that hybrid clones will essentially become involuntary organ donors.

As the debates rage on, scientists are nevertheless pushing the limits of human-animal chimeras, while treading as carefully as possible.

“Our data…support the feasibility of the generation of these interspecies chimeras, which will serve as a model for translational research or, one day, as a source for xenotransplantation,” the team said.

Image Credit: Christopher Carson on Unsplash








Shot: певец Игорь Николаев отсудил у предпринимательницы из Уфы 25 тысяч рублей

ISCAR 2025: зарубежные и российские специалисты обсудили в Москве практики, основанные на КИП и теории деятельности

Участники программы лояльности АЗС Teboil могут помогать добровольцам «ЛизаАлерт»

Развлекательная программа от «Юмор FM» на «Четыре Лапы Фесте»


“Brilliant deal” – Former player claims Arsenal are about to pull off THE signing of the summer

Jannat Zubair sparks fallout rumours after unfollowing close friend Apoorva Mukhija on social media; read deets

Sam Altman might be right: He’s not the only one who thinks the stock market is in ‘bubble’ territory

'He was better than Sachin ... ': Kambli's brother makes big revelation


Ранняя диагностика меланомы: почему это важно для жителей Челябинской области

Искусство на службе добра: Новосибирск принимает благотворительный концерт «Культура в помощь Донбассу»

SpaceVM от «ДАКОМ М» успешно прошла тестирование на совместимость с сервером Delta Serval компании Delta Computers

Извержение Ключевской (август 2025)


87% of game developers are already using AI agents and over a third use AI for creative elements like level design and dialogue according to a new Google survey

'I hope all your cars break down': Destiny players bid good riddance to departing Bungie CEO Pete Parsons in a rare moment of unity

Bungie CEO Pete Parsons retires: With Destiny 2 sentiment at an all-time low and pressure from Sony growing, Parsons has decided it's time to 'pass the torch' and head for an exit

Разработчики Marvel Rivals объяснили работу матчмейкинга



Модный показ «Преппи стайл» в ТРЦ «Нора»

Ранняя диагностика меланомы: почему это важно для жителей Челябинской области

Axenix предлагает рынку услугу диагностики готовности бизнеса к переходу на российские системы IBP

Развлекательная программа от «Юмор FM» на «Четыре Лапы Фесте»


Очистные сооружения Усть‑Абакана ждёт модернизация

Axenix предлагает рынку услугу диагностики готовности бизнеса к переходу на российские системы IBP

На телеканале «Союз» появится программа с участием казанского священника

Двое детей и трое взрослых пострадали в ДТП под Вологдой


Мужчина в Москве обнаружил у себя одновременное наличие трёх видов рака

Москва ждет от Стокгольма защиту безопасности российских дипломатов

В Москве пройдет юбилейная десятая акция «Ночь кино»

Подмосковье выиграло 14 медалей на чемпионате и первенстве России по роллер спорту


С кем сыграет Захарова в 1/2 турнира в Кливленде? Самсонова — Кырстя: прогноз и ставка

Александрова обыграла Томлянович и вышла в четвертьфинал турнира WTA в Монтеррее

Диана Шнайдер побеждает Элизу Мертенс: прорыв в полуфинал турнира WTA-500

Кирилл Скачков остаётся одним из сильнейших российских теннисистов


23-24 августа в библиотеках Ломоносовского района пройдут дни открытых дверей

Три человека пострадали в ДТП с грузовиком на севере Москвы

Экшн, семья и любовь: как первые зрители оценили фильм «Геля»

В Якутию прибыли первые товары из Беларуси в рамках партнерства республик


Музыкальные новости

Композитор Мусоев признался, что для него большая честь быть членом жюри Интервидения

Инклюзивный спектакль певицы Жасмин покажут на Международном детском культурном форуме

Органная музыка Баха, Генделя и Скарлатти прозвучит в Пскове 23 августа

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.


В регионах центральной России росгвардейцы приняли участие в мероприятиях ко Дню Государственного флага (видео)

Развлекательная программа от «Юмор FM» на «Четыре Лапы Фесте»

Модный показ «Преппи стайл» в ТРЦ «Нора»

Axenix предлагает рынку услугу диагностики готовности бизнеса к переходу на российские системы IBP


Строительство премиального курортного комплекса в Ялте обойдется в 26 млрд рублей

Саранскую телемачту в День флага России украсит 180-метровый световой триколор

Инклюзивный спектакль певицы Жасмин покажут на Международном детском культурном форуме

Патриарх Кирилл наградил вдову Лужкова орденом Святой княгини Ольги


Водитель грузовика при движении задним ходом задавил человека на западе Москвы

Водитель «газели» погиб в ДТП с грузовиком на 16-м километре МКАД в Москве

Столичные росгвардейцы обеспечили безопасность автопробега, посвящённого Дню государственного флага

В Москве росгвардейцы обеспечили безопасность автопробега, посвящённого Дню государственного флага


Политолог Суздальцев: Дубай может стать местом встречи Путина и Зеленского

Лукашенко назвал Минск идеальным местом для встречи Путина с Зеленским

В чем убеждал Клинтон Путина — рассекречены документы правительства США

В студии Postimees Игорь Грецкий: реальна ли в обозримом будущем встреча Зеленского и Путина?




Терапевт Кондрахин назвал эффективные способы борьбы с болезнью Альцгеймера

Что делает врач-гинеколог: процедуры и манипуляции

Диетолог Чехонина развеяла три популярных мифа о вреде пальмового масла

Ранняя диагностика меланомы: почему это важно для жителей Челябинской области


Лавров поставил под сомнение легитимность Зеленского для подписания международных соглашений

В Киеве утверждают о провале Зеленского

В студии Postimees Игорь Грецкий: реальна ли в обозримом будущем встреча Зеленского и Путина?

Советник главы Офиса Зеленского: Киев готов временно признать часть территорий


В Благовещенске состоялся Всероссийский спортивно-патриотический забег «От Победы к Победе!»

Россиян с Днем Государственного флага поздравляют с медиаэкранов страны

«Спартак» пытался купить уругвайского защитника, но получил отказ — Романо

Norilsk Trail 2025: более 450 участников выйдут на забег по пересечённой местности


Лукашенко считает, что ему не о чем говорить с беглыми оппозиционерами

Лукашенко назвал Минск идеальным местом для встречи Путина с Зеленским

Лукашенко: Минск ведет переговоры по заключенным только с США

Лукашенко: Белоруссия нацелена на постепенное налаживание отношений с США


Собянин: 220 семей из Люблина переселяются в новый дом по программе реновации

Сергей Собянин: 14 лет МФЦ в Москве и новые перспективы госуслуг

Собянин: Шедевры из собрания Русского музея покажут на ВДНХ

Сергей Собянин и Оксана Лут посетили фестиваль «Вкусы России» на ВДНХ


По данным СМИ, площадь лесных пожаров в ЕС превысила миллион гектаров

Россиян ждет аномальная погода в ближайшие дни

Москва запретила продажу электроудочек и луков: угроза для экосистемы

Московский зоопарк пополнился редким оранжевохохлым какаду из Новосибирска, который находится на грани вымирания


В Якутию прибыли первые товары из Беларуси в рамках партнерства республик

Триколор как символ единства: Россия отмечает День Государственного флага

Εщё οднa пοщёчинa Μaκpοну. Aфpиκaнцы cняли κлип κ Дню флaгa Ροccии

Три человека пострадали в ДТП с грузовиком на севере Москвы


Решением суда по исковому заявлению прокуратуры в пользу многодетного отца с Федеральной службы судебных приставов взысканы убытки, причиненные незаконным бездействием

В Ненецком округе руководящие работники балуются откатами

Молебен в честь преподобного Пимена Угрешского прошел в Балашихе

Наш ответ Харлею: новый российский мотоцикл представили в Москве


Поезда в Крым и из Крыма задерживаются в пути

Восемь поездов в Крым и обратно отстают от графика

Саранскую телемачту в День флага России украсит 180-метровый световой триколор

Погода 22 августа: ночью до +14


23-24 августа в библиотеках Ломоносовского района пройдут дни открытых дверей

Триколор как символ единства: Россия отмечает День Государственного флага

Εщё οднa пοщёчинa Μaκpοну. Aфpиκaнцы cняли κлип κ Дню флaгa Ροccии

В Якутию прибыли первые товары из Беларуси в рамках партнерства республик














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *