211service.com
Žmonių ir gyvūnų chimeros nėščios JAV tyrimų ūkiuose
Atsižvelgdami į aukščiausios Amerikos sveikatos agentūros įvestą finansavimo draudimą, kai kurie JAV tyrimų centrai bando auginti žmogaus audinius kiaulių ir avių viduje, siekdami sukurti širdis, kepenis ar kitus transplantacijai reikalingus organus.
Pastangos inkubuoti ūkinių gyvūnų organus yra etiškai apmokestintos, nes į gyvūnų embrionus įtraukiamos žmogaus ląstelės tokiu būdu, kad būtų galima panaikinti ribą tarp rūšių.
Praėjusį rugsėjį, pakeisdami ankstesnę politiką, Nacionaliniai sveikatos institutai paskelbė ji nepalaikytų tyrimų su tokiomis žmonių ir gyvūnų chimeromis, kol neatidžiau apžvelgs mokslines ir socialines pasekmes.
Hiromitsu Nakauchi
Agentūros pranešime teigiama, kad nerimauja dėl galimybės, kad gyvūnų kognityvinė būsena gali pasikeisti, jei jie atsidurs žmogaus smegenų ląstelėse.
NIH veiksmas buvo pradėtas po to, kai sužinojo, kad mokslininkai pradėjo tokius eksperimentus remdami iš kitų finansavimo šaltinių, įskaitant Kalifornijos valstijos kamieninių ląstelių agentūrą. Žmogaus ir gyvūno mišiniai kuriami suleidžiant žmogaus kamienines ląsteles į kelių dienų senumo gyvūnų embrionus, o po to apvaisinant gyvulių pateles.
Remiantis interviu su trimis komandomis, dviem Kalifornijoje ir viena Minesotoje, SU Technologijų apžvalga apskaičiavo, kad per pastaruosius 12 mėnesių JAV buvo nustatyta apie 20 kiaulių-žmogaus ar avių-žmogaus chimerų nėštumų, nors iki šiol nebuvo paskelbtas joks mokslinis darbas, aprašantis darbą, ir nė vienas gyvūnas nebuvo užbaigtas.
Tyrimo apimtis buvo iš dalies atskleista per pristatymai lapkritį, agentūros prašymu, padaryta NIH Merilendo miestelyje. Vienas mokslininkas Juanas Carlosas Izpisua Belmonte iš Salko instituto parodė neskelbtus duomenis apie daugiau nei tuziną kiaulių embrionų, kuriuose yra žmogaus ląstelių. Kitas, iš Minesotos universiteto, pateikė 62 dienų amžiaus kiaulės vaisiaus nuotraukas, kuriose, atrodo, kad pridėjus žmogaus ląsteles įgimtas akių defektas buvo panaikintas.
Eksperimentai remiasi pažangiausia technologijų sinteze, įskaitant naujausius kamieninių ląstelių biologijos ir genų redagavimo metodus. Modifikuodami genus mokslininkai dabar gali nesunkiai pakeisti kiaulių ar avių embrionų DNR taip, kad jie genetiškai nepajėgtų suformuoti konkretaus audinio. Tada, pridėję žmogaus kamienines ląsteles, jie tikisi, kad žmogaus ląstelės perims trūkstamo organo formavimo darbą, kurį vėliau būtų galima paimti iš gyvūno ir panaudoti transplantacijos operacijai.
Mes galime padaryti gyvūną be širdies. Sukūrėme kiaules, kurioms trūksta skeleto raumenų ir kraujagyslių, sako Danielis Garry, kardiologas, vadovaujantis chimeros projektui Minesotos universitete. Nors tokios kiaulės nėra gyvybingos, jos gali tinkamai vystytis, jei bus pridėta keletas ląstelių iš normalaus kiaulės embriono. Garry sako, kad tokiu būdu jis jau suliejo dvi kiaules ir neseniai laimėjo 1,4 milijono dolerių dotaciją iš JAV armijos, kuri finansuoja kai kuriuos biomedicininius tyrimus, kad bandytų auginti žmonių širdis kiaulėse.
Protingos pelės šmėkla, įstrigusi laboratorijoje, kur nors rėkianti „noriu išeiti“, žmonėms būtų labai nerimą kelianti.
Kadangi chimeros gali aprūpinti naujus organus skurstantiems pacientams ir taip pat paskatinti pagrindinius atradimus, tyrėjai, įskaitant Garry, teigia ketinantys veržtis į priekį, nepaisant NIH pozicijos. Lapkričio mėnesį jis buvo vienas iš 11 publikavusių autorių laiškas kritikuoja agentūrą dėl grėsmės pažangai kūrimo, kuri meta negatyvumo šešėlį jų darbui.
Nerimą kelia tai, kad gyvūnai gali pasirodyti per daug žmogiški, kad jaustųsi, tarkim, galų gale turi žmogaus reprodukcines ląsteles, plaukų lopinėlius ar tiesiog aukštesnį intelektą. Mes nesame netoli Dr. Moreau salos, bet mokslas juda greitai, per agentūros lapkričio mėnesio susitikimą sakė NIH etikas Davidas Resnikas. Protingos pelės šmėkla, įstrigusi laboratorijoje, kur nors rėkianti „noriu išeiti“, žmonėms būtų labai nerimą kelianti.
Tikimybė, kad gyvūnas įgis žmogaus sąmonę, tikriausiai menka; jų smegenys tiesiog per daug skirtingos ir daug mažesnės. Nepaisant to, atsargumo sumetimais mokslininkai, dirbantys su ūkio gyvūnų chimeromis, dar neleido joms gimti, o renka vaisius, kad surinktų preliminarią informaciją apie žmogaus ląstelių indėlį į gyvūnų kūnus.
Suleidus vienos rūšies ląsteles į kitos rūšies embrioną, susidaro mišiniai, vadinami chimeromis. Iš kairės į dešinę: paprasta pelė, pelė, kuri iš dalies yra žiurkė, žiurkė, kuri iš dalies yra pelė, balta žiurkė.
Hiromitsu Nakauchi, Stanfordo universiteto kamieninių ląstelių biologas, šiais metais pradėjo bandyti gaminti žmonių ir avių chimeras. Jis sako, kad kol kas žmogaus ląstelių indėlis į gyvūnų kūnus atrodo palyginti mažas. Jei žmogaus ląstelių yra 0,5 procento, mažai tikėtina, kad atsiras mąstančių kiaulių ar stovinčių avių, sako jis. Bet jei jis didelis, pavyzdžiui, 40 procentų, turėtume ką nors padaryti.
Kitų rūšių žmonių ir gyvūnų chimeros jau plačiai naudojamos moksliniams tyrimams, įskaitant humanizuotas peles, turinčias žmogaus imuninę sistemą. Tokie gyvūnai sukuriami pridedant žmogaus vaisiaus kepenų ir užkrūčio liaukos gabaliukus (surinktus po aborto) į pelę po gimimo.
Nauja mokslinių tyrimų kryptis tęsiasi, nes ji apima žmogaus ląstelių patalpinimą į gyvūno embrioną pačioje ankstyviausioje stadijoje, kai tai yra vos keliolikos ląstelių sfera laboratoriniame inde. Šis procesas, vadinamas embrionų papildymu, yra reikšmingas, nes žmogaus ląstelės gali daugintis, specializuotis ir potencialiai prisidėti prie bet kurios gyvūno kūno dalies, kai ji vystosi.
2010 m., dirbdamas Japonijoje, Nakauchi panaudojo embrionų papildymo metodą, kad parodytų, jog gali sukurti pelių, kurių kasa sudaryta tik iš žiurkių ląstelių. Pasak jo, jei tai veikia taip, kaip veikia graužikai, turėtume turėti kiaulę su žmogaus organu.
Ką daryti, jei vystantis embrionas daugiausia yra žmogus? Tai kažkas, ko nesitikime, bet niekas šio eksperimento neatliko, todėl negalime to atmesti.
Nors Nakauchi buvo žvaigždžių mokslininkas, Japonijos reguliavimo institucijos vangiai patvirtino jo idėją dėl chimerų – kiaulių, kaip teigia kritikai – ir iki 2013 m. Nakauchi nusprendė persikelti į JAV, kur joks federalinis įstatymas neriboja chimerų kūrimo. Stanfordas sugebėjo jį įdarbinti suteikęs 6 milijonų dolerių dotaciją iš Kalifornijos regeneracinės medicinos instituto – valstybinės agentūros, įsteigtos prieš dešimtmetį, siekiant apeiti politinį Vašingtono kišimąsi.
Nors NIH finansavimo draudimas neturi įtakos Nakauchi, jis privertė mokslininkus paaiškinti savo darbo tikslą. Noriu parodyti jums keletą chimerų, - pasakė Nakauchi, kai praeitą mėnesį lankiausi jo laboratorijoje Stenforde. Jis atidarė duris į mažą patalpą, kurioje buvo inkubatoriai, kuriuose laikomi chimeriniai embrionai. Kadangi ankstyvas embrionas žmogaus akiai beveik nematomas, patalpoje yra specialūs mikroskopai su mikroadatomis, kuriomis į juos suleidžiamos žmogaus ląstelės.
Pridedama žmogaus ląstelių rūšis vadinama iPS ląstelėmis, pagamintomis iš odos arba kraujo, chemiškai perprogramuotų į universalesnes kamienines ląsteles, naudojant Nobelio premiją laimėjusią formulę, kurią sukūrė vienas iš Nakauchi kolegų iš japonų. Nakauchi sako, kad patogumo dėlei dauguma iPS ląstelių, kurias jo komanda įdėjo į gyvūnų embrionus, yra pagamintos iš jo paties kraujo, nes savanorių samdymas reikalauja per daug popierizmo.
Mums reikia specialaus sutikimo, jei švirkščiame gyvūnus, – abejingai sako jis. Todėl stengiuosi naudoti savo.
Kiaulė Kalifornijos universiteto Deiviso kiaulių skyriuje. Mokslininkai tikisi tokiems gyvūnams užauginti žmogaus organus.
Žodis chimera kilęs iš graikų mitų būtybės, iš dalies liūto, iš dalies ožkos ir iš dalies gyvatės. Nakauchi sako, kad dauguma žmonių iš pradžių įsivaizduoja, kad jo chimeros taip pat yra monstrai. Tačiau jis sako, kad požiūris pasikeičia, jei gali paaiškinti savo pasiūlymą. Viena iš priežasčių yra ta, kad jei jo iPS ląstelės išsivystys gyvūno viduje, susidaręs audinys iš tikrųjų bus jo, tam tikra pakaitinė dalis. Beviltiškai sergantys žmonės, esantys laukiančiųjų organų sąrašuose, kada nors gali užsisakyti chimerą ir laukti mažiau nei metus, kol bus paruošti jų pritaikyti organai. Aš tikrai nematau didelės rizikos visuomenei, sako jis.
Kad tai įvyktų, mokslininkai turės įrodyti, kad žmogaus ląstelės tikrai gali daugintis ir veiksmingai prisidėti prie ūkinių gyvūnų kūnų. Tai gali būti sudėtinga, nes, skirtingai nei žiurkės ir pelės, kurios yra gana artimos genetiškai, žmonės ir kiaulės paskutinį kartą turėjo vieną protėvį prieš beveik 90 milijonų metų.
Kad tai išsiaiškintų, mokslininkai 2014 metais nusprendė pradėti apvaisinti ūkio gyvūnus žmonių ir gyvūnų embrionais, sako Pablo Rossas, veterinarijos gydytojas ir vystymosi biologas iš Kalifornijos universiteto Deiviso, kur laikomi kai kurie gyvūnai. Rossas teigia, kad Davise, bendradarbiaudamas su Salko institutu, jis perkėlė apie šešis kiaulių ir žmonių embrionų rinkinius paršavedėms ir su Nakauchi nustatė dar aštuonis ar 10 avių ir žmonių embrionų. Dar trys dešimtys kiaulių buvo perkeltos už JAV ribų, sako jis.
Šios ankstyvosios pastangos dar nėra organų kūrimas, sako Rossas, o idealios sąlygos žmonių ir gyvūnų chimeroms generuoti. Studijos Davise prasidėjo tik po trijų skirtingų etikos komitetų peržiūros, ir net tada, anot jo, universitetas nusprendė būti atsargus ir apriboti laiką gyvūnams vystytis iki 28 dienų (kiaulė gimsta 114 m. dienos).
Iki tol embrioninė kiaulė yra tik pusės colio ilgio, nors tai pakankamai išvystyta, kad būtų galima patikrinti, ar žmogaus ląstelės prisideda prie jos pradinių organų.
Nenorime jų auginti iki nereikalingų etapų, nes tai būtų prieštaringiau, sako Rossas. Mano nuomone, žmogaus ląstelių indėlis bus minimalus, gal 3 proc., gal 5 proc. Bet ką daryti, jei jie prisidėjo prie 100 procentų smegenų? Ką daryti, jei vystantis embrionas daugiausia yra žmogus? Tai kažkas, ko nesitikime, bet niekas šio eksperimento neatliko, todėl negalime to atmesti.