2016. augusztus 4-én az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézete (NIH) bejelentette, hogy megszünteti a kimérák létrehozásának moratóriumát. Etikailag ellentmondásos kísérletekről beszélünk, amelyek során az emberi őssejteket behelyezik az állati embriókba - ennek eredményeként olyan állatok és emberek tulajdonságait ötvöző szervezetek képződnek. A tudósok kiméráknak hívják őket.
Az ókori Görögországban a kimérákat mitológiai szörnyeknek nevezték, amelyek oroszlán fejét és nyakát, egy kecske testét és egy kígyó farkát tartalmazzák. Ugyanezek a kimérák a genetikailag eltérő anyagú organizmusok. Kedvező biológiai modellként szolgálhatnak különféle betegségek, például rák vagy neurodegeneratív szindrómák tanulmányozásához, és transzplantációs szervek forrásává válhatnak.
Ha azonban a kísérleti biológia megközelíti a tudományos fantasztikát, a lakosság attól tart, hogy ez szándékos következményekhez vezethet.
A kimérák létrehozásakor pluripotenciális tulajdonságokkal rendelkező őssejteket használnak. Más szavakkal, képesek átalakulni az emberi embrió összes sejtjévé. A sejteket nagyon korai stádiumban juttatják be a modell organizmusok (egerek, patkányok, majmok, sertések és más állatok) embriójának szöveteibe, majd az embrió tovább engedi tovább fejlődni.
2015 szeptemberében az NIH aggodalmát fejezte ki amiatt, hogy ha őssejteket injekcióznak az egerek agyába, az eredmények megváltozott kognitív képességű rágcsálók lehetnek, vagyis az állatok "szuperintelligenciájú". Ezért az NIH, amely támogatást nyújt az orvosbiológiai kutatáshoz, úgy döntött, hogy felfüggeszti a kimérákkal végzett kísérletek finanszírozását mindaddig, amíg szakértőik meg nem vizsgálják az etikai kérdést.
Ennek ellenére az Egyesült Államokban néhány kutatócsoport már elfoglalta a kimérák létrehozását. Az MIT Technology Review jelentése szerint 2015-ben körülbelül 20 kísérlet történt sertés-és juh-ember kimérák előállítására. Sajnos még egyetlen tudományos munkát sem publikáltak, és nem számoltak be az állatok emberi szövetekkel történő sikeres előállításáról.
Balról jobbra: normál egér, egér patkány ketrecben, patkány egér ketrecben, normál patkány
Promóciós videó:
A kiméra organizmusokkal végzett kísérletek kombinálják mind a géntechnikát, mind az őssejtbiológiát. Nem elegendő csupán a pluripotens sejtek behozatala az állat embriójába, mert ebben az esetben katasztrofális fejlődési rendellenességekkel járó organizmus nyerhető. A tudósok általában kikapcsolják a géneket az embriókban, így nem képeznek specifikus szöveteket. Ebben az esetben az őssejtek vállalják a hiányzó szerv kialakítását, amely nem különbözik az embertől, így alkalmassá teszik az átültetésre.
Daniel Garry kardiológus szerint ennek a módszernek az első vizsgálatát laboratóriumában végezték. A kutatók olyan sertéseket terveztek, amelyekben nincs csontvázizom és ér. Az ilyen állatok nem lennének életképesek, de a tudósok őssejteket adtak hozzá az embriókhoz egy másik sertésembrióból.
Az eredmények annyira lenyűgözték az amerikai katonaságot, hogy 1,4 millió dolláros támogatást kapták Harrynek az emberi szív sertések tenyésztésére. A tudós az NIH moratórium ellenére folytatja kutatását, és egyike volt azoknak a 11 szerzőnek, akik levelet írtak az orvosbiológiai központ döntéséről.
A tudósok szerint az NIH moratórium veszélyt jelentett az őssejt-biológia, a fejlődési biológia és a regeneratív orvoslás fejlesztésére, és megkérdőjelezték, hogy az őssejtek képesek-e egy nagyon intelligens, humanizált állatot előállítani. Különösen rámutattak arra, hogy a xenotranszplantációs kísérletek, amelyek során az emberi idegsejteket az egerek agyába ültetik be, nem vezettek túlzottan intelligens rágcsálókhoz.
Emberi őssejtek (piros) egér embriókban a blastocista stádiumban
Óvintézkedésként néhány kimérával foglalkozó kutató nem engedélyezi alkotásainak megszületését. Az embriók az embriókat tanulmányozzák annak érdekében, hogy információkat szerezzenek az emberi őssejtek hozzájárulásáról a magzat fejlődéséhez.
Ennek ellenére annak ellenére, hogy néhány laboratórium biztonságosan játszik, már léteznek kiméra állatok - például az emberi immunrendszerrel felruházott egerek. Az ilyen állatokat az abortális emberi embriók máj- és thymus sejtjeinek a már született rágcsálók testébe történő bejuttatásával hozzák létre.
A tudósok számára a legnagyobb érdeklődés a kimérák létrehozása a blastocista stádiumban, amikor a magzat több tíz sejtből álló gömb. Ezt a módszert embrió komplementációnak hívják.
2010-ben a japán kutatóknak sikerült olyan egereket létrehozni, amelyek hasnyálmirigyét teljes egészében patkánysejtek alkották. Hiromitsu Nakauchi, a munka vezető szerzője később úgy döntött, hogy "emberi sertést" hoz létre, amelyre az Egyesült Államokba költözött, mivel a japán tudományos bizottságok nem hagyják jóvá az ilyen kísérleteket.
A tudós most a Stanfordi Egyetemen dolgozik a Kaliforniai Regeneratív Orvostudományi Intézet támogatásával. A laboratóriumában embriókba befecskendezett pluripotens sejtek többsége saját véréből származik, mondta. Mivel a bürokratikus akadályok megakadályozzák az önkéntesek külső toborzását.
A legtöbb ember, hallva a „kimérát”, elképzelte az őrült tudósok által létrehozott szörnyeket. A tudósoknak bizonyítaniuk kell, hogy az emberi sejtek valóban szaporodhatnak és teljes és egészséges szerveket képezhetnek az állatokban. Az egerek és patkányok genetikailag nagyon közel állnak egymáshoz, tehát a kimérák létrehozása ebben az esetben nem jelent problémát. Az emberek és a sertések esetében, akiknek közös őse 90 millió évvel ezelőtt élt, a helyzet más lehet.
A tudósok már tesztelik a sertésembriók emberi őssejtekkel történő kiegészítését, ám a kutatás csak három bioetikai bizottság jóváhagyása után kezdődött meg. A kutatást végző Stanfordi Egyetemen az embrió fejlődésének ideje 28 napra korlátozódik (a malacok 114 napon születnek). Ennek ellenére a magzat kellően fejlett ahhoz, hogy meg tudja határozni, hogy a szervrügyek hogyan alakulnak ki.
A múlt héten az NIH javasolta a moratórium felváltását további szakértelemmel, amelyet az etikusok és az állatjóléti szakértők bizottsága folytat majd. Figyelembe fogják venni az olyan tényezőket, mint az emberi sejtek típusa, elhelyezkedése az embrióban, valamint az állat viselkedésének és megjelenésének lehetséges változásai. A szakértők megállapításai segítik az NIH-t abban, hogy eldöntse, vajon érdemes-e a felülvizsgált projekt finanszírozni.
