A modern tudósok arra irányuló kísérleteit, hogy állatokat alkossanak emberi szervekkel, sok éves kutatás előzte meg, és ezeknek a terveknek majdnem végrehajtása megtörténik. Az ilyen kísérletek ellenfeleit azonban aggasztja a kérdés etikai oldala - jegyzi meg a BBC Earth kolléga.
H. G. Wells „Dr. Moreau szigete” című tudományos fantasztikus regényében Edward Prandick főszereplő, akit egy hajótörés következtében a sziget partjára dobták, egy nőre és két emberre botlik, és egy erdőirtásban egy lehullott fa közelében guggoltak.
Mindhárom teljesen meztelen, kivéve a combjaiba tekert rongyokat.
Prendick felhívja a figyelmet "kövér arcukra", amelyben "hiányzott az álla, homlokuk előrenyúlt, és fejeiket ritka, sörte hajjal borították". Megjegyzi: "Soha nem találkoztam ilyen bestial lényekkel."
Amikor Prendick közeledik a bennszülöttekhez, megpróbálnak vele beszélni, de beszédük nagyon gyorsan és észrevétlenül hangzik; megrázza a fejüket és oldalról a másikra hajlanak, és a hősüknek látszólag "valami hihetetlen ostobaságot" hordoztak.
A vadon élő állatok részlegesen rejtett meztelensége és látszólag emberi megjelenése ellenére Prendick tagadhatatlanul "hasonlít a sertésekhez", és viselkedésüket úgy látják, mintha "valami állat pecsétje lenne".
Egy éjjel, véletlenül belépve Dr. Moreau műtőjébe, Prendick rájön, hogy mi a helyzet: a tudós állatokká változtatja az állatokat, megváltoztatva testük és agyuk saját képét és hasonlóságát.
Minden erőfeszítés ellenére az orvosnak azonban nem sikerül megszabadítania alkotásait alapvető ösztöneik megnyilvánulásaitól.
Promóciós videó:
Az általa létrehozott instabil társadalmat hamarosan elvonja az anarchia, amely Moreau halálához vezet.
120 év telt el azóta, hogy a regény első napfényt látott, és a mai címsorok benyomást kelthetnek arra, hogy veszélyesen közel állunk Wells disztopópiás perspektívájához.
"A Frankensteini tudósok azon dolgoznak, hogy létrejöjjenek egy kimérák, amelyek keresztezik egy embert és egy állatot" - sikoltotta a British Daily Mail egyik címsorának 2016. májusában.
"A tudomány célja az emberek és az állatvilág közötti akadály lebontása" - mondta egy két hónappal később megjelent Washington Times cikk. A cikk szerzője azzal érvelt, hogy az intelligens állatok hamarosan kiszabadulnak a laboratóriumokból.
Az izgalom oka a tudósok azon terve volt, hogy az emberi őssejteket az embriókba implantálják annak érdekében, hogy az egyes emberi szerveket transzplantáció céljából megnöveljék az átültetést igénylő betegekben.
Ez a technológia várhatóan lerövidíti a műtéti várakozási időt és csökkenti a szervátültetés kilökődésének kockázatát.
Ezeket a merész és félreérthető terveket több mint három évtizedes tudományos kutatás előzte meg. A kísérletek elősegítették a tudósok néhány alapvető rejtély feltárását, a fajok közötti különbségek természetének feltárását, és kitalálták, hogy az anyaméhben lévő sejtekből álló klaszter hogyan válik élő organizmássá.
Az ilyen projektek finanszírozási kilátásainak fényében az emberiség gyorsan közeledik egy fontos mérföldkőhöz ezen a területen.
"Ez a tudásterület nagyon gyorsan fejlődik" - mondta Janet Rossant a torontói egyetemen, aki úttörő volt a kimérák tanulmányozásában. "A biológia megértésével új szintre kerülünk."
De csak azzal a feltétellel, hogy először számos nehéz etikai problémát oldunk meg azzal az elképzelésünkkel kapcsolatban, hogy mit jelent az ember lenni.
A kimérák sok évezreden át csak a mítoszok és legendák szereplői voltak.
A biológiai kifejezés az ókori görög mitológiából származik: Homer a kimérát furcsa lénynek írta le, oroszlán fejével és nyakával, kecske testével és szerpentin farkával. A legenda szerint ezt a halhatatlan tüzet lélegző lényt Kis-Ázsiában található Lycia országában találták meg (egy félsziget Nyugat-Ázsiában, a modern Törökország területének része - szerk.).
A kiméra tudományos meghatározása kevésbé színes. Ezt a kifejezést minden olyan organizmus leírására használják, amely genetikailag nem azonos sejtekből áll.
A kiméraizmus a természetben fordul elő, különösen iker embriók fuzionálásának eredményeként, röviddel a fogantatás után, és meglepő eredményekhez vezethet.
Vegyünk például bilaterális (bilaterális) gynandromorfokat, amelyekben a test egyik oldala hím jellegű, a másik nő nő. Az ilyen lények alapvetően két testvér ikrek összeolvadásának eredményei.
Ha a különféle nemű egyének színezése nagyon eltérő, mint sok madár- és rovarfaj esetében, az eredmény nagyon szokatlan és lenyűgöző lehet.
Például egy vörös bíborosban a bilaterális gynandromorfizmus a "hím" oldal élénkvörös tollat és a "nő" szürke tollat eredményez.
Sokkal inkább a különféle embriók sejtjei véletlenszerűen kombinálódnak, és az egész szervezetben finomabb változásokhoz vezetnek.
Az ilyen kimérák pontosan úgy néznek ki és viselkednek, mint az adott faj más egyedei.
Lehet, hogy maga is kimérá, hiszen a tudományos kutatások azt mutatják, hogy a nem azonos ikrek legalább 8% -a szívja fel testvérei sejtjeit az embrionális fejlődés során.
Annak ellenére, hogy a görög mítoszokban leírtakhoz hasonló lények nem léteznek a természetben, ez nem akadályozza meg a tudósokat abban, hogy megkíséreljék létrehozni saját kiméráikat a laboratóriumban.
Janet Rossant volt az egyik első tudós, aki ezt tette.
1980-ban, miközben a kanadai Brock Egyetemen dolgozott, a Science kiadásában közzétette egy olyan kísérlet eredményeit, amelyben kiméra nőtt két különféle egeretípus genetikai anyagából: laboratóriumi albínó egér, a ház egér alfaja (Mus musculus) és vad Ryukyu egér (Mus caroli), amely több ázsiai országban él.
A fajok közötti hibrid lények tenyésztésének korábbi kísérletei gyakran kudarcot vallottak. Az embriók vagy egyáltalán nem kapcsolódtak a méh falához, vagy kiderültek, hogy fejletlenek, és az eset leggyakrabban vetéléssel zárult le.
A Rossant-módszer körülbelül négy nappal a fogamzás után egy komplex műtéti eljárásból állt.
Addigra a megtermékenyített pete már blastocistává vált - a belső sejttömeg rögével, amelyet egy trophoblast nevű védőréteg vesz körül, amely később placentává válik.
Rossant és munkatársa, William Frels egy Ryukyu egér blastocisztából vett belső sejttömeget injektált egy laboratóriumi egértojásba.
Mivel a műtét során a gazda egér blastocisztájában lévő trofoblaszt nem sérült, a kialakuló placenta DNS-je továbbra is megegyezett az anya DNS-ével. Ennek eredményeként az embrió sikeresen tapadt a méh falához.
A tudósoknak csak 18 napot kellett várniuk, figyelve a terhesség menetét.
A kísérlet feltűnően sikeres volt: a 48 újszülött egérből 38 kiméra volt, amelyek mindkét egertípus genetikai anyagát tartalmazták.
"Megmutattuk, hogy a fajok közötti akadály átlépése lehetséges" - mondja Rossant. A kimérizmus egyértelműen megnyilvánult az egerek színében: a fehér és vöröses haj váltakozó foltai.
Ezek a kimérák még a temperamentum szempontjából is jelentősen különböztek a szülőkétől.
"Nagyon furcsa karakterek keveréke van" - mondja Rossant. "A Ryukyu egerek nagyon nyugtalanok: hogy elmeneküljenek, a vödör aljára kell helyezni őket, és fogóval kell őket elvégezniük, miután felvette a bőrkesztyűt."
A laboratóriumi egerek sokkal csendesebbek. „A kimérák viselkedése valami köztük volt” - jegyzi meg a kutató.
Rossant szerint az idegtudomány mai fejlettségi szintjén az ilyen kísérletek elősegíthetik a különböző fajok viselkedésének kutatását.
"Össze lehet hasonlítani a viselkedési különbségeket azzal, hogy a kiméra agyának mely részei tartalmaznak két különféle sejttípust" - mondja. "Nagyon érdekesnek tartom ezt a kutatási területet."
Korai munkájában Rossant kiméráival tanulmányozta, hogyan fejlődnek az organizmusok a méhben.
A gének tanulmányozása még csak most kezdődött, és a két faj közötti egyértelmű különbségek segítették felismerni a sejtek eloszlását a chimera testében.
Ennek köszönhetően a tudósok rájöttek, hogy a belső sejttömeg elemei közül melyek képződnek bizonyos szervekben.
A tudósok ezt a megközelítést felhasználhatják bizonyos gének szerepének tanulmányozására is. Ehhez genetikailag mutációt lehet létrehozni az egyik embrióban, míg a másikot kontrollként használják.
Az így kapott kimérának tanulmányozásával a kutatók képesek lesznek meghatározni, hogy melyik testfunkciót érinti bizonyos gének.
A Rossant-módszert hamarosan más tudósok is alkalmazták szerte a világon. Az egyik kísérlet során kiméra készítésére került sor kecske- és juhsejtekből.
Az állat megjelenése nagyon szokatlan volt: bőre olyan volt, mint egy patkányos paplan, ahol a juhok gyapjúja és a kecskére jellemző durva szőr volt átlapolva.
A Time magazin a chimerat „állatkert-vezetõ trükkének nevezi: egy kecske angóra való pulóverben.
Rossant számos veszélyeztetett fajvédelmi projekttel is konzultált: az ötlet az volt, hogy az embriókat a háziállatok méhébe implantálják.
"Nem tudom, mennyire sikeresek voltak ezek a kezdeményezések, de az ötlet ma is él" - mondja.
Most a Rossant-módszert tervezik egy olyan projekt keretein belül alkalmazni, amely elméletileg új oldalt nyithatna meg a regeneratív orvoslás területén.
Az elmúlt két évtized folyamán a tudósok megkíséreltek megtanulni, hogyan lehetne új szerveket növeszteni a laboratóriumban olyan őssejtekből, amelyek bármilyen típusú szövetsejtekké alakulhatnak.
Úgy gondolják, hogy ez a stratégia hatalmas potenciállal rendelkezik a transzplantológia fejlesztésében.
"A probléma az, hogy bár az őssejtek nagyon hasonlóak az embrionális sejtekhez, nem teljesen azonosak" - mondja Juan Carlos Ispisua Belmonte a J. Salk Biológiai Kutatási Intézetből, a kaliforniai La Jolla-ból.
Az őssejtek eddig alkalmatlanok transzplantációra.
Ispisua Belmonte és számos más kutató úgy véli, hogy a megoldást a gazdaságokban kell megtalálni. A tudósok célja, hogy kiméraállatokat hozzanak létre a szükséges szervek termesztésére.
"Az embriogenezis a természetben széles körben elterjedt, és eredményeinek 99% -a pozitív" - mondja a tudós. "Még nem tudjuk, hogyan lehet azt újra létrehozni a laboratóriumban, de az állatok nagyon jól csinálják, miért ne tegyük a természet kedvtelésbe nekünk?"
Ellentétben egy kecske és egy juh kimérájával, amelyben két különböző faj sejtjei véletlenszerűen oszlanak el a testben, ezekben a kimérákban az idegen szöveteket meghatározott szervekbe kell koncentrálni.
A genetikai manipulációk révén a kutatók arra számítanak, hogy "kiütik" bizonyos szerveket a gazdaszervezetből, az emberi sejteket elhelyezik a megüresedő helyre, és arra kényszerítik őket, hogy a megfelelő méretű és alakú megfelelő, de már emberi lényekké alakuljanak.
"Az állat inkubátorré válik" - mondja Pablo Juan Ross, a Davisi Kaliforniai Egyetem.
Már ismert, hogy elméletileg ez lehetséges. 2010-ben Hiromitsu Nakauchi a Stanfordi Egyetemi Orvostudományi Iskolából és munkatársai hasonló technikát alkalmaztak patkány hasnyálmirigy tenyésztésére egérben.
Az emberi szervek számára a legmegfelelőbb "inkubátorok" a sertések, amelyek anatómiai felépítése nagyon közel áll az emberek szerkezetéhez.
Ha ez a terv működik, elősegíti a transzplantációval kapcsolatos számos meglévő probléma megoldását.
„Átlagosan a veseátültetés várólistája körülbelül három évig tart” - magyarázza Ross. Ugyanakkor csak öt hónapon belül meg lehetne termeszteni a sertés testében megrendeléshez szükséges szervet.
"Ez egy további előnye annak, hogy a sertéseket hordozóként használjuk: nagyon gyorsan növekednek" - magyarázza a tudós.
A fajspecifikus kimérák alkalmazhatók a farmakológiában.
Gyakran az új típusú gyógyszerek állatokon történő tesztelésekor az eredmények sikeresek, de ha az emberek ugyanazokat a drogokat használják, váratlan és nemkívánatos következmények merülnek fel. „Az eredmény idő és pénz pazarlás” - hangsúlyozza Ispisua Belmonte.
Képzeljük el a javasolt módszer kilátásait egy májbetegségek kezelésére szolgáló új gyógyszer példájával.
"Ha az emberi sejteket a sertés májába helyezzük, akkor egy gyógyszer előállításának első évében meg tudjuk határozni, hogy potenciálisan mérgezőek-e az emberi testre" - jegyzi meg a kutató.
Rossant egyetért azzal, hogy a módszernek nagy lehetősége van, de hangsúlyozza, hogy a tudósoknak még komoly munkát kell elvégezni: „Hálásnak tartom azoknak a bátorságát, akik merszek ezen a feladaton dolgozni. Ez megvalósítható, de be kell vallanom, hogy a kutatóknak nagyon komoly nehézségekkel kell szembesülniük az út során."
Sokuk műszaki jellegű.
Az evolúció szempontjából az ember sokkal különbözik a sertéstől, mint az egér patkánya.
A tudósok a tapasztalatok alapján tudják, hogy ilyen esetekben a donor sejteknek a gazdaszervezet általi elutasításának valószínűsége jelentősen megnő.
"Különleges feltételeket kell létrehozni az emberi sejtek számára a [sertés] túlélésére és megosztására" - mondja Ispisua Belmonte.
Ehhez meg kell találni az emberi őssejtek „elsődleges”, hibátlanul tiszta forrását, amely bármilyen szövetté átalakulhat.
Ezenkívül szükség lehet a gazdaszervezet genetikai módosítására az idegen sejtek kilökődésének valószínűségének csökkentése érdekében.
Mindeddig azonban a kutatás visszatartásának legfőbb akadálya az etikai megfontolások.
2015-ben az Egyesült Államok Egészségügyi Minisztériuma Nemzeti Egészségügyi Intézetek moratóriumot vezettek be az emberekben és állatokban kimérák létrehozására irányuló kísérletek finanszírozására.
Igaz, később bejelentették, hogy a tilalmat meg lehet szüntetni - feltéve, hogy minden ilyen kísérletet kiegészítő értékelésnek vetnek alá a finanszírozás nyújtása előtt.
Időközben Ispisua Belmonte 2,5 millió dolláros támogatási javaslatot kapott azzal a feltétellel, hogy majomsejteket használ fel emberi sejtek helyett a kimérának létrehozására.
A legnagyobb aggodalom az a feltételezett valószínűsége, hogy az emberi őssejtek eljutnak a sertés agyához, ami olyan teremtést eredményez, amely az emberekre jellemző képességekkel és magatartással rendelkezik.
"Úgy gondolom, hogy ezt a forgatókönyvet részletesen meg kell fontolni és meg kell vitatni a kutatás során" - mondja Rossant. Végül is a kiméráik megmutatták mindkét egertípus temperamentumos vonásait. Egy állati testbe csapdába esett emberi tudatosság létrehozása egy rémálom terv, amely méltó Wells tollához.
A kutatók gyorsan hangsúlyozzák, hogy bizonyos óvintézkedéseket meg lehet tenni. "Ha az embrió fejlődésének egy bizonyos szakaszában sejteket injektálunk, elkerülhetjük ezt a kockázatot" - mondja Belmonte.
Egy másik lehetséges kiút az, hogy az őssejteket genetikai szinten programozzák úgy, hogy bizonyos körülmények között önpusztuljanak, hogy elkerüljék azok idegszövetbe történő bejutását.
Stuart Newman, a New York-i Orvostudományi Főiskola citobiológusa számára azonban ezek a döntések nem eléggé meggyőzőek, akik aggódnak az ilyen kísérletek lehetséges következményeiről a kecske- és juh-kimérának az 1980-as években történő létrehozása óta.
Newman aggodalma nem annyira a tudósok modern terve, mint a jövő, amelyben a kimérák fokozatosan egyre több emberi tulajdonságot szerezhetnek.
"Minél több embert tud bevonni ezekbe a hibridekbe, annál érdekesebbé válnak tudományos és orvosi szempontból egyaránt" - mondja.
„Most valaki esküszhet arra, hogy soha nem hoz létre kimérakat emberi hasonlóságban, ám végül a rejtett vágy továbbra is fennáll. Magában a témában van valami, amely arra ösztönzi a tudósokat, hogy haladjanak tovább és tovább ebben az irányban."
Tegyük fel, hogy a tudósok chimerat hoztak létre az Alzheimer-kór új gyógyszerének kutatására. A kutatók kezdetben engedélyt kapnak egy olyan agy lény létrehozására, amely például 20% -ban ember. De az idő múlásával arra a következtetésre juthatnak, hogy a gyógyszer hatásainak teljes megértése érdekében növelni kell az emberi agy arányát 30 vagy 40 százalékra.
Newman szerint a finanszírozás megszerzéséhez a kutatónak gyakran egyre ambiciózusabb kutatási célokat kell kijelentenie: "Nem az, hogy a tudósok szörnyeket próbálnak létrehozni … A kutatás természetes, fejlődő folyamat, és önmagában nem áll le."
Ugyanolyan fontos, hogy az ilyen kísérletek tompíthatják az emberiség érzetünket - folytatja Newman: „Kultúránk átalakulása lehetővé teszi számunkra, hogy túllépjük ezeket a határokat. Ebben az esetben az embert csak anyagi tárgynak tekintik."
Ha tudjuk az emberi kimérák létezését, akkor nem szabad annyira kételkednünk az emberi gének manipulálásában, hogy gyermekeket rendelésre készítsünk.
És Newman nem egyedül a félelmeiben.
John Evans, a san diego-i kaliforniai egyetem szociológusa rámutat arra, hogy az emberi-állati hibridek megbeszélése a kognitív képességekre összpontosított.
Ebben az összefüggésben arra a következtetésre juthatunk, hogy az ilyen kimérákat nem lehet úgy kezelni, mint az embereket, ha nincs emberi racionális gondolkodásuk vagy beszédük.
De ez a fajta logika vezethet bennünket a csúszós lejtőn a megbeszéléseknek arról, hogyan kell kezelni a saját fajunk tagjait.
„Ha a társadalom egy embert képességek halmazának tekinti, akkor a saját tagjait ezeknek a képességeknek a kisebb készletével kezeli második osztályú emberekként” - figyelmezteti Evans.
Ispisua Belmonte úgy véli, hogy ezek közül az aggodalmak közül sok - különösen azok, amelyek a szenzációs címsorokban tükröződnek - eddig megalapozatlanok.
„A média és a szabályozók úgy vélik, hogy majdnem holnap elkezdjük a fontos emberi szervek növekedését a sertésekben. Ez a tudományos fantasztikus spekuláció. Még mindig az utazásunk elején vagyunk."
És amint a Nature folyóirat írja, az ilyen kutatások etikájával kapcsolatos vita nem vonhatja maga után érzelmeket.
A fajok közötti kiméra fogalma némelyeknek undorítónak tűnhet, ám a gyógyíthatatlan betegségekkel küzdő emberek szenvedése nem kevésbé szörnyű. Az erkölcsi és etikai problémákat csak ösztönös reakciók útján lehet megoldani.
Bármi legyen is a végső döntés, szem előtt kell tartani, hogy annak lehetséges következményei nem korlátozódnak a tudományos területre.
„Az a mód, ahogyan egy beszélgetünk egy személyről ebben a beszélgetésben, véletlenül megváltoztathatja azt, ahogy megítéljük magunkat” - írja Evans.
Végül is a kérdés, hogy mi határozza meg az embert, az a Wells regényének középpontjában áll. Miután visszatért a dr. Moreau szigetéről, Pendrick visszavonul az angol tartományba, a nagyvárosoktól távol, és inkább az emberi kommunikációt részesíti előnyben a csillagos ég megfigyelése mellett.
Miután szemtanúja volt a természetes fajspecifikus korlátok erőszakos megsértésének, többé nem nézhet az emberekre anélkül, hogy észrevennék az állati természetüket: ő egyedül vándorol, mint egy elveszett juh."