Cilvēku un dzīvnieku kimēras grūstās ASV pētniecības fermās

Ņemot vērā Amerikas augstākās veselības aģentūras noteikto finansējuma aizliegumu, daži ASV pētniecības centri turpina mēģinājumus audzēt cilvēka audus cūku un aitu iekšienē, lai izveidotu sirdis, aknas vai citus transplantācijai nepieciešamos orgānus.

Centieni inkubēt orgānus lauksaimniecības dzīvniekiem ir ētiski apsūdzēti, jo tie ietver cilvēka šūnu pievienošanu dzīvnieku embrijiem tādā veidā, kas varētu izjaukt robežu starp sugām.

Pagājušā gada septembrī, apvēršot iepriekšējo politiku, Nacionālie veselības institūti paziņoja tā neatbalstītu pētījumus, kuros iesaistītas šādas cilvēku un dzīvnieku kimēras, kamēr tas nav rūpīgi pārskatījis zinātniskās un sociālās sekas.

Hiromitsu Nakauči

Aģentūra savā paziņojumā norādīja, ka ir nobažījusies par iespēju, ka dzīvnieku kognitīvais stāvoklis var tikt mainīts, ja tie nonāks cilvēka smadzeņu šūnās.

NIH darbība tika uzsākta pēc tam, kad tā uzzināja, ka zinātnieki ir sākuši šādus eksperimentus ar atbalstu no citiem finansējuma avotiem, tostarp no Kalifornijas štata cilmes šūnu aģentūras. Cilvēka un dzīvnieku maisījumi tiek veidoti, injicējot cilvēka cilmes šūnas dienu vecos dzīvnieku embrijos, pēc tam grūsnoties mātītēm.

Pamatojoties uz intervijām ar trim komandām, divām Kalifornijā un vienu Minesotā, AR Tehnoloģiju apskats lēš, ka pēdējo 12 mēnešu laikā ASV ir konstatētas aptuveni 20 cūku-cilvēku vai aitu-cilvēku himēru grūtniecības, lai gan līdz šim nav publicēts neviens zinātnisks raksts, kurā būtu aprakstīts darbs, un neviens no dzīvniekiem nav beidzies.

Pētījuma apjoms tika daļēji atklāts laikā prezentācijas novembrī pēc aģentūras pieprasījuma tika izgatavots NIH Merilendas pilsētiņā. Viens pētnieks Huans Karloss Izpisua Belmonte no Salkas institūta uzrādīja nepublicētus datus par vairāk nekā duci cūku embriju, kas satur cilvēka šūnas. Cits no Minesotas universitātes sniedza 62 dienas veca cūku augļa fotogrāfijas, kurās cilvēka šūnu pievienošana, šķiet, ir mainījusi iedzimtu acs defektu.

Eksperimenti ir balstīti uz visprogresīvāko tehnoloģiju saplūšanu, tostarp nesenajiem sasniegumiem cilmes šūnu bioloģijā un gēnu rediģēšanas metodēm. Modificējot gēnus, zinātnieki tagad var viegli izmainīt DNS cūku vai aitu embrijos tā, ka tie ģenētiski nespēj veidot konkrētus audus. Pēc tam, pievienojot cilvēka cilmes šūnas, viņi cer, ka cilvēka šūnas pārņems trūkstošā orgāna veidošanu, ko pēc tam varētu iegūt no dzīvnieka, lai to izmantotu transplantācijas operācijā.

Mēs varam izveidot dzīvnieku bez sirds. Mēs esam izstrādājuši cūkas, kurām trūkst skeleta muskuļu un asinsvadu, saka Daniels Garijs, kardiologs, kurš Minesotas Universitātē vada kimēras projektu. Lai gan šādas cūkas nav dzīvotspējīgas, tās var pareizi attīstīties, ja pievieno dažas šūnas no parasta cūkas embrija. Garijs saka, ka viņš jau ir sapludinājis divas cūkas šādā veidā un nesen ieguvis 1,4 miljonu ASV dolāru dotāciju no ASV armijas, kas finansē dažus biomedicīnas pētījumus, lai mēģinātu audzēt cilvēku sirdis cūkām.

Inteliģentas peles rēgs, kas kaut kur iestrēdzis laboratorijā un kliedz: “Es gribu tikt ārā”, cilvēkus ļoti satrauc.

Tā kā kimēras varētu nodrošināt jaunu orgānu piegādi trūcīgajiem pacientiem un arī novest pie pamata atklājumiem, pētnieki, tostarp Gerijs, saka, ka viņi plāno virzīties uz priekšu, neskatoties uz NIH nostāju. Novembrī viņš bija viens no 11 autoriem, kas publicēja vēstule kritizējot aģentūru par progresa apdraudējuma radīšanu, kas met negatīvisma ēnu uz viņu darbu.

Bažas rada tas, ka dzīvnieki var izrādīties pārāk cilvēciski, lai nodrošinātu komfortu, teiksim, ka viņiem ir cilvēka reproduktīvās šūnas, cilvēku apmatojuma plankumi vai vienkārši augstāks intelekts. Mēs neatrodamies netālu no Dr. Moreau salas, taču zinātne virzās ātri, aģentūras novembra sanāksmes laikā sacīja NIH ētiķis Deivids Resniks. Inteliģentas peles rēgs, kas kaut kur iestrēdzis laboratorijā un kliedz: “Es gribu tikt ārā”, cilvēkus ļoti satrauc.

Iespējams, ka dzīvnieks nonāks pie cilvēka apziņas, ir niecīga; viņu smadzenes ir pārāk atšķirīgas un daudz mazākas. Tomēr piesardzības nolūkos pētnieki, kas strādā ar lauksaimniecības dzīvnieku kimērām, vēl nav ļāvuši nevienai piedzimt, bet tā vietā vāc augļus, lai iegūtu provizorisku informāciju par to, cik liels ir cilvēka šūnu ieguldījums dzīvnieku organismā.

Vienas sugas šūnu ievadīšana citas sugas embrijā rada maisījumus, ko sauc par himerām. No kreisās uz labo: parasta pele, pele, kas daļēji ir žurka, žurka, kas ir daļēji pele, balta žurka.

Stenfordas universitātes cilmes šūnu biologs Hiromitsu Nakauči šogad sāka mēģināt izgatavot cilvēku un aitu kimēras. Viņš saka, ka līdz šim cilvēka šūnu ieguldījums dzīvnieku ķermeņos ir salīdzinoši neliels. Ja cilvēka šūnu skaits ir 0,5 procenti, ir maz ticams, ka dabūs domājošas cūkas vai stāvošas aitas, viņš saka. Bet, ja tas ir liels, piemēram, 40 procenti, tad mums būtu kaut kas jādara lietas labā.

Citu veidu cilvēku un dzīvnieku kimēras jau tiek plaši izmantotas zinātniskajos pētījumos, tostarp humanizētas peles, kurām ir cilvēka imūnsistēma. Šādi dzīvnieki tiek radīti, pelei pēc piedzimšanas pievienojot cilvēka augļa aknu un aizkrūts dziedzera daļiņas (savāktas pēc aborta).

Jaunais pētījumu virziens sniedzas tālāk, jo tas ietver cilvēka šūnu ievietošanu dzīvnieka embrijā pašā agrīnākajā stadijā, kad laboratorijas traukā tā ir tikai duci šūnu sfēra. Šis process, ko sauc par embriju komplementāciju, ir nozīmīgs, jo cilvēka šūnas var vairoties, specializēties un, attīstoties, potenciāli dot ieguldījumu jebkurā dzīvnieka ķermeņa daļā.

2010. gadā, strādājot Japānā, Nakauči izmantoja embriju komplementācijas metodi, lai parādītu, ka spēj radīt peles ar aizkuņģa dziedzeri, kas pilnībā sastāv no žurku šūnām. Ja tas darbojas kā grauzējiem, viņš saka, mums vajadzētu būt iespējai iegūt cūku ar cilvēka orgānu.

Ko darīt, ja embrijs, kas attīstās, galvenokārt ir cilvēks? Tas ir kaut kas tāds, ko mēs negaidām, taču neviens nav veicis šo eksperimentu, tāpēc mēs to nevaram izslēgt.

Lai gan Nakauči bija zvaigžņu zinātnieks, Japānas regulatori lēni apstiprināja viņa ideju par kimērām — cūku cilvēku, kā izteicās kritiķi —, un līdz 2013. gadam Nakauči nolēma pārcelties uz ASV, kur neviens federālais likums neierobežo kimēru radīšanu. Stenfordam izdevās viņu pieņemt darbā, izmantojot 6 miljonu dolāru dotāciju no Kalifornijas Reģeneratīvās medicīnas institūta, valsts aģentūras, kas izveidota pirms desmit gadiem, lai apietu Vašingtonas politisko iejaukšanos.

Lai gan NIH finansējuma aizliegums neietekmē Nakauchi, tas ir radījis pētnieku spiedienu izskaidrot sava darba mērķi. Es gribu jums parādīt dažas kimēras, Nakauči teica, kad pagājušajā mēnesī apmeklēju viņa laboratoriju Stenfordā. Viņš atvēra durvis uz nelielu telpu, kurā bija inkubatori, kur glabājas himēriskie embriji. Tā kā agrīns embrijs cilvēka acij ir gandrīz neredzams, telpā atrodas īpaši mikroskopi, kas aprīkoti ar mikroadatām, ko izmanto, lai tajos ievadītu cilvēka šūnas.

Pievienoto cilvēka šūnu veidu sauc par iPS šūnām, kas izgatavotas no ādas vai asinīm, kas ķīmiski pārprogrammētas daudzpusīgākās cilmes šūnās, izmantojot Nobela prēmijas laureātu formulu, ko izstrādājis viens no Nakauchi japāņu kolēģiem. Nakauči saka, ka ērtības labad lielākā daļa iPS šūnu, ko viņa komanda ir ievietojusi dzīvnieku embrijos, ir izgatavotas no viņa paša asinīm, jo ​​brīvprātīgo vervēšana ir saistīta ar pārāk daudz dokumentu kārtošanas.

Mums ir nepieciešama īpaša piekrišana, ja injicējam dzīvniekus, viņš bailīgi saka. Tāpēc cenšos izmantot savu.

Cūka Kalifornijas Universitātes Deivisas cūku nodaļā. Zinātnieki cer šādiem dzīvniekiem izaudzēt cilvēka orgānus.

Vārds himēra cēlies no grieķu mītu radījuma, daļēji lauvas, daļēji kazas un daļēji čūskas. Nakauči saka, ka lielākā daļa cilvēku sākumā iedomājas, ka viņa kimēras ir arī briesmoņi. Bet viņš saka, ka attieksme mainās, ja viņš var izskaidrot savu priekšlikumu. Viens no iemesliem ir tāds, ka, ja viņa iPS šūnas attīstās dzīvnieka iekšienē, iegūtie audi faktiski būs viņa, sava veida ideāli saskaņota rezerves daļa. Izmisīgi slimi cilvēki orgānu gaidīšanas sarakstos var kādreiz pasūtīt himēru un gaidīt mazāk nekā gadu, līdz būs gatavi viņu pielāgotie orgāni. Es tiešām neredzu lielu risku sabiedrībai, viņš saka.

Pirms tas var notikt, zinātniekiem būs jāpierāda, ka cilvēka šūnas patiešām var vairoties un efektīvi dot ieguldījumu lauksaimniecības dzīvnieku ķermeņos. Tas varētu būt izaicinājums, jo atšķirībā no žurkām un pelēm, kas ģenētiski ir diezgan tuvas, cilvēkiem un cūkām pēdējo reizi bija kopīgs sencis gandrīz pirms 90 miljoniem gadu.

Lai to noskaidrotu, pētnieki 2014. gadā nolēma sākt lauksaimniecības dzīvnieku impregnēšanu ar cilvēku un dzīvnieku embrijiem, stāsta Pablo Ross, veterinārārsts un attīstības biologs no Kalifornijas universitātes Deivisā, kur daži dzīvnieki tiek izmitināti. Ross stāsta, ka uzņēmumā Deiviss viņš sadarbībā ar Solka institūtu ir pārcēlis sivēnmātēm apmēram sešus cūku un cilvēku embriju komplektus un ar Nakauči izveidojis vēl astoņas vai desmit aitu un cilvēku embriju grūtniecības. Vēl trīs desmiti cūku pārvietošanas ir notikušas ārpus ASV, viņš saka.

Šie agrīnie centieni vēl nav saistīti ar orgānu izveidi, saka Ross, bet gan ar mērķi noteikt ideālos apstākļus cilvēku un dzīvnieku kimēru ģenerēšanai. Studijas Deivisā sākās tikai pēc trīs dažādu ētikas komiteju izskatīšanas, un pat tad universitāte, pēc viņa teiktā, nolēma būt piesardzīga un ierobežot dzīvnieku attīstības laiku līdz 28 dienām (cūka dzimusi 114. dienas).

Līdz tam laikam embrionālā cūka ir tikai puscollu gara, lai gan tā ir pietiekami attīstīta, lai pārbaudītu, vai cilvēka šūnas piedalās tās rudimentārajos orgānos.

Mēs nevēlamies tos audzēt līdz posmiem, kas mums nav vajadzīgi, jo tas būtu daudz strīdīgāk, saka Ross. Es uzskatu, ka cilvēka šūnu ieguldījums būs minimāls, varbūt 3 procenti, varbūt 5 procenti. Bet ko tad, ja viņi ir devuši 100 procentus smadzeņu? Ko darīt, ja embrijs, kas attīstās, galvenokārt ir cilvēks? Tas ir kaut kas tāds, ko mēs negaidām, taču neviens nav veicis šo eksperimentu, tāpēc mēs to nevaram izslēgt.

paslēpties