ASV Nacionālie veselības institūti (NIH) 2016. gada 4. augustā paziņoja, ka gatavojas atcelt moratoriju kimēru izveidošanai. Mēs runājam par ētiski pretrunīgi vērtētiem eksperimentiem, kuru laikā cilvēka cilmes šūnas tiek ievadītas dzīvnieku embrijos - tā rezultātā veidojas organismi, kas apvieno dzīvnieku un cilvēku īpašības. Zinātnieki tos sauc par kimērām.
Senajā Grieķijā himeras sauca par mitoloģiskiem monstriem ar lauvas galvu un kaklu, kazas ķermeni un čūskas asti. Tās pašas himeras ir organismi ar ģenētiski atšķirīgu materiālu. Tie varētu kalpot par ērtiem bioloģiskiem modeļiem dažādu slimību, piemēram, vēža vai neirodeģeneratīvo sindromu, izpētei, un tie varētu kļūt par transplantācijas orgānu avotu.
Tomēr, tiklīdz eksperimentālā bioloģija pietuvosies zinātniskajai fantastikai, sabiedrība baidās, ka tas varētu izraisīt neparedzētas sekas.
Veidojot himeras, tiek izmantotas cilmes šūnas ar pluripotences īpašībām. Citiem vārdiem sakot, viņi spēj pārveidoties par visām cilvēka embrija šūnām. Šūnas ļoti agrīnā stadijā ievada modeļa organismu (peles, žurkas, pērtiķi, cūkas un citi dzīvnieki) embrija audos, pēc tam embrijam ļauj attīstīties tālāk.
NIH 2015. gada septembrī pauda bažas, ka, ja cilmes šūnas tika ievadītas peļu smadzenēs, rezultāts varētu būt grauzēji ar izmainītām kognitīvajām spējām - tas ir, dzīvnieki ar "superinteliģenci". Tāpēc NIH, kas piešķir dotācijas biomedicīnas pētījumiem, nolēma pārtraukt finansējumu eksperimentiem ar kimērām, līdz viņu eksperti izpētīs ētikas jautājumu.
Neskatoties uz to, dažas Amerikas Savienoto Valstu pētniecības grupas jau bija aizņemtas ar kimēru izveidi. MIT Technology Review ziņo, ka 2015. gadā tika veikti apmēram 20 mēģinājumi ražot cūku un aitu cilvēku himeras. Diemžēl vēl nav publicēts neviens zinātnisks darbs, un nav ziņojumu par veiksmīgu dzīvnieku ražošanu ar cilvēka audiem.
Kreisajā pusē labajā pusē: parastā pele, pele ar žurku būriem, žurka ar peles būriem, parastā žurka
Reklāmas video:
Eksperimenti ar kimēriem organismiem apvieno gan gēnu inženieriju, gan cilmes šūnu bioloģiju. Nepietiek tikai ar pluripotentu šūnu ievadīšanu dzīvnieka embrijā, jo šajā gadījumā var iegūt organismu ar katastrofiskiem attīstības traucējumiem. Zinātnieki parasti izslēdz gēnus embrijos, lai tie nevarētu veidot specifiskus audus. Šajā gadījumā cilmes šūnas uzņemas uzdevumu izveidot trūkstošo orgānu, kas neatšķiras no cilvēka, padarot to piemērotu transplantācijai.
Pēc kardiologa Daniela Garija teiktā, pirmie šīs metodes testi tika veikti viņa laboratorijā. Pētnieki projektēja cūkas, kurām trūka skeleta muskuļa un asinsvadu. Šādi dzīvnieki nebūtu dzīvotspējīgi, taču zinātnieki embrijiem pievienoja cilmes šūnas no cita cūkas embrija.
Rezultāti tik ļoti pārsteidza ASV militārpersonas, ka viņi Harijam piešķīra subsīdiju 1,4 miljonu ASV dolāru apmērā, lai audzētu cilvēku sirdis cūkām. Neraugoties uz NIH moratoriju, zinātnieks gatavojās turpināt savus pētījumus, un viņš bija viens no 11 autoriem, kurš publicēja vēstuli, kurā kritizēja biomedicīnas centra lēmumu.
Zinātnieki sacīja, ka NIH moratorijs rada draudus cilmes šūnu bioloģijas, attīstības bioloģijas un reģeneratīvās medicīnas attīstībai, un apšaubīja, vai cilmes šūnas varētu radīt ļoti inteliģentu, humanizētu dzīvnieku. Konkrēti, viņi norādīja, ka ksenotransplantācijas eksperimenti, kuros cilvēku nervu šūnas tiek implantētas peļu smadzenēs, neradīja pārāk saprātīgus grauzējus.
Cilvēka cilmes šūnas (sarkanas) peļu embrijos blastocistas stadijā
Piesardzības nolūkos daži pētnieki, kas strādā pie himeras, neļauj piedzimt viņu darbiem. Embriji pēta embrijus, lai iegūtu informāciju par cilvēka cilmes šūnu ieguldījumu augļa attīstībā.
Neskatoties uz to, ka dažas laboratorijas to spēlē droši, chimeriski dzīvnieki jau pastāv - piemēram, peles, kurām ir cilvēka imūnsistēma. Šādi dzīvnieki tiek veidoti, ievadot aknu un aizkrūts dziedzera šūnas no cilvēka embrijiem, kam pārtraukti dzīvnieki, jau dzimušu grauzēju ķermenī.
Vislielākā zinātnieku interese ir himēru izveidošana blastocistas stadijā, kad auglis ir bumba, kas sastāv no vairākiem desmitiem šūnu. Šo metodi sauc par embrija papildināšanu.
2010. gadā Japānas pētniekiem izdevās izveidot peles, kuru aizkuņģa dziedzeris pilnībā sastāvēja no žurku šūnām. Hiromitsu Nakauchi, galvenā darba autors, vēlāk nolēma izveidot “cilvēka cūku”, kurai viņam bija jāpārceļas uz Amerikas Savienotajām Valstīm, jo Japānas zinātniskās komitejas šādus eksperimentus neapstiprina.
Tagad zinātnieks strādā Stenfordas universitātē, saņemot atbalstu no Kalifornijas reģeneratīvās medicīnas institūta. Viņš sacīja, ka lielākā daļa pluripotento šūnu, kas viņa laboratorijā ievadītas embrijos, ir izgatavotas no viņa paša asinīm, jo birokrātiskie šķēršļi kavē brīvprātīgo vervēšanu ārpusē.
Lielākā daļa cilvēku, dzirdot vārdu “himera”, iedomājas briesmoņu zinātnieku radītus monstrus. Zinātniekiem jāpierāda, ka cilvēka šūnas faktiski var pavairot un veidot pilnīgus un veselīgus dzīvniekus dzīvniekos. Peles un žurkas ģenētiski ir diezgan tuvu, tāpēc kimēru izveidošana šajā gadījumā nav problēma. Cilvēkiem un cūkām, kuru kopīgais sencis dzīvoja pirms 90 miljoniem gadu, lietas var būt atšķirīgas.
Zinātnieki jau pārbauda cūku embriju papildināšanu ar cilvēka cilmes šūnām, taču pētījumi sākās tikai pēc trīs bioētikas komisiju apstiprināšanas. Stenfordas universitātē, kas veic pētījumu, embriju attīstības laiks ir ierobežots līdz 28 dienām (sivēni piedzimst 114 dienās). Neskatoties uz to, auglis būs pietiekami attīstīts, lai varētu noteikt, cik labi veidojas orgānu pumpuri.
Pagājušajā nedēļā NIH ierosināja aizstāt moratoriju ar papildu ekspertīzi, kas jāveic ētiku un dzīvnieku labturības ekspertu komitejai. Viņi ņems vērā tādus faktorus kā cilvēka šūnu tips, izvietojums embrijā un iespējamās izmaiņas dzīvnieku uzvedībā un izskatā. Ekspertu secinājumi palīdzēs NIH izlemt, vai pārskatītais projekts ir vērts finansēt.