Nasze magazyny
Im szybciej rozwija się nauka, tym bliżej jesteśmy przekroczenia bariery odgradzającej Homo sapiens od pozostałych gatunków zwierząt. Już w zeszłym roku opublikowaliśmy na łamach naszego czasopisma artykuł ("Bogowie czy szatani?") poświęcony temu tematowi, który - jak się okazuje - będzie wracał. Naukowcy twierdzą bowiem, że eksperymenty zmierzające do wyhodowania organów ludzkich w ciele zwierząt staną się wkrótce czymś zupełnie normalnym, nie budzącym kontrowersji.
Mysz, szczur i człowiek
Na początku tego roku dwa zespoły badaczy opublikowały wyniki przeprowadzonych przez siebie eksperymentów1. W czasopiśmie "Nature" pojawił się artykuł napisany przez naukowców japońskich i ich kolegów z Uniwersytetu Stanforda, którzy wspólnie prowadzą badania pod kierownictwem Tomoyuki Yamaguchiego2. Z kolei zespół z amerykańskiego Instytutu Salk opublikował wyniki swojego badania w magazynie "Cell"3.
Zespół Yamaguchiego postanowił wyhodować w ciele myszy trzustkę szczura. Eksperyment zakończył się sukcesem: w mniejszym organizmie rozwinął się organ większego gryzonia. Zwycięstwo było jednak tylko połowiczne, ponieważ wyhodowany organ rozmiarami odpowiadał trzustce myszy, a znajdujące się w nim wysepki Langerhansa nie nadawały się do pobrania i wszczepienia choremu na cukrzycę szczurowi. Kiedy z kolei u szczura wyhodowano trzustkę z komórek myszy, to osiągnęła ona - co było do przewidzenia - rozmiary organu naturalnie występującego u szczura. Mimo to przeszczepiono ją myszy ze sztucznie wywołaną cukrzycą. Nowa trzustka skutecznie utrzymywała prawidłowy poziom glukozy we krwi przez 370 dni (nie licząc 5 dni po przeszczepie), i to bez stosowania leków immunosupresyjnych.
To bardzo dobra wiadomość: organ został uznany przez biorcę za własny. Złe wiadomości są dwie. Po pierwsze, wielkość organu otrzymanego tą metodą nie zależy od dawcy komórek, ale od nosiciela - zwierzęcia wykorzystywanego do wyhodowania tkanek. Po drugie, myszy i szczury są ze sobą blisko spokrewnione. Czy próby z ludzkimi komórkami wszczepionymi w zwierzę także zakończą się sukcesem?
Drugie badanie, opublikowane w tych samym czasie co praca zespołu Yamaguchiego, również dotyczyło hodowania organów szczura w ciele myszy. Zespół prof. Izpisua Belmonte z Instytutu Salk wszczepił komórki macierzyste szczurów w embriony myszy, u których dezaktywowano geny odpowiedzialne za powstanie trzustki. Embriony następnie zaimplantowano mysiej surogatce. Myszy rozwijały się prawidłowo, nie licząc tego, że posiadały szczurze trzustki.
Zachęceni pierwszym sukcesem badacze powtórzyli eksperyment, tym razem skupiając się na sercu i oczach szczura. Ku ich zaskoczeniu z komórek macierzystych powstał również pęcherzyk żółciowy - organ występujący u myszy, ale nie u szczurów. Czy oznacza to, że gdyby wszczepiono ludzkie komórki macierzyste krowie, to oprócz planowanych organów udałoby się także wyhodować np. żwacz? Wiedząc już, że ludzkie organy wyhodowane w ciele myszy lub szczura byłyby zbyt małe, badacze wszczepili ludzkie komórki macierzyste w embriony świni. Eksperyment zakończył się sukcesem.
Dlaczego naukowcy tworzą chimery?
Pierwsza odpowiedź, która się nasuwa, to hodowanie organów na przeszczepy. Ludzkie komórki macierzyste wprowadzone w zwierzęce embriony mogłyby rozwijać się w określone narządy i tkanki, wykorzystywane później w terapii osób po wypadkach lub amputacjach. Ale możemy przecież - co podkreślają sceptycy - pobierać organy ludzkie od zmarłych dawców! Są one gotowe do przeszczepu (nie trzeba czekać, aż rozwiną się i urosną) i mają odpowiednią wielkość (chociaż w przypadku głośnego niedawno przeszczepu ręki okazało się, że naczynia krwionośne dawcy były szersze niż biorcy). Niestety, jedynie hodowanie organów na ogromną skalę mogłoby nam zagwarantować, że potrzebny narząd będzie dostępny od zaraz.
- Nadrzędny cel badań nad chimerami to znalezienie odpowiedzi na pytanie, czy jesteśmy w stanie użyć komórek macierzystych i inżynierii genetycznej do uzyskania tkanek i organów obarczonych wadami, przeznaczonych do kolejnych eksperymentów. Wierzymy, że dalsze prace doprowadzą nas do sukcesu - mówi Izpisua Belmonte. - Dzięki prowadzonym badaniom coraz lepiej rozumiemy ewolucję gatunków, embriogenezę człowieka i procesy związane z różnymi chorobami, które trudno poznać w inny sposób.
Tworzenie chimer znajduje zatem uzasadnienie jako metoda badań nad chorobami i reakcją ludzkiego organizmu na leki. Ale czy jest etyczne? Takie hybrydy będą miały pewien procent ludzkich genów. To oczywiście ułatwia odczytywanie reakcji ludzkiego organizmu na terapię bądź rozwój choroby, jednak prowadzi też do zacierania biologicznej granicy między człowiekiem i zwierzęciem. Czy rozwój ludzkich neuronów i komórek krtani mógłby spowodować, że zwierzęta laboratoryjne zaczną mówić? Wiele osób na widok czworonogów ze schroniska odczuwa smutek i współczucie. A jakie uczucia towarzyszyłyby laborantom zabierającym na badanie nad postępami w leczeniu paraliżu świnię, która krzyczy, że nie chce, by jej łamano kręgosłup?
Gdzie przebiega granica, jeśli chodzi o łączenie komórek człowieka ze zwierzęcymi? Jak daleko możemy się posunąć? Człowiek jest istotą nadrzędną i jego zdrowie jest ważniejsze niż zdrowie innych gatunków ssaków. Ale czy cel zawsze uświęca środki? A może po prostu boimy się zmian? Jeszcze niedawno przeszczepy narządów od zmarłych dawców budziły niechęć opinii publicznej, ponieważ naruszały tabu śmierci (a także mogły wiązać się z zakażeniami). Dziś takie zabiegi są na porządku dziennym i nikogo już nie dziwi, że w czyimś ciele bije serce zmarłego. Czy będzie tak również w przypadku chimer?
Być może słusznie zadajemy sobie pytanie o etyczność takich eksperymentów. Ale niewykluczone, że za dwieście lat nasi potomkowie będą się z nas śmiać, tak samo jak my teraz śmiejemy się z naszych przodków niedoceniających możliwości stwarzanych przez naukę.
Bibliografia
- International New York Times, January 28–29, 2017
- Nature (2017), doi: 10.1038/nature21070
- http://www.salk.edu/news-release/new-findings-highlight-promise-chimeric-organisms-science-medicine/
