Ameriški nacionalni inštitut za zdravje (NIH) je 4. avgusta 2016 sporočil, da bodo odpravili moratorij na ustvarjanje himer. Govorimo o etično spornih poskusih, v katerih se človeške matične celice vbrizgajo v živalske zarodke - posledično nastajajo organizmi, ki združujejo živalske in človeške lastnosti. Znanstveniki jih imenujejo himere.
V stari Grčiji so himere imenovali mitološke pošasti z glavo in vratom leva, telesom koze in repom kače. Iste himere so organizmi z gensko različnim materialom. Lahko bi služili kot priročen biološki model za preučevanje različnih bolezni - na primer raka ali nevrodegenerativnih sindromov, bi lahko postali vir organov za presaditev.
Ko pa se eksperimentalna biologija približa znanstveni fantastiki, se javnost boji, da bi to lahko povzročilo nenamerne posledice.
Pri ustvarjanju himere se uporabljajo matične celice s pluripotencijskimi lastnostmi. Z drugimi besedami, se lahko preoblikujejo v vse celice človeškega zarodka. Celice se vnesejo v tkiva zarodka modelnih organizmov (miši, podgane, opice, prašiči in druge živali) v zelo zgodnjih fazah, po katerih se zarodek lahko še naprej razvija.
Septembra 2015 je NIH izrazil zaskrbljenost, če bi matične celice vbrizgali v možgane miši, so lahko posledica glodalci s spremenjenimi kognitivnimi sposobnostmi - to so živali z "nadinteligenco". Zato se je NIH, ki podeljuje nepovratna sredstva za biomedicinske raziskave, odločila, da ustavi financiranje poskusov s himerami, dokler njihovi strokovnjaki ne preučijo etičnega vprašanja.
Kljub temu so nekatere raziskovalne skupine v ZDA že bile zaposlene z ustvarjanjem himer. MIT Technology Review poroča, da je bilo v letu 2015 približno 20 poskusov izdelave himere za prašičjega in ovčjega človeka. Žal še ni objavljeno nobeno znanstveno delo in ni bilo poročil o uspešni proizvodnji živali s človeškimi tkivi.
Od leve proti desni: običajna miška, miška s kletkami podgane, podgana z mišjimi kletkami, običajna podgana
Promocijski video:
Poskusi s himernimi organizmi združujejo tako gensko inženirstvo kot biologijo matičnih celic. Ni dovolj le vnašanje pluripotentnih celic v zarodek živali, saj lahko v tem primeru dobimo organizem s katastrofalnimi motnjami v razvoju. Znanstveniki običajno izklopijo gene v zarodkih, da ne bi mogli tvoriti določenih tkiv. V tem primeru matične celice prevzamejo nalogo, da tvorijo manjkajoči organ, ki se ne razlikuje od človeškega, zaradi česar je primeren za presaditev.
Po pričevanju kardiologa Daniela Garryja so bili v njegovem laboratoriju izvedeni prvi testi te metode. Raziskovalci so zasnovali prašiče, ki jim primanjkuje nekaj skeletnih mišic in krvnih žil. Takšne živali ne bi bile sposobne preživeti, vendar so znanstveniki zarodkom dodali matične celice iz drugega prašičjega zarodka.
Rezultati so tako navdušili ameriško vojsko, da so Harryju namenili 1,4 milijona dolarjev donacije za gojenje človeških src pri prašičih. Znanstvenik bo kljub moratoriju NIH nadaljeval svoje raziskave in bil eden izmed 11 avtorjev, ki so objavili pismo, v katerem so kritizirali odločitev biomedicinskega centra.
Znanstveniki so povedali, da moratorij NIH grozi razvoju biologije matičnih celic, razvojne biologije in regenerativne medicine ter dvomili, da lahko matične celice proizvedejo visoko inteligentno, humanizirano žival. Zlasti so izpostavili, da poskusi ksenotransplantacije, pri katerih se človeške živčne celice vsadijo v možgane miši, niso pripeljali do preveč inteligentnih glodavcev.
Človeške matične celice (rdeče) v mišjih zarodkih na stopnji blastociste
Nekateri raziskovalci, ki delajo na himeri, iz previdnosti ne dovolijo, da bi se njihove stvaritve rodile. Embriologi preučujejo zarodke, da bi pridobili informacije o prispevku človeških matičnih celic k razvoju ploda.
Kljub temu, da ga nekateri laboratoriji igrajo varno, himerne živali že obstajajo - na primer miši, obdarjene s človeškim imunskim sistemom. Takšne živali nastanejo z vnosom jetrnih in timusnih celic iz splavljenih človeških zarodkov v telo že rojenih glodalcev.
Za znanstvenike je največ zanimanja ustvarjanje himere v fazi blastociste, ko je plod kroglica, sestavljena iz več deset celic. Ta metoda se imenuje dopolnjevanje zarodkov.
Leta 2010 je raziskovalcem na Japonskem uspelo ustvariti miši, katerih trebušna slinavka je bila v celoti sestavljena iz celic podgan. Hiromitsu Nakauchi, glavni avtor dela, se je pozneje odločil, da bo ustvaril "človeškega prašiča", za katerega se je moral preseliti v ZDA, saj znanstveni odbori na Japonskem takšnih poskusov ne odobravajo.
Znanstvenik zdaj dela na univerzi Stanford na donaciji Kalifornijskega inštituta za regenerativno medicino. Večina pluripotentnih celic, ki jih v laboratorij vbrizgajo v zarodke, je narejenih iz njegove lastne krvi, saj birokratske ovire preprečujejo zunanje zaposlovanje prostovoljcev.
Večina ljudi, ki sliši besedo "himera", si predstavlja pošasti, ki so jih ustvarili nori znanstveniki. Znanstveniki morajo dokazati, da se človeške celice pri živalih dejansko lahko množijo in tvorijo popolne in zdrave organe. Miše in podgane so gensko blizu, zato ustvarjanje himere v tem primeru ni problem. Pri ljudeh in prašičih, katerih skupni prednik je živel pred 90 milijoni let, so lahko stvari drugačne.
Znanstveniki že preizkušajo komplementacijo prašičjih zarodkov s človeškimi matičnimi celicami, vendar so se raziskave začele šele po odobritvi treh komisij za bioetiko. Univerza Stanford, ki izvaja raziskavo, ima omejen čas razvoja zarodkov na 28 dni (pujski so rojeni pri 114 dneh). Kljub temu bo plod dovolj razvit, da bo lahko ugotovil, kako dobro se tvorijo organski brsti.
Prejšnji teden je NIH predlagal nadomestitev moratorija z dodatnim strokovnim znanjem, ki ga bo izvedel odbor etikov in strokovnjakov za dobro počutje živali. Upoštevali bodo dejavnike, kot so vrsta človeških celic, njihova umestitev v zarodek in možne spremembe v vedenju in videzu živali. Ugotovitve strokovnjakov bodo pomagale NIH odločiti, ali je revidirani projekt vreden financiranja.