Чим загрожує схрещування людини з тваринами (4 фото)
У Стародавній Греції химерами називали міфологічних чудовиськ із головою та шиєю лева, тулубом кози та хвостом змії. Такими ж химерами є організми із генетично різнорідним матеріалом. Вони могли б бути зручними біологічними моделями для вивчення різних захворювань — наприклад, раку або нейродегенеративних синдромів, могли б стати джерелом органів для трансплантації.
Проте варто експериментальної біології впритул підійти до наукової фантастики, у громадськості виникають побоювання, що це може призвести до непередбачених наслідків.
При створенні химер використовують стовбурові клітини, що мають властивість плюрипотентності. Іншими словами, вони здатні перетворитися на всі клітини людського зародка. Клітини впроваджують у тканини ембріона модельних організмів (мишей, щурів, мавп, свиней та інших тварин) на ранніх стадіях, після чого ембріону дозволяють розвиватися далі.
Зліва направо: звичайна миша, миша з клітинами щура, щур з клітинами миші, звичайний щур
Експерименти з химерними організмами поєднують як генну інженерію, і біологію стовбурових клітин. Мало просто впровадити плюрипотентні клітини в ембріон тварини, оскільки в такому разі може вийти організм із катастрофічними порушеннями у розвитку. Вчені зазвичай "вимикають" гени в зародках таким чином, що вони не можуть утворити специфічні тканини. У цьому випадку стовбурові клітини беруть на себе завдання формування недостатнього органу, який нічим не відрізняється від людського, що робить його придатним для трансплантації.
За свідченням кардіолога Деніела Геррі (Daniel Garry), у його лабораторії було проведено перші випробування цього методу. Дослідники спроектували свиней, у яких були відсутні деякіскелетні м'язи та судини. Такі тварини були б нежиттєздатними, проте вчені додали до ембріонів стовбурові клітини від іншого зародка свині.
Вчені заявили, що мораторій, введений NIH, становить загрозу для розвитку біології стовбурових клітин, біології розвитку та регенеративної медицини, і висловили сумніви в тому, що за допомогою стовбурових клітин можна отримати «олюднену» тварину з високим інтелектом. Зокрема, вони вказали, що експерименти в галузі ксенотрансплантації, в яких нервові клітини людей впроваджують у головний мозок мишей, не призвели до появи дуже розумних гризунів.
Стовбурові клітини людини (червоні) в ембріонах мишей на стадії бластоцисти
Як запобіжний захід деякі дослідники, які працюють над створенням химер, не дозволяють своїм створінням народитися. Ембріологи вивчають зародки з метою отримання інформації про те, наскільки великий внесок людських стовбурових клітин у розвиток плода.
Проте, незважаючи на те, що окремі лабораторії перестраховуються, химерні тварини вже існують, наприклад, миші, наділені імунною системою людини. Такі тварини створюються через використання клітин печінки і тимусу від абортованих людських зародків в організм вже народжених гризунів.
Найбільший інтерес для вчених становить створення химер на стадії бластоцисти, коли плід являє собою кулю, що складається з кількох десятків клітин. Цей метод називається комплементацією ембріона (embryo complementation).
Наразі вчений працює у Стенфордському університеті на грант від Каліфорнійського інституту регенеративної медицини. За його словами, більшість плюрипотентних клітин, введених в ембріони в його лабораторії, зроблено з його власної крові, оскількибюрократичні бар'єри заважають набору добровольців із боку.
Більшість людей, почувши слово «химера», представляють монстрів, створених шаленими вченими. Вченим належить довести, що людські клітини справді можуть розмножуватися та формувати повноцінні та здорові органи у тварин. Миші та щури досить близькі генетично, тому створення химер у даному випадку не становить проблеми. У випадку людей та свиней, загальний предок яких жив 90 мільйонів років тому, все може бути інакше.
Вчені вже перевіряють комплементацію ембріона свині людськими стовбуровими клітинами, проте дослідження почалися лише після схвалення трьох комісій з біоетики. Стенфордський університет, у якому проводяться дослідження, обмежив час розвитку зародків 28 днями (поросята народжуються на 114 день). Тим не менш, плід буде досить розвиненим, щоб можна було визначити, наскільки правильно формуються зачатки органів.
Минулого тижня в NIH запропонували замінити мораторій додатковою експертизою, яку проводитиме комітет, який складається зі спеціалістів з питань етики та експертів із захисту тварин. Вони враховуватимуть такі фактори, як тип людських клітин, місце їх розміщення в ембріоні, а також можливі зміни у поведінці та зовнішньому вигляді тварини. Висновки експертів допоможуть NIH вирішити, чи варто фінансувати цей проект.