Šiuolaikinių mokslininkų bandymai sukurti gyvūnus su žmogaus organais buvo prieš daugelį metų trukusių tyrimų ir beveik visi šie planai bus pradėti įgyvendinti. Tačiau tokių eksperimentų oponentams rūpi etinė problemos pusė, pažymi „BBC Earth“žurnalistas.
H. G. Wellso mokslinės fantastikos romane „Dr. Moreau sala“veikėjas Edvardas Prandickas, kuris buvo išmestas į salos pakrantę dėl laivo sudužimo, suklupo ant moters ir dviejų vyrų, pritūpusių prie miško valymo metu nukritusio medžio.
- „Salik.biz“
Visi trys yra visiškai nuogai, išskyrus skudurus, apvyniotus aplink jų šlaunis.
Prendikas atkreipia dėmesį į jų „riebaluotus veidus“, kuriems „trūko smakras, jų kaktos išsikišo į priekį, o jų galvos buvo padengtos negausiais šerių plaukais“. Jis pažymi: "Niekada anksčiau nebuvau sutikęs tokių geriausių būtybių".
Kai Prendikas artėja prie vietinių gyventojų, jie bando su juo susikalbėti, tačiau jų kalba skamba labai greitai ir nepastebimai; jie purto galvas ir sūpuoja iš vienos pusės į kitą, nešdami, kaip herojui atrodė, „neįtikėtiną nesąmonę“.
Nepaisant iš dalies paslėpto nuogybių ir, regis, žmogiškos laukinių gyvūnų išvaizdos, Prendikas pagauna jose neginčijamą „panašumą į kiaules“, ir atrodo, kad jų elgesys „pažymėtas kažko gyvūno antspaudu“.
Vieną naktį, netyčia įėjęs į daktaro Moreau operacinę, Prendikas sužino, koks reikalas: mokslininkas paverčia gyvūnus žmonėmis, pakeisdamas jų kūną ir smegenis pagal savo įvaizdį ir panašumą.
Nepaisant visų pastangų, gydytojui nepavyksta atsikratyti savo kūrybos nuo jų pagrindinių instinktų apraiškų.
Reklaminis vaizdo įrašas:
Jo sukurtą nestabilią visuomenę greitai sunaikina anarchija, dėl kurios miršta Moreau.
Praėjo 120 metų nuo tada, kai romanas pirmą kartą išvydo dienos šviesą, ir šiandienos antraštės gali sudaryti įspūdį, kad esame pavojingai artimi Wellso distopinei perspektyvai.
„Frankenšteino mokslininkai siekia sukurti chimerą, kuri yra žmogaus ir gyvūno kryžius“, - rėkė viena iš antraščių „British Daily Mail“2016 m. Gegužę.
„Mokslas siekia panaikinti barjerą tarp žmonių ir gyvūnų karalystės“, - sakoma „Washington Times“straipsnyje, paskelbtame po dviejų mėnesių. Straipsnio autorius teigė, kad protingi gyvūnai netrukus išsilaisvins iš laboratorijų.
Susijaudinimo priežastis buvo mokslininkų planai implantuoti žmogaus kamienines ląsteles gyvūnų embrionuose tam, kad būtų užauginti atskiri žmogaus organai transplantacijai pacientams, kuriems reikalinga transplantacija.
Tikimasi, kad ši technologija sutrumpins operacijos laukimo laiką ir sumažins organų persodinimo atmetimo riziką.
Šie drąsūs ir dviprasmiški planai buvo prieš daugiau nei tris dešimtmečius trukusių mokslinių tyrimų. Eksperimentai padėjo mokslininkams išsiaiškinti kai kurias esmines paslaptis, ištirti rūšių skirtumų pobūdį ir išsiaiškinti, kaip motinos gimdoje esantis ląstelių spiečius tampa gyvu organizmu.
Žvelgiant į tokių projektų finansavimo perspektyvas, žmonija sparčiai artėja prie svarbaus etapo šioje srityje.
„Ši žinių sritis vystosi labai greitai“, - sakė Toronto universiteto tyrinėtoja Janet Rossant, pradėjusi chimerų tyrimą. "Mūsų supratimas apie biologiją pasieks naują lygį".
Bet tik su sąlyga, kad pirmiausia išspręsime keletą sunkių etinių problemų, susijusių su mūsų idėja, ką reiškia būti žmogumi.
Daugybę tūkstantmečių chimeros buvo tik mitų ir legendų personažai.
Biologinis terminas yra pasiskolintas iš senovės graikų mitologijos: Homeras apibūdino chimerą kaip keistą padarą su liūto galva ir kaklu, ožkos kūnu ir serpentino uodega. Anot legendos, šis nemirtingas ugnį kvėpuojantis padaras buvo rastas Liacijos šalyje, esančioje Mažojoje Azijoje (pusiasalis vakarų Azijoje, šiuolaikinės Turkijos teritorijos dalis - red.).
Mokslinis chimeros apibrėžimas nėra toks spalvingas. Šis terminas naudojamas apibūdinti bet kurį organizmą, sudarytą iš genetiškai skirtingų ląstelių.
Chimerizmas atsiranda gamtoje, ypač dėl dviejų embrionų suliejimo iškart po pastojimo ir gali sukelti stulbinamų rezultatų.
Paimkite, pavyzdžiui, dvišalius (dvišalius) gynandromorfus, kuriuose viena kūno pusė turi vyriškos lyties, o kita - moterišką. Tokie padarai iš esmės yra dviejų broliškų dvynių susiliejimo rezultatas.
Jei skirtingų lyčių asmenų spalva yra labai skirtinga, kaip tai daroma su daugeliu paukščių ir vabzdžių rūšių, rezultatas gali būti labai neįprastas ir įspūdingas.
Pvz., Raudonajame kardinole dėl dvišalio gynandromorfizmo atsiranda ryškiai raudonos „vyriškos“pusės plunksnos ir pilkos „moteriškos“plunksnos.
Tačiau daug dažniau skirtingų embrionų ląstelės susimaišo atsitiktiniais deriniais, sukeldamos subtilesnius viso organizmo pokyčius.
Tokios chimeros atrodo ir elgiasi tiksliai taip, kaip kiti duotos rūšies individai.
Yra tikimybė, kad jūs pats esate chimera, nes moksliniai tyrimai rodo, kad bent 8% neidentiškų dvynių embriono vystymosi metu absorbuoja ląsteles iš savo seserų.
Nepaisant to, kad tokios būtybės, kaip aprašytos graikų mituose, gamtoje neegzistuoja, tai netrukdo mokslininkams bandyti laboratorijoje sukurti savo chimeras.
Janet Rossant buvo viena iš pirmųjų mokslininkų, kuris tai padarė.
1980 m., Dirbdama Kanados Brocko universitete, ji žurnale „Science“paskelbė eksperimento, kurio metu chimera buvo išauginta iš dviejų skirtingų rūšių pelių genetinės medžiagos: laboratorinės albinosinės pelės, naminių pelių (Mus musculus) porūšio, rezultatus ir laukinė Ryukyu pele (Mus caroli), kuri gyvena keliose Azijos šalyse.
Ankstesni bandymai veisti skirtingų rūšių hibridinius padarus dažnai žlugo. Embrionai arba visai neprisirišo prie gimdos sienelių, arba pasirodė nepakankamai išsivystę, o tada byla dažniausiai baigdavosi persileidimu.
Rossant metodą sudarė sudėtinga chirurginė procedūra maždaug po keturių dienų nuo pastojimo.
Iki to laiko apvaisintas kiaušinis jau buvo virtęs blastocista - vidinių ląstelių masės krešuliu, apsuptu apsauginiu sluoksniu, vadinamu trofoblastu, kuris vėliau taps placenta.
Rossantas ir kolega Williamas Frelsas į laboratorinės pelės kiaušinį įšvirkštė vidinę ląstelių masę, paimtą iš Ryukyu pelės blastocistos.
Kadangi operacijos metu nebuvo pažeistas pelės šeimininkės blastocistos trofoblastas, formuojančios placentos DNR vis tiek atitiko motinos DNR. Dėl to embrionas sėkmingai prilipo prie gimdos sienos.
Stebėdami nėštumo eigą, mokslininkams teko laukti tik 18 dienų.
Eksperimentas buvo stulbinamai sėkmingas: iš 48 naujagimių pelių 38 buvo chimeros, turinčios abiejų rūšių pelių genetinę medžiagą.
„Mes parodėme, kad įmanoma kirsti tarpžvaigždinį barjerą“, - sako Rossantas. Chimerizmas aiškiai pasireiškė pelių spalva: kintančiomis baltų ir rausvų plaukų dėmėmis.
Net temperamento atžvilgiu šios chimeros ryškiai skyrėsi nuo tėvų.
„Gavome labai keistą personažų derinį“, - sako Rossantas. "Ryukyu pelės yra labai neramios: kad jos neišbėgtų, jūs turite jas uždėti ant kaušo dugno ir užrišusios odines pirštines turėtumėte jas žnyplėmis."
Laboratorinės pelės yra daug tylesnės. „Mūsų chimerų elgesys buvo kažkas tarp jų“, - pastebi tyrėjas.
Anot Rossant, šiandieniniame neuromokslo išsivystymo lygyje tokie eksperimentai gali padėti ištirti skirtingų rūšių elgesį.
„Galite palyginti elgesio skirtumus su tuo, kokiose chimeros smegenų dalyse yra dviejų skirtingų tipų ląstelės“, - sako ji. „Ši tyrimų sritis man atrodo labai įdomi“.
Ankstyvame darbe Rossantas panaudojo savo chimeras tyrinėdamas, kaip organizmai vystosi gimdoje.
Genų tyrimas dar tik prasidėjo, o aiškūs skirtumai tarp dviejų rūšių padėjo atsekti, kaip ląstelės pasiskirsto visame chimeros kūne.
To dėka mokslininkai išsiaiškino, iš kokių vidinių ląstelių masės elementų susidaro tam tikri organai.
Mokslininkai taip pat gali naudoti šį metodą tam tikrų genų vaidmeniui ištirti. Tam viename embrione gali būti dirbtinai sukurta genetinė mutacija, o kitame - kontrolinis.
Tyrinėdami tokiu būdu gautą chimerą, tyrėjai galės nustatyti, kurioms specifinėms kūno funkcijoms turi įtakos tam tikri genai.
Rossanto metodą netrukus pritaikė kiti mokslininkai visame pasaulyje. Viename iš eksperimentų buvo galima sukurti chimerą iš ožkų ir avių ląstelių.
Gyvūno išvaizda buvo labai neįprasta: jo oda atrodė kaip patvari antklodė, susikerta su avių vilna ir šiurkščiais plaukais, būdinga ožkai.
Žurnalas „Time“chimerą apibūdino kaip „zoologijos sodo prižiūrėtojo triuką: ožką angoros megztinyje.
Rossantas taip pat konsultavosi dėl daugelio nykstančių rūšių apsaugos projektų: idėja buvo implantuoti embrionus į naminių gyvūnų gimdas.
„Nežinau, kaip šios iniciatyvos buvo sėkmingos, tačiau ši idėja gyva ir šiandien“, - sako ji.
Dabar „Rossant“metodą planuojama pritaikyti įgyvendinant projektą, kuris teoriškai galėtų atverti naują puslapį regeneracinėje medicinoje.
Per pastaruosius du dešimtmečius mokslininkai bandė išmokti laboratorijoje užauginti naujus organus iš kamieninių ląstelių, kurios gali virsti bet kokio tipo audinių ląstelėmis.
Manoma, kad ši strategija turi didžiulį potencialą transplantologijos plėtrai.
„Problema ta, kad kamieninės ląstelės yra labai panašios į embriono ląsteles, jos nėra visiškai tokios pačios“, - sako Juanas Carlosas Ispisua Belmonte iš J. Salko biologinių tyrimų instituto La Jolla mieste, Kalifornijoje.
Kol kas kamieninės ląstelės lieka netinkamos transplantacijai.
Ispisua Belmonte ir nemažai kitų tyrėjų mano, kad sprendimą reikėtų ieškoti ūkiuose. Mokslininkų tikslas yra sukurti chimerinius gyvūnus reikalingiems organams auginti.
„Embriogenezė yra plačiai paplitusi gamtoje, ir 99% jos rezultatų yra teigiami“, - sako mokslininkas. „Mes dar nežinome, kaip tai atkurti laboratorijoje, bet gyvūnai tai daro labai gerai, tad kodėl gi ne darant gamtą naudingą mums?“
Skirtingai nuo ožkos ir avies chimeros, kurioje dviejų skirtingų rūšių ląstelės atsitiktinai buvo paskirstytos visame kūne, šiose chimerose svetimi audiniai turi būti sukoncentruoti konkrečiuose organuose.
Atlikdami genetines manipuliacijas, tyrėjai tikisi „išmušti“iš šeimininko kūno tam tikrus organus, patalpinti žmogaus ląsteles laisvoje vietoje ir priversti juos suformuoti reikiamus, bet jau žmogaus, reikiamo dydžio ir formos organus.
„Gyvūnas taps inkubatoriumi“, - sako Pablo Juanas Rossas iš Kalifornijos universiteto Daviso.
Jau žinoma, kad teoriškai tai įmanoma. 2010 m. Hiromitsu Nakauchi iš Stanfordo universiteto medicinos mokyklos ir kolegos naudojo panašią techniką augindami žiurkės kasą pelėje.
Dabar tinkamiausi žmogaus organų „inkubatoriai“yra kiaulės, kurių anatominė struktūra labai panaši į žmogaus.
Jei šis planas veiks, jis padės išspręsti daugelį egzistuojančių transplantacijos problemų.
„Vidutiniškai laukiantys inksto persodinimo dabar užtrunka apie trejus metus“, - aiškina Ross. Tuo pačiu užauginti reikiamą organą, kurį reikia užsisakyti kiaulės kūne, užtruks vos penkis mėnesius.
„Tai yra dar vienas kiaulių, kaip nešėjų, pranašumas: jos greitai auga“, - aiškina mokslininkas.
Specifinės chimeros gali būti naudojamos farmakologijoje.
Dažnai išbandant gyvūnus su naujo tipo vaistais, rezultatai būna sėkmingi, tačiau žmonėms vartojant tuos pačius vaistus atsiranda netikėtų ir nepageidaujamų padarinių. „Rezultatas yra laiko ir pinigų švaistymas“, - pabrėžia Ispisua Belmonte.
Įsivaizduokime siūlomo metodo perspektyvas, naudojant naujo vaisto nuo kepenų ligų pavyzdį.
„Jei įdėtume žmogaus ląsteles į kiaulės kepenis, per pirmuosius vaisto kūrimo metus galėtume nustatyti, ar jis yra galimai toksiškas žmogaus organizmui“, - pastebi tyrėjas.
Rossantas sutinka, kad metodas turi didelį potencialą, tačiau pabrėžia, kad mokslininkams dar reikia rimto darbo: „Aš vertinu drąsą tų, kurie išdrįso dirbti šią užduotį. Tai įmanoma, tačiau turiu pripažinti, kad pakeliui mokslininkams teks susidurti su labai rimtais sunkumais “.
Daugelis jų yra techninio pobūdžio.
Evoliucijos požiūriu žmogus skiriasi nuo kiaulės daug labiau nei žiurkė nuo pelės.
Iš patirties mokslininkai žino, kad tokiais atvejais donoro ląstelių atmetimo tikimybė šeimininko kūne žymiai padidėja.
„Būtina sudaryti specialias sąlygas žmogaus ląstelėms išgyventi ir dalintis (kiaulėje)“, - sako Ispisua Belmonte.
Tam reikės rasti „pirminį“, nepriekaištingai gryną žmogaus kamieninių ląstelių, galinčių transformuotis į bet kurį audinį, šaltinį.
Be to, gali prireikti genetiškai modifikuoti šeimininko organizmą, kad sumažėtų pašalinių ląstelių atmetimo tikimybė.
Tačiau kol kas pagrindinė kliūtis, trukdanti tyrimams, yra etiniai sumetimai.
2015 m. JAV sveikatos departamento Nacionaliniai sveikatos institutai paskelbė moratoriumą eksperimentams, skirtiems žmonėms ir gyvūnams sukurti chimeras, finansuoti.
Tiesa, vėliau buvo paskelbta, kad draudimas gali būti panaikintas - su sąlyga, kad prieš skiriant finansavimą kiekvienas toks eksperimentas bus papildomai įvertintas.
Tuo tarpu Ispisua Belmonte gavo 2,5 milijono dolerių dotacijos pasiūlymą su sąlyga, kad chimeroms sukurti jis naudos beždžionių ląsteles, o ne žmogaus ląsteles.
Didžiausią susirūpinimą kelia hipotetinė tikimybė, kad žmogaus kamieninės ląstelės pasieks kiaulės smegenis, todėl bus sukurtas padaras, turintis tam tikrus žmonėms būdingus sugebėjimus ir elgesį.
„Manau, kad šį scenarijų reikėtų išsamiai apsvarstyti ir išsamiai aptarti atliekant tyrimus“, - sako Rossantas. Galų gale, jos chimeros parodė abiejų rūšių pelių temperamentinius bruožus. Sukurti žmogaus sąmonę, įstrigusią gyvūno kūne, yra košmariškas siužetas, vertas Wellso rašiklio.
Tyrėjai greitai pabrėžia, kad galima imtis tam tikrų atsargumo priemonių. „Sušvirkšdami ląsteles tam tikrame embriono vystymosi etape, galime išvengti šios rizikos“, - sako A. Belmonte.
Kita įmanoma išeitis yra užprogramuoti kamienines ląsteles genetiniu lygmeniu, kad jos galėtų sunaikinti tam tikromis sąlygomis, kad būtų išvengta jų patekimo į nervinį audinį.
Tačiau šie sprendimai nėra pakankamai įtikinami Niujorko medicinos koledžo citobiologui Stuartui Newmanui, kuris nerimauja dėl galimų tokių eksperimentų padarinių nuo 1980 m., Kai buvo sukurta ožkų ir avių chimera.
Newmanui rūpi ne tiek šiuolaikiniai mokslininkų planai, kiek ateitis, kurioje chimeros pamažu galėtų įgyti vis daugiau žmogaus savybių.
„Kuo daugiau žmonių galite įnešti į šiuos hibridus, tuo įdomesni jie tampa ir moksliškai, ir mediciniškai“, - sako jis.
„Dabar kažkas gali prisiekti, kad niekada nesukurs chimerų pagal žmogišką panašumą, bet juk latentinis noras vis tiek išlieka. Pačioje temoje yra kažkas, kas skatina mokslininkus judėti toliau ir toliau šia linkme “.
Tarkime, mokslininkai sukūrė chimerą, norėdami ištirti naują vaistą nuo Alzheimerio ligos. Iš pradžių tyrėjams suteikiamas leidimas sukurti tvarinį, kurio smegenys yra, tarkime, 20% žmogaus. Tačiau laikui bėgant jie gali padaryti išvadą, kad norint visiškai suprasti vaisto poveikį, būtina padidinti žmogaus smegenų dalį iki 30 ar 40 procentų.
Be to, Newmanas teigė, kad norėdamas gauti finansavimą tyrėjas dažnai turi deklaruoti vis ambicingesnius tyrimų tikslus: „Nėra taip, kad mokslininkai bando sukurti monstrus … Tyrimai yra natūralus, besivystantis procesas, ir jis nesustos pats savaime“.
Ne mažiau svarbu ir tai, kad tokie eksperimentai gali užgožti mūsų žmogiškumo jausmą, tęsia Newmanas: „Mūsų kultūros pertvarka leidžia peržengti šias ribas. Tokiu atveju žmogus vertinamas kaip tiesiog materialus objektas “.
Žinodami apie žmogaus chimerų egzistavimą, galime neabejoti tiek manipuliuodami žmogaus genais, norėdami sukurti vaikus „pagal užsakymą“.
Ir Newmanas nėra vienas savo baimėse.
Kalifornijos universiteto San Diege sociologas Johnas Evansas pabrėžia, kad pati diskusija apie žmogaus ir gyvūno hibridus buvo sutelkta ties kognityviniais sugebėjimais.
Šiame kontekste galime daryti išvadą, kad tokios chimeros negali būti traktuojamos kaip žmonės, jei jie neturi žmogaus racionalaus mąstymo ar kalbos.
Bet tokia logika gali mus nuvesti į slidų diskusijų apie tai, kaip elgtis su savo rūšies nariais, šlaitą.
„Jei visuomenė pradės žiūrėti į žmogų kaip į sugebėjimų rinkinį, ji savo pačios narius su mažesniais šių sugebėjimų rinkiniais pradės vertinti kaip antros klasės žmones“, - perspėja Evansas.
Ispisua Belmonte mano, kad daugelis šių rūpesčių, ypač tų, kurie atsispindi sensacingose antraštėse, iki šiol nėra pagrįsti.
Žiniasklaida ir reguliavimo institucijos mano, kad beveik rytoj pradėsime auginti svarbius kiaulių žmogaus organus. Tai mokslinės fantastikos spekuliacijos. Mes vis dar esame savo kelionės pradžioje “.
Ir, kaip rašo žurnalas „Nature“, diskusijos apie tokių tyrimų etiką neturėtų sukelti emocijų.
Tarpšakinis chimerizmo samprata kai kuriems gali pasirodyti šlykšti, tačiau nepagydomomis ligomis sergančių žmonių kančios yra ne mažiau baisios. Negalite išspręsti moralinių ir etinių problemų tik dėl instinktyvių reakcijų.
Kad ir koks būtų galutinis sprendimas, reikia turėti omenyje, kad galimos jo pasekmės nėra susijusios tik su mokslo sritimi.
„Tai, kaip šioje diskusijoje kalbame apie žmogų, gali netyčia pakeisti požiūrį į save“, - rašo Evansas.
Galų gale, klausimas, kas apibūdina žmogų, yra Wellso romano pagrindas. Grįžęs iš daktaro Moreau salos, Pendrickas pasitraukia į Anglijos provinciją toli nuo didelių miestų, mieliau bendraudamas su žmonėmis stebi žvaigždėtą dangų.
Pajutęs žiaurų natūralių tarprūšinių barjerų pažeidimą, jis nebegali žiūrėti į žmones, nepastebėdamas juose esančios gyvūninės prigimties: „Man atrodė, kad net aš pats nesu racionalus žmogus, bet vargšas sergantis gyvūnas, kurį kankina kažkokia keista liga, dėl kurios jis klaidžioja vienas kaip pamestas avis “.