Dana 4. kolovoza 2016. američki Nacionalni zavodi za zdravstvo (NIH) najavili su da će ukinuti moratorij na stvaranje himera. Govorimo o etički kontroverznim eksperimentima u kojima su ljudske matične stanice umetnute u životinjske embrije - kao rezultat toga nastaju organizmi koji kombiniraju životinjske i ljudske osobine. Znanstvenici ih nazivaju himerima.
U staroj Grčkoj himeri su nazivali mitološka čudovišta s glavom i vratom lava, tijelom koze i repom zmije. Iste su himere organizmi s genetski različitim materijalom. Oni bi mogli poslužiti kao prikladni biološki modeli za proučavanje različitih bolesti, na primjer, karcinoma ili neurodegenerativnih sindroma, a mogli bi postati izvor organa za transplantaciju.
Međutim, čim se eksperimentalna biologija zbliži sa znanstvenom fantastikom, javnost se boji da bi to moglo dovesti do nenamjernih posljedica.
Za stvaranje himera koriste se matične stanice s pluripotencijalnim svojstvima. Drugim riječima, oni se mogu transformirati u sve stanice ljudskog embrija. Stanice se uvode u tkiva embrija modelnih organizama (miševi, štakori, majmuni, svinje i druge životinje) u vrlo ranim fazama, nakon čega se embrionu omogućuje daljnji razvoj.
U rujnu 2015. NIH je izrazio zabrinutost da ako matične stanice ubrizgavaju u mozak miševa, to bi mogli biti glodavci s promijenjenim kognitivnim sposobnostima - to su životinje s "superinteligencijom". Stoga je NIH, koji dodjeljuje bespovratna sredstva za biomedicinska istraživanja, odlučio obustaviti financiranje eksperimenata s himerima sve dok njihovi stručnjaci ne prouče etičko pitanje.
Unatoč tome, neke su istraživačke skupine u Sjedinjenim Državama već bile zauzete stvaranjem himera. MIT Technology Review izvještava da je u 2015. bilo oko 20 pokušaja proizvodnje himera svinja i ovaca. Nažalost, još nije objavljen niti jedan znanstveni rad, a nije bilo izvještaja o uspješnoj proizvodnji životinja s ljudskim tkivima.
S lijeva na desno: normalan miš, miš s kavezima za štakora, štakor s kavezima za miša, normalan štakor
Promotivni video:
Eksperimenti sa himernim organizmima kombiniraju genetički inženjering i biologiju matičnih stanica. Nije dovoljno samo uvesti pluripotentne stanice u embrij životinje, jer se u tom slučaju može dobiti organizam s katastrofalnim poremećajima u razvoju. Znanstvenici obično isključuju gene u embrijima tako da ne mogu formirati određeno tkivo. U tom slučaju matične ćelije preuzimaju zadatak formiranja nestalog organa koji se ne razlikuje od ljudskog pa ga čine pogodnim za transplantaciju.
Prema kardiologu Danielu Garryju, prva ispitivanja ove metode izvedena su u njegovom laboratoriju. Istraživači su dizajnirali svinje kojima su nedostajali neki skeletni mišići i krvne žile. Takve životinje ne bi bile održive, ali znanstvenici su matičnim stanicama dodali embrije iz drugog svinjskog zametka.
Rezultati su toliko impresionirali američku vojsku da su Harryju dali 1,4 milijuna dolara bespovratnih sredstava za rast ljudskih srca u svinjama. Znanstvenik je želio nastaviti svoja istraživanja usprkos moratorijumu NIH, i bio je jedan od 11 autora koji su objavili pismo kritizirajući odluku biomedicinskog centra.
Znanstvenici su rekli da NIH moratorij predstavlja prijetnju razvoju biologije matičnih stanica, razvojne biologije i regenerativne medicine te su ispitivali mogu li matične stanice proizvesti visoko inteligentnu, humaniziranu životinju. Konkretno, istaknuli su da eksperimenti ksenotransplantacije u kojima se živčane stanice ljudi implantiraju u mozak miševa nisu rezultirali pretjerano inteligentnim glodavcima.
Matične stanice čovjeka (crvene) u mišjih zametaka u fazi blastociste
Kao predostrožnost, neki istraživači koji rade na himeri ne dopuštaju da se njihove kreacije rađaju. Embriolozi proučavaju embrije kako bi dobili informacije o doprinosu ljudskih matičnih stanica u razvoju fetusa.
Unatoč tome, bez obzira na to što ga neki laboratoriji igraju na sigurno, himerne životinje već postoje - na primjer, miševi, obdareni ljudskim imunološkim sustavom. Takve se životinje stvaraju unošenjem jetre i timusnih stanica iz pobačenih ljudskih embrija u tijelo već rođenih glodavaca.
Od najvećeg interesa za znanstvenike je stvaranje himera u fazi blastociste, kada je fetus kugla koja se sastoji od nekoliko desetaka stanica. Ova metoda se naziva komplementacija embrija.
U 2010. godini, istraživači u Japanu uspjeli su stvoriti miševe čiji je gušterača u potpunosti sastavljen od stanica štakora. Hiromitsu Nakauchi, glavni autor djela, kasnije je odlučio stvoriti "ljudsku svinju", zbog koje se morao preseliti u Sjedinjene Države, jer znanstveni odbori u Japanu ne odobravaju takve eksperimente.
Znanstvenik sada radi na Sveučilištu Stanford na stipendiji Kalifornijskog instituta za regenerativnu medicinu. Većina pluripotentnih stanica ubrizganih u embrione u njegovom laboratoriju izrađena je iz njegove vlastite krvi, rekao je, kako birokratske prepreke sprečavaju vanjsko zapošljavanje dobrovoljaca.
Većina ljudi, slušajući riječ "himera", zamišlja čudovišta koja su stvorili ludi znanstvenici. Znanstvenici moraju dokazati da se ljudske stanice mogu stvarno razmnožavati i oblikovati kompletne i zdrave organe u životinja. Miševi i štakori su genetski bliski, pa stvaranje himera u ovom slučaju nije problem. U slučaju ljudi i svinja, čiji je zajednički predak živio prije 90 milijuna godina, stvari mogu biti drugačije.
Znanstvenici već testiraju komplementaciju svinjskih zametaka ljudskim matičnim stanicama, ali istraživanje je započelo tek nakon odobrenja triju komisija za bioetiku. Sveučilište Stanford koje provodi istraživanje ima ograničeno vrijeme razvoja zametaka na 28 dana (prasadi se rađaju na 114 dana). Ipak, fetus će biti dovoljno razvijen da može utvrditi koliko dobro nastaju organski pupoljci.
Prošli tjedan NIH je predložio zamjenu moratorija dodatnom stručnošću koju će provoditi Odbor etičara i stručnjaka za dobrobit životinja. Oni će uzeti u obzir čimbenike poput vrste ljudskih stanica, njihovog smještanja u zametak i mogućih promjena u ponašanju i izgledu životinje. Nalazi stručnjaka pomoći će NIH-u da odluči isplati li se pregledani projekt.
