Pokušajima modernih znanstvenika da stvore životinje s ljudskim organima prethodila su dugogodišnja istraživanja, a upravo će se ovi planovi početi provoditi. Međutim, protivnici takvih eksperimenata zabrinuti su zbog etičke strane problema, napominje kolumnist BBC Earth.
U znanstvenofantastičnom romanu HG Wells-a "Otok dr. Moreaua", glavni junak Edward Prandick, koji je bačen na obalu uslijed olupine broda, nailazi na ženu i dva muškarca koji su čučali pored palog stabla na šumskoj čistini.
Sva trojica su potpuno gola, osim krpe omotane oko bedara.
Prendick skreće pozornost na njihova "masna lica" kojima je "nedostajala brada, čela su im bila ispupčena prema naprijed, a glave su bile prekrivene rijetkim čekinjastim dlakama." Napominje: "Nikada prije nisam susreo takva bića bića."
Kad se Prendick približi domorocima, oni pokušavaju razgovarati s njim, ali njihov govor zvuči vrlo brzo i nejasno; odmahuju glavom i njišu se s jedne na drugu stranu noseći, kao što se heroju činilo, „neku nevjerojatnu glupost“.
Unatoč djelomično prikrivenoj golotinji i naoko ljudskom izgledu divljaka, Prendick u njima ulovi nespornu "sličnost svinjama", a čini se da je njihovo ponašanje "obilježeno pečatom nečega životinjskog".
Jedne noći, slučajno ulazeći u operacijsku dvoranu dr. Moreaua, Prendick otkriva u čemu je stvar: znanstvenik pretvara životinje u ljude, mijenjajući njihovo tijelo i mozak na njegov vlastiti imidž i sličnost.
Međutim, unatoč svim naporima, liječnik ne uspijeva osloboditi svoje kreacije očitovanja njihovih osnovnih instinkta.
Promotivni video:
Nestabilno društvo koje je stvorio ubrzo proždire anarhija, što dovodi do smrti Moreaua.
Prošlo je 120 godina od kako je roman ugledao svjetlost dana, a današnji naslovi mogu stvoriti dojam da smo opasno bliski Wellsovoj distopijskoj perspektivi.
"Frankensteinski znanstvenici rade na stvaranju himere, koja je križ između čovjeka i životinje", vrisnuo je jedan od naslova u britanskom Daily Mailu u svibnju 2016. godine.
"Znanost nastoji srušiti barijeru između ljudi i životinjskog carstva", rekao je članak Washington Timesa objavljen dva mjeseca kasnije. Autor članka tvrdio je da će se inteligentne životinje uskoro osloboditi iz laboratorija.
Razlog uzbuđenja bili su planovi znanstvenika da implantiraju ljudske matične stanice u životinjske embrije kako bi razvili pojedinačne ljudske organe za transplantaciju u bolesnika kojima je potrebna transplantacija.
Očekuje se da će ova tehnologija skratiti vrijeme čekanja na operativni zahvat i smanjiti rizik odbacivanja transplantacije organa.
Tim hrabrim i dvosmislenim planovima prethodilo je više od tri desetljeća znanstvenog istraživanja. Eksperimenti su pomogli znanstvenicima da razotkriju neke osnovne misterije, istraže prirodu razlika među vrstama i otkriju kako nakupina stanica u majčinoj utrobi postaje živi organizam.
S obzirom na izglede za financiranje takvih projekata, čovječanstvo se brzo približava važnoj prekretnici u ovom području.
"Ovo se područje znanja razvija vrlo brzo", rekla je istraživačica Janet Rossant sa Sveučilišta u Torontu, koja je pokrenula proučavanje himera. "Naše razumijevanje biologije dostići će novu razinu."
Ali samo pod uvjetom da prvo riješimo niz teških etičkih problema povezanih s našom predstavom o tome što znači biti čovjek.
Hiljame su tisućljećima bile samo likovi u mitovima i legendama.
Biološki pojam posuđen je iz starogrčke mitologije: Homer je himeru opisao kao neobično stvorenje s glavom i vratom lava, tijelom koze i zmijskim repom. Prema legendi, ovo besmrtno strijeljanje s vatrom bilo je pronađeno u zemlji Lycia, koja se nalazi u Maloj Aziji (poluotok u zapadnoj Aziji, dio teritorija moderne Turske - Ed.).
Znanstvena definicija himere manje je šarena. Ovaj izraz koristi se za opisivanje bilo kojeg organizma sastavljenog od genetski različitih stanica.
Himerizam se pojavljuje u prirodi, osobito kao rezultat fuzije blizanačkih zametaka ubrzo nakon začeća i može dovesti do zapanjujućih rezultata.
Uzmimo, na primjer, bilateralne (bilateralne) ginendromorfe kod kojih jedna strana tijela ima karakteristike muškog, a druga ženskog. Ovakva stvorenja su u osnovi rezultat spajanja dva bratska blizanaca.
Ako je obojenost pojedinaca različitog spola vrlo različita, kao što je slučaj s mnogim vrstama ptica i insekata, rezultat može biti vrlo neobičan i dojmljiv.
Primjerice, kod crvenog kardinala, bilateralni ginendromorfizam rezultira svijetlo crvenim opadanjem "muške" strane i sivim šljokicama "ženske".
Međutim, mnogo češće stanice različitih zametaka miješaju se nasumičnim kombinacijama, što dovodi do suptilnijih promjena u cijelom organizmu.
Takve himere izgledaju i ponašaju se točno poput ostalih jedinki date vrste.
Postoji šansa da ste i sami himer, jer znanstvena istraživanja pokazuju da najmanje 8% neidentičnih blizanaca apsorbira stanice iz braće i sestara tijekom embrionalnog razvoja.
Unatoč činjenici da stvorenja poput onih opisanih u grčkim mitovima ne postoje u prirodi, to ne sprečava znanstvenike da pokušaju stvoriti vlastite himere u laboratoriju.
Janet Rossant bila je jedna od prvih znanstvenica koja je to učinila.
1980. godine, radeći na kanadskom Sveučilištu Brock, objavila je u časopisu Science rezultate eksperimenta u kojem je uzgajana himera iz genetskog materijala dvije različite vrste miševa: laboratorijskog albino miša, podvrsta kućnog miša (Mus musculus) i divlji miš Ryukyu (Mus caroli), koji živi u nekoliko azijskih zemalja.
Prethodni pokušaji uzgoja hibridnih stvorenja među vrstama često nisu uspjeli. Embrioni se uopće nisu pričvrstili na zid maternice, ili se pokazalo da su nerazvijeni, pa je slučaj najčešće završio pobačajem.
Rossantova metoda sastojala se od složenog kirurškog zahvata otprilike četiri dana nakon začeća.
Do tog trenutka oplođeno jaje se već pretvorilo u blastocistu - ugrušak unutarnje stanične mase okružen zaštitnim slojem zvanim trofoblast, koji će kasnije postati placenta.
Rossant i njegov kolega William Frels ubrizgali su unutrašnju staničnu masu uzetu iz blatociste Ryukyu miša u jaje laboratorijskog miša.
Budući da trofoblast u blastocisti miša domaćina nije oštećen tijekom operacije, DNA placente u razvoju još je uvijek jednaka majci. Kao rezultat toga, zametak se uspješno prianjao na stijenku maternice.
Znanstvenici su morali samo čekati 18 dana, promatrajući tijek trudnoće.
Eksperiment je bio nevjerojatno uspješan: od 48 novorođenih miševa, 38 je bilo himera, koje su sadržavale genetski materijal obje vrste miševa.
"Pokazali smo da je prijelaz međupredmetne barijere moguć", kaže Rossant. Himerizam se jasno očitovao u boji miševa: naizmjeničnim mrljama bijele i crvenkaste dlake.
Čak se i po temperamentu, ove himere značajno razlikovale od roditelja.
"Imamo vrlo čudnu mješavinu likova", kaže Rossant. "Ryukyu miševi su vrlo nemirni: da ne bi pobjegli, morate ih staviti na dno kante i ponijeti ih sa kavezima, nakon što stavite kožne rukavice."
Laboratorijski miševi mnogo su mirniji. "Ponašanje naših himera bilo je nešto između", napominje istraživač.
Prema Rossantovom stanju, na današnjoj razini razvoja neuroznanosti, takvi eksperimenti mogu pomoći u proučavanju ponašanja različitih vrsta.
"Mogli biste usporediti razlike u ponašanju s kojima dijelovi mozga himere sadrže dvije različite vrste stanica", kaže ona. "Smatram da je ovo područje istraživanja vrlo zanimljivo."
U svom ranom radu Rossant je pomoću svojih himera proučavao kako se organizmi razvijaju u maternici.
Proučavanje gena je tek započelo, a jasne razlike između dviju vrsta pomogle su ući u trag kako su stanice raspoređene po cijelom tijelu.
Zahvaljujući tome, znanstvenici su otkrili iz kojih elemenata unutarnje ćelijske mase se formiraju određeni organi.
Znanstvenici također mogu koristiti ovaj pristup za proučavanje uloge određenih gena. Za to se u jednom od embrija može umjetno stvoriti genetska mutacija, dok će se druga koristiti kao kontrolna.
Proučavanjem tako dobivene himere, istraživači će moći utvrditi na koje specifične tjelesne funkcije utječu određeni geni.
Rossantovu metodu ubrzo su usvojili i drugi znanstvenici širom svijeta. U jednom od pokusa bilo je moguće stvoriti himeru od stanica koza i ovaca.
Izgled životinje bio je vrlo neobičan: koža joj je izgledala poput patchwork pokrivača, gdje su se ovčje vune i gruba dlaka, svojstvena kozi, isprepletali.
Časopis Time opisao je himeru kao trik čuvara zoološkog vrta: koza u angorovom džemperu.
Rossant se također savjetovao o brojnim projektima očuvanja ugroženih vrsta: ideja je bila implantacija embrija u maternicu domaćih životinja.
"Ne znam koliko su ove inicijative bile uspješne, ali ideja je i danas živa", kaže ona.
Sada se planira primijeniti Rossantova metoda u okviru projekta koji bi teoretski mogao otvoriti novu stranicu u regeneracijskoj medicini.
Tijekom posljednja dva desetljeća znanstvenici su pokušavali naučiti kako uzgajati nove organe u laboratoriju iz matičnih stanica koje se mogu pretvoriti u stanice tkiva bilo koje vrste.
Smatra se da ova strategija ima ogroman potencijal za razvoj transplantologije.
"Problem je u tome što su matične stanice vrlo slične embrionalnim stanicama, ali nisu potpuno iste", kaže Juan Carlos Ispisua Belmonte iz Instituta za biološka istraživanja J. Salk iz La Jolla, u Kaliforniji.
Do sada matične stanice ostaju neprikladne za transplantaciju.
Ispisua Belmonte i brojni drugi istraživači smatraju da rješenje treba pronaći na farmama. Cilj znanstvenika je stvoriti himera za uzgoj potrebnih organa.
"Embriogeneza je rasprostranjena u prirodi, a 99% njezinih rezultata je pozitivno", kaže znanstvenik. "Još ne znamo kako ga rekreirati u laboratoriju, ali životinje to rade vrlo dobro, pa zašto ne bismo učinili da priroda djeluje na nas?"
Za razliku od himera koze i ovce, kod kojih su stanice dvije različite vrste nasumično raspoređene u tijelu, u tim se himerima strano tkivo mora koncentrirati u određenim organima.
Kroz genetske manipulacije, istraživači očekuju da će "izbaciti" određene organe iz tijela domaćina, smjestiti ljudske stanice u prazan prostor i prisiliti ih da formiraju odgovarajuće organe potrebne već veličine i oblika.
"Životinja će postati inkubator", kaže Pablo Juan Ross sa Sveučilišta u Kaliforniji, Davis.
Već je poznato da je u teoriji to moguće. Godine 2010. Hiromitsu Nakauchi sa Medicinskog fakulteta sa Sveučilišta Stanford koristili su sličnu tehniku da uzgajaju gušteraču štakora.
Sada su najprikladniji "inkubatori" za ljudske organe svinje, čija je anatomska struktura vrlo slična ljudskoj strukturi.
Ako ovaj plan uspije, pomoći će u rješavanju mnogih postojećih problema transplantacije.
"Prosječno, lista čekanja za transplantaciju bubrega sada traje oko tri godine", objašnjava Ross. Istovremeno, u svinjskom tijelu bi bilo moguće uzgojiti potrebne organe u samo pet mjeseci.
"Ovo je još jedna prednost korištenja svinja kao prijevoznika: one rastu vrlo brzo", objašnjava znanstvenik.
Interspecifične himere mogu naći primjenu u farmakologiji.
Često se prilikom testiranja novih vrsta lijekova na životinjama rezultati postignu uspješno, ali kad ljudi koriste iste lijekove nastaju neočekivane i nepoželjne posljedice. "Rezultat je gubljenje vremena i novca", naglašava Ispisua Belmonte.
Zamislimo izglede predložene metode na primjeru novog lijeka za bolesti jetre.
"Ako bismo ljudske stanice stavili unutar svinjske jetre, tada bismo već u prvoj godini rada na stvaranju lijeka mogli utvrditi je li potencijalno toksičan za ljudsko tijelo", kaže istraživač.
Rossant se slaže da metoda ima veliki potencijal, ali naglašava da znanstvenici još uvijek moraju ozbiljno raditi: "Priznajem hrabrost onih koji su se usudili raditi na ovom zadatku. To je izvedivo, ali moram priznati da će se istraživači na putu morati suočiti s vrlo ozbiljnim poteškoćama."
Mnogi od njih su tehničke naravi.
S gledišta evolucije, čovjek se razlikuje od svinje puno više od štakora od miša.
Znanstvenici iz iskustva znaju da se u takvim slučajevima vjerojatnost odbacivanja stanica donora od strane tijela domaćina značajno povećava.
"Potrebno je stvoriti posebne uvjete kako bi ljudske stanice preživjele i podijelile [u svinju]", kaže Ispisua Belmonte.
To će zahtijevati pronalazak "primarnog", besprijekorno čistog izvora matičnih stanica čovjeka koje se mogu transformirati u bilo koje tkivo.
Pored toga, možda će biti potrebno genetski modificirati organizam domaćina kako bi se smanjila vjerojatnost odbacivanja stranih stanica.
Međutim, dosad je glavna prepreka za zaustavljanje istraživanja etička razmatranja.
U 2015. godini Nacionalni instituti za zdravstvo Ministarstva zdravstva SAD-a uspostavili su moratorij na eksperimente financiranja kako bi stvorili himere na ljudima i životinjama.
Istina, naknadno je objavljeno da bi zabrana mogla biti ukinuta - pod uvjetom da će svaki takav eksperiment biti podvrgnut dodatnoj procjeni prije nego što se osigura financiranje.
U međuvremenu, Ispisua Belmonte dobio je prijedlog bespovratnih sredstava u iznosu od 2,5 milijuna dolara, pod uvjetom da umjesto majstorskih stanica koristi majmunske stanice za stvaranje himre.
Najveća briga je hipotetska vjerojatnost da će ljudske matične stanice doći do svinjskog mozga, što dovodi do stvaranja bića s nekim sposobnostima i ponašanjem svojstvenim ljudima.
"Mislim da taj scenarij treba razmotriti i detaljno razmotriti u istraživanjima", kaže Rossant. Napokon, njezine su himere pokazale temperamentne osobine obje vrste miševa. Stvaranje ljudske svijesti zarobljene u životinjskom tijelu je košmarna zavjera dostojna Wells-ove olovke.
Istraživači brzo naglašavaju da se mogu poduzeti određene mjere opreza. "Ubrizgavanjem stanica u određenoj fazi razvoja embrija, ovaj rizik ćemo možda moći izbjeći", kaže Belmonte.
Drugi mogući izlaz je programiranje matičnih stanica na genetskoj razini da se samouništavaju pod određenim uvjetima kako bi se izbjeglo njihovo unošenje u živčano tkivo.
No te odluke nisu dovoljno uvjerljive za Stuarta Newmana, citobiologa s njujorškog Medicinskog fakulteta, koji se brine o potencijalnim posljedicama takvih eksperimenata od stvaranja himera koza i ovaca u 1980-ima.
Newmanova briga nije toliko moderni planovi znanstvenika koliko budućnost u kojoj bi himere postupno mogle steći sve više i više ljudskih karakteristika.
"Što više ljudi možete unijeti u ove hibride, oni postaju zanimljiviji i znanstveno i medicinski", kaže on.
„Sada se netko može zakleti da nikada neće stvoriti himere u ljudskom obliku, ali na kraju, latentna želja i dalje ostaje. Ima nešto u samoj temi što potiče znanstvenike da idu dalje i dalje u ovom smjeru."
Recimo da su znanstvenici stvorili himeru za istraživanje novog lijeka za Alzheimer. Istraživači u početku dobivaju dozvolu da stvore stvorenje s mozgom koji je, recimo, 20% čovjeka. Ali s vremenom mogu doći do zaključka da je za potpuno razumijevanje učinaka lijeka potrebno povećati udio ljudskog mozga na 30 ili 40 posto.
Osim toga, rekao je Newman, kako bi dobio financijska sredstva, istraživač često mora izjavljivati sve ambicioznije ciljeve istraživanja: "Nije da znanstvenici pokušavaju stvoriti čudovišta … Istraživanje je prirodan, evolucijski proces i neće prestati sam od sebe."
Jednako je važno da takvi eksperimenti mogu ugroziti naš osjećaj ljudskosti, nastavlja Newman: „Transformacija naše kulture omogućuje nam da pređemo te granice. U ovom se slučaju na osobu gleda kao na samo materijalni objekt."
Znajući za postojanje ljudskih himera, možda nećemo toliko sumnjati u manipulaciju ljudskim genima kako bismo djecu stvorili "po narudžbi".
A Newman nije sam u svojim strahovima.
John Evans, sociolog sa Sveučilišta u Kaliforniji, San Diego, ističe da se sama rasprava o hibridima ljudi i životinja fokusirala na kognitivne sposobnosti.
U tom kontekstu možemo zaključiti da se takve himere ne mogu tretirati kao ljudi ako nemaju ljudsko racionalno razmišljanje ili govor.
Ali ova vrsta logike može nas odvesti niz sklizak sloj rasprava o tome kako se odnositi prema članovima vlastite vrste.
„Ako društvo počne gledati na osobu kao na skup sposobnosti, ono će početi tretirati svoje članove s manjim nizom tih sposobnosti kao drugorazredne ljude“, upozorava Evans.
Ispisua Belmonte smatra da su mnoge od tih briga, posebno one koje se odražavaju u senzacionalnim naslovima, do sada neutemeljene.
„Mediji i regulatori misle da ćemo gotovo sutra početi uzgajati važne ljudske organe u svinjama. Ovo je špekulacija znanstvene fantastike. Još smo na samom početku našeg puta."
I kako piše časopis Nature, rasprava o etici takvog istraživanja ne bi trebala uključivati emocije.
Koncept intermezanskog himerizma nekima se može činiti odvratan, ali patnja ljudi s neizlječivim bolestima nije manje strašna. Ne možete riješiti moralne i etičke probleme samo na temelju instinktivnih reakcija.
Bez obzira na konačnu odluku, treba imati na umu da njezine potencijalne posljedice nisu ograničene na znanstveno područje.
"Način na koji razgovaramo o osobi u ovoj raspravi može nenamjerno promijeniti način na koji gledamo", piše Evans.
Napokon, pitanje je što definira osobu koja leži u srcu Wellsovog romana. Nakon povratka s otoka dr. Moreaua, Pendrick se povlači u englesku provinciju, daleko od velikih gradova, preferirajući ljudsku komunikaciju kako bi promatrao zvjezdano nebo.
Posvjedočivši nasilnom kršenju prirodne međupredmetne barijere, više ne može gledati ljude ne primjećujući životinjsku prirodu u njima: „Činilo mi se da ni sam ja nisam racionalno ljudsko biće, već siromašna bolesna životinja mučena nekom čudnom bolešću koja čini da luta sam poput izgubljene ovce."