Οι επιστήμονες μόλις δημιούργησαν υβρίδια ανθρώπου-προβάτων

Οι επιστήμονες κατάφεραν πρόσφατα να δημιουργήσουν ένα υβρίδιο ανθρώπου και προβάτου, φέρνοντάς τους πιο κοντά στη δημιουργία τεχνητά αναπτυγμένων οργάνων για χρήση σε μεταμοσχεύσεις οργάνων. Το ερευνητικό πρόγραμμα περιελάμβανε την εισαγωγή ανθρώπινων βλαστοκυττάρων σε έμβρυα προβάτου και τα έμβρυα προβάτου που προέκυψαν ήταν περίπου 0,01% ανθρώπινο γονιδίωμα. Τα αποτελέσματα της έρευνας ανακοινώθηκαν πρόσφατα από την Αμερικανική Ένωση για την Πρόοδο της Επιστήμης.

Τα έμβρυα καταστράφηκαν στις 28 ημέρες από την ανάπτυξή τους, αλλά παρόλα αυτά κατάφεραν να φέρουν τους ερευνητές πιο κοντά στην πιθανή ανάπτυξη ανθρώπινων οργάνων για να τα δώσουν στους λήπτες μεταμόσχευσης. Υπάρχει ουσιαστική ανάγκη για δωρεά οργάνων στις ΗΠΑ, με έξι άτομα να προστίθενται στις λίστες αναμονής για δωρεές οργάνων κάθε ώρα στη χώρα. Χιλιάδες άνθρωποι πεθαίνουν κάθε χρόνο περιμένοντας μια δωρεά οργάνων. Έχουν δημιουργηθεί διάφορα έργα για την τεχνητή αύξηση του αριθμού των οργάνων που είναι διαθέσιμα για όσους περιμένουν, συμπεριλαμβανομένων των οργάνων εκτύπωσης 3D, της δημιουργίας μηχανικών οργάνων και σε αυτήν την περίπτωση, της δημιουργίας οργάνων σε χοίρους ή πρόβατα.

Δημιουργία τεχνητών οργάνων από έμβρυα ζώων

Ο Δρ Πάμπλο Ρος ήταν μέρος της ομάδας που εργαζόταν για την ανάπτυξη ανθρώπινων οργάνων με υποκατάστατα ζώων. Ο Ross είναι από το Πανεπιστήμιο της Καλιφόρνια, Davis, και λέει ότι ακόμη και τα καλύτερα ταιριαστά όργανα του σήμερα δεν τείνουν να διαρκούν πολύ. Αυτό συμβαίνει επειδή το ανοσοποιητικό σύστημα του δέκτη τους επιτίθεται. Οι επιστήμονες ελπίζουν ότι το ερευνητικό πρόγραμμα θα τους επιτρέψει να δημιουργήσουν όργανα τεχνητά προσαρμοσμένα στον αποδέκτη, σώζοντας ζωές.

Οι ερευνητές απομόνωσαν ενήλικα βλαστοκύτταρα από ανθρώπους και τα τοποθέτησαν σε πρόβατα για να φτιάξουν τις χίμαιρες ανθρώπου-προβάτων. Τα βλαστοκύτταρα είναι κύτταρα που μπορούν να εξελιχθούν σε οποιοδήποτε τύπο κυττάρου χρειάζεται το σώμα. Αφού απομόνωσαν τα βλαστοκύτταρα, οι επιστήμονες τα έκαναν ένεση στο έμβρυο ενός προβάτου. Αυτή είναι μια δύσκολη διαδικασία για να γίνει σωστά, καθώς περιλαμβάνει την προσαρμογή του DNA του βλαστοκυττάρου, έτσι ώστε να μην αναπτύσσονται όργανα προβάτου και να αρχίσουν να αναπτύσσονται τα εισαγόμενα βλαστοκύτταρα.

Δεν είναι η πρώτη φορά που οι επιστήμονες πειραματίζονται με τη δημιουργία οργάνων σε υβρίδια ζώου-ανθρώπου. Πέρυσι, οι ερευνητές χρησιμοποίησαν βλαστοκύτταρα για να αναπτύξουν το πάγκρεας ποντικών σε αρουραίους και στη συνέχεια κατάφεραν να μεταμοσχεύσουν τα όργανα σε διαβητικά ποντίκια, θεραπεύοντας τον διαβήτη τους. Στη συνέχεια, οι ερευνητές στο Ινστιτούτο Salk κατάφεραν να κρατήσουν ζωντανά τα έμβρυα των χοίρων στα οποία είχαν γίνει ένεση με ανθρώπινα βλαστοκύτταρα για έως και 28 ημέρες. Αν και το επίτευγμα ήταν εντυπωσιακό, το επίπεδο των ανθρώπινων κυττάρων στα έμβρυα χοίρου ήταν αρκετά χαμηλό, μόνο περίπου 1 στα 100.000.

Ζητήματα απόρριψης οργάνων

Ο Ross και η υπόλοιπη ερευνητική του ομάδα κατάφεραν να τελειοποιήσουν τη διαδικασία για την εμφύτευση βλαστοκυττάρων σε έμβρυα ζώων, οδηγώντας σε υψηλότερα επίπεδα ανθρώπινων κυττάρων από ό,τι σε προηγούμενα πειράματα. Ο Ross λέει ότι μόνο περίπου 1 στα 10.000 κύτταρα στα έμβρυα προβάτων ήταν ανθρώπινα. Ο Ross εκτιμά ότι για να αναπτύξει το έμβρυο χρησιμοποιήσιμα όργανα, τα κύτταρα του εμβρύου θα πρέπει να είναι περίπου 1% ανθρώπινα αντί για 0,01% που είναι τώρα. Αυτό σημαίνει ότι παρόλο που το επίπεδο των ανθρώπινων κυττάρων είναι πολύ υψηλότερο από ό,τι μπόρεσαν να επιτύχουν οι επιστήμονες στις χίμαιρες του χοίρου-ανθρώπου, υπάρχει ακόμη πολύς δρόμος μέχρι να χρησιμοποιηθούν αυτά τα όργανα στη μεταμόσχευση.

Υπάρχει επίσης το ζήτημα της απόρριψης του ανοσοποιητικού για να βρεθεί μια λύση. Το ανθρώπινο σώμα ήδη απορρίπτει όργανα από άλλους ανθρώπους και πρέπει να γίνουν επιπλέον βήματα για να διασφαλιστεί ότι τα όργανα θα μπορούσαν να λειτουργήσουν με τον άνθρωπο. Οι επιστήμονες θα πρέπει να εφαρμόσουν μηχανισμούς που να διασφαλίζουν ότι τυχόν υπολείμματα ζωικών ιών αφαιρούνται από το DNA του προβάτου ή του χοίρου. Οι πιθανότητες είναι ότι ο ευκολότερος τρόπος για να επιτευχθεί αυτό θα ήταν να χρησιμοποιήσετε την επεξεργασία γονιδιώματος CRISPR ή Cas-9. Το CRISPR λειτουργεί αναγνωρίζοντας σύντομες αλληλουχίες RNA και στη συνέχεια ταιριάζοντάς τες με τμήματα DNA. Όταν βρεθεί το τμήμα του στοχευμένου DNA, μπορεί να επεξεργαστεί χρησιμοποιώντας συγκεκριμένα ένζυμα. Αυτή η μορφή στοχευμένης επεξεργασίας γονιδιώματος έχει αποδειχθεί εξαιρετικά επιτυχημένη και έχει μεγάλη ποικιλία εφαρμογών.

Ο Ross και η ομάδα του πιστεύουν ότι αυτά τα ζητήματα θα μπορούσαν να ξεπεραστούν γρήγορα εάν η έρευνα λάμβανε περισσότερη χρηματοδότηση, αλλά υπάρχουν ζητήματα που το εμποδίζουν. Ένα ζήτημα είναι οι ηθικές ανησυχίες που φυσικά συνοδεύονται από οποιαδήποτε έρευνα που προτείνει το συνδυασμό ανθρώπινου και ζωικού DNA. Επί του παρόντος, τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των Η.Π.Α. έχουν μορατόριουμ για τη χρηματοδότηση ερευνητικών έργων που αφορούν υβρίδια ζώων-ανθρώπων. Το NIH εξετάζει το ενδεχόμενο άρσης της απαγόρευσης κάποια στιγμή, αλλά προς το παρόν, όλη η έρευνα που θα γίνει από την ομάδα του Ross θα πρέπει να χρηματοδοτηθεί από ιδιώτες δωρητές.

Ηθικές ανησυχίες

Υπάρχουν πολλές ηθικές ανησυχίες σχετικά με το είδος της έρευνας που κάνει η ομάδα του Ross. Μερικοί άνθρωποι ανησυχούν ότι η εισαγωγή ανθρώπινων κυττάρων στα ζώα μπορεί να δημιουργήσει χοίρους ή πρόβατα με περισσότερα ανθρώπινα χαρακτηριστικά, όπως πρόσωπα που μοιάζουν με ανθρώπους ή ακόμα περισσότερα ανθρώπινα μυαλά.

Η ομάδα του Ross λέει ότι είναι ευαίσθητη σε αυτές τις ανησυχίες και θέλει να προχωρήσει πολύ προσεκτικά. Ο Ross λέει ότι ενώ η ομάδα μπορεί να στοχεύσει τα ανθρώπινα κύτταρα για να κατασκευάσει μόνο συγκεκριμένα όργανα, εξακολουθεί να θέλει να είναι προσεκτική.

Λέει ο Ρος:

Ένας από τους συνεργάτες του Ross, ο Hiro Nakauchi, επανέλαβε την προσοχή του Ross και είπε ότι παρόλο που τα ανθρώπινα κύτταρα στο έμβρυο είναι σε πολύ μικρά επίπεδα, εξακολουθούν να διεξάγουν δοκιμές για να βεβαιωθούν ότι τα ανθρώπινα κύτταρα δεν καταλήγουν στον εγκέφαλο του ζώου. κύτταρα ή γονάδες.

Πέρα από τις ανησυχίες για την ανάμειξη ανθρώπινων και ζωικών κυττάρων, υπάρχουν επίσης ηθικά ερωτήματα σχετικά με την ηθική που συνεπάγεται η δημιουργία ζώων με μοναδικό σκοπό τη χρήση των οργάνων τους για τη διατήρηση των ανθρώπων. Όπως με κάθε έρευνα που περιλαμβάνει τη δημιουργία ζώων για πειραματισμούς, η διαμάχη αφθονεί. Καθώς η έρευνα σε αυτά τα είδη τεχνητά αναπτυγμένων οργάνων συνεχίζεται, αναμφίβολα θα ενταθεί και η δεοντολογική συζήτηση.

Ο Ross κατανοεί τη διαμάχη, αλλά υποστηρίζει ότι είναι λάθος να μην κάνουμε κάποιο είδος δράσης που θα μπορούσε να δώσει ελπίδα σε όσους χρειάζονται όργανα. Παρά τη διαμάχη που είναι εγγενής στην έρευνα, ο Ross είναι αισιόδοξος ότι θα μπορούσε να σώσει ζωές. Ο Ross λέει ότι ενώ καμία από τις προσεγγίσεις για τη λήψη οργάνων σε ασθενείς με μεταμόσχευση δεν είναι τέλεια, είναι επιτακτική ανάγκη να διερευνήσουμε όλες τις πιθανές επιλογές για να βοηθήσουμε όσους χρειάζονται όργανα.