4. augusta 2016 americké národné zdravotné ústavy (NIH) oznámili, že chystajú zrušiť moratórium na vytváranie chimér. Hovoríme o eticky kontroverzných pokusoch, pri ktorých sa ľudské kmeňové bunky vkladajú do živočíšnych embryí - v dôsledku toho vznikajú organizmy, ktoré kombinujú zvieracie a ľudské vlastnosti. Vedci ich nazývajú chimérami.
V starovekom Grécku sa chiméry nazývali mytologickými príšerami s hlavou a krkom leva, telom kozy a chvostom hada. Rovnaké chiméry sú organizmy s geneticky odlišným materiálom. Mohli by slúžiť ako vhodné biologické modely na štúdium rôznych chorôb, napríklad rakoviny alebo neurodegeneratívnych syndrómov, a mohli by sa stať zdrojom orgánov na transplantáciu.
Len čo sa však experimentálna biológia priblíži k sci-fi, verejnosť sa obáva, že by to mohlo mať neúmyselné následky.
Pri vytváraní chimér sa používajú kmeňové bunky s pluripotenčnými vlastnosťami. Inými slovami, dokážu sa transformovať do všetkých buniek ľudského embrya. Bunky sa zavádzajú do embryonálnych tkanív modelových organizmov (myši, potkany, opice, ošípané a iné zvieratá) vo veľmi skorých štádiách, po ktorých sa embryo môže ďalej vyvíjať.
V septembri 2015 NIH vyjadrila obavy, že ak by sa kmeňové bunky vstrekli do mozgu myší, výsledkom by mohli byť hlodavce so zmenenou kognitívnou schopnosťou - to znamená, že zvieratá majú „superinteligenciu“. NIH, ktorá udeľuje granty na biomedicínsky výskum, sa preto rozhodla pozastaviť financovanie experimentov s chimérami, kým ich odborníci neštudujú etický problém.
Niektoré výskumné skupiny v Spojených štátoch však už boli zaneprázdnené vytváraním chimér. MIT Technology Review uvádza, že v roku 2015 sa uskutočnilo asi 20 pokusov o produkciu chimérov ošípaných a oviec. Žiaľ, ešte nebola uverejnená ani jedna vedecká práca a neexistujú žiadne správy o úspešnej produkcii zvierat ľudskými tkanivami.
Zľava doprava: normálna myš, myš s klietkami potkana, krysa s myšou klietkou, normálna krysa
Propagačné video:
Pokusy s chimérnymi organizmami kombinujú genetické inžinierstvo a biológiu kmeňových buniek. Nestačí len zaviesť pluripotentné bunky do embrya zvieraťa, pretože v tomto prípade je možné získať organizmus s katastrofickými vývojovými poruchami. Vedci zvyčajne vypínajú gény v embryách, aby nemohli tvoriť špecifické tkanivá. V tomto prípade kmeňové bunky preberajú úlohu formovania chýbajúceho orgánu, ktorý sa nelíši od človeka, čo ho robí vhodným na transplantáciu.
Podľa kardiologa Daniela Garryho sa prvé testy tejto metódy uskutočnili v jeho laboratóriu. Vedci navrhli ošípané, ktorým chýbali kostrové svaly a krvné cievy. Takéto zvieratá by neboli životaschopné, vedci však k embryám pridali kmeňové bunky z iného embrya ošípaných.
Výsledky pôsobili na americkú armádu natoľko, že dali Harrymu grant vo výške 1,4 milióna dolárov na rast ľudských sŕdc ošípaných. Vedec chcel pokračovať vo svojom výskume napriek moratóriu NIH a bol jedným z 11 autorov, ktorí uverejnili list, v ktorom kritizovali rozhodnutie biomedicínskeho centra.
Vedci tvrdia, že moratórium NIH predstavuje hrozbu pre vývoj biológie kmeňových buniek, vývojovej biológie a regeneratívnej medicíny a pýtali sa, či by kmeňové bunky mohli produkovať vysoko inteligentné, humanizované zviera. Poukázali najmä na to, že experimenty s xenotransplantáciou, pri ktorých sa do mozgu myší implantujú ľudské nervové bunky, neviedli k príliš inteligentným hlodavcom.
Ľudské kmeňové bunky (červené) v myších embryách v štádiu blastocysty
Niektorí vedci pracujúci na chiméri ako prevenciu nedovolia, aby sa ich výtvory narodili. Embryológovia študujú embryá, aby získali informácie o prínose ľudských kmeňových buniek k vývoju plodu.
Napriek tomu, že niektoré laboratóriá to hrajú bezpečne, chimérické zvieratá už existujú - napríklad myši, vybavené ľudským imunitným systémom. Takéto zvieratá sa tvoria zavedením buniek pečene a týmusu z potratených ľudských embryí do tela už narodených hlodavcov.
Vedci majú najväčší záujem na vytvorení chimér v štádiu blastocysty, keď je plodom guľa pozostávajúca z niekoľkých desiatok buniek. Táto metóda sa nazýva komplementácia embryí.
V roku 2010 sa vedcom v Japonsku podarilo vytvoriť myši, ktorých pankreas bol kompletne zložený z potkaních buniek. Hiromitsu Nakauchi, hlavný autor diela, sa neskôr rozhodol vytvoriť „ľudské ošípané“, pre ktoré sa musel presťahovať do Spojených štátov, pretože vedecké výbory v Japonsku takéto experimenty neschvaľujú.
Vedec teraz pracuje na Stanfordskej univerzite na grante Kalifornského inštitútu regeneratívnej medicíny. Väčšina pluripotentných buniek vstreknutých do embryí v jeho laboratóriu je vyrobená z vlastnej krvi, povedal, pretože byrokratické prekážky bránia náboru dobrovoľníkov zvonka.
Väčšina ľudí, počujúcich slovo „chiméra“, si predstavuje monštrá, ktoré vytvorili šialení vedci. Vedci musia dokázať, že ľudské bunky sa môžu skutočne množiť a tvoriť u zvierat úplné a zdravé orgány. Myši a potkany sú geneticky veľmi blízko, takže tvorba chimér v tomto prípade nie je problémom. V prípade ľudí a ošípaných, ktorých spoločný predok žil pred 90 miliónmi rokov, sa môžu veci líšiť.
Vedci už testujú komplementáciu embryí ošípaných ľudskými kmeňovými bunkami, ale výskum sa začal až po schválení troch bioetických komisií. Stanfordská univerzita, ktorá vykonáva výskum, má obmedzený čas na vývoj embryí na 28 dní (prasiatka sa rodia 114 dní). Napriek tomu bude plod dostatočne vyvinutý, aby bol schopný určiť, ako dobre sa vytvárajú orgánové púčiky.
Minulý týždeň NIH navrhla nahradiť moratórium ďalšími odbornými znalosťami, ktoré má vykonať výbor pre etikov a odborníkov na dobré životné podmienky zvierat. Zohľadnia sa také faktory, ako sú typ ľudských buniek, ich umiestnenie do embrya a možné zmeny v správaní a vzhľade zvieraťa. Zistenia expertov pomôžu NIH rozhodnúť, či je prehodnotený projekt hodný financovania.