general

Creșteți organele umane la porci. Ce poate merge prost?

Pentru vechii greci, himera era o creatură amenințătoare.- parțial leu, parțial capră și parțial șarpe. Prima himeră pe care Juan Carlos Ispisua Belmonte a creat-o în 1992 a fost mult mai puțin teribilă: ea a constat dintr-un membru făt al unui șoarece altoit pe o aripă a unui embrion de pui. La acea vreme, Belmonte era un om de știință tânăr care lucra într-un laborator din Heidelberg, Germania. El a fost fascinat de secretele expresiei genetice - semnalele biologice care controlează dezvoltarea animalului - și potențialul pur al celulelor embrionare.

Luați orice vertebrate: pui, porc, om. La maturitate, ele se dovedesc a fi organisme complet diferite, dar încep practic din același lucru. Belmonte începu să se întrebe: dacă piciorul unui șoarece ar putea să se rădăcească pe o aripă de pui, ce altceva ar putea fi posibil? Cum altfel oamenii de știință pot schimba semnalele care determină ce va deveni o creatură?

Este posibil să crești altul de la o creatură?

Interesul Belmonte în flexibilitatea embrionilor a fost, înun sens personal. În calitate de copil al părinților săraci, slab educați în zonele rurale din sudul Spaniei, a fost forțat să părăsească școala timp de mai mulți ani pentru a-și susține familia în timp ce lucra la o fermă. Și abia în adolescență, sa întors în clasă - și din acel moment sa mutat rapid din filosofie (Nietzsche și Schopenhauer au fost iubiți) la farmacologie și genetică.

Până în 2012, Belmonte a devenit unul dintre cei remarcabilibiologi mondiali, care lucrează în laboratorul lor propriu la Institutul Salk din La Jolie, California, și un altul în Spania lor natală. Ca și colegii săi din întreaga lume, el sa gândit să folosească un nou instrument puternic în arsenalul acestei discipline - platforma de editare a genei CRISPR-Cas9. După apariția primelor lucrări serioase CRISPR, Belmonte a găsit rapid un gol. Numai în Statele Unite, circa 100.000 de persoane sunt în linie pentru transplantul de organe în orice moment și aproximativ 8.000 dintre aceștia mor în fiecare an din cauza lipsei de donatori. Potrivit lui Belmonte, CRISPR și chimeras pot fi soluția. El a sperat să folosească o tehnică nouă de editare a genei pentru a transforma corpurile de bovine în incubatoare pentru inimi, rinichi, ficat și plămâni.

Căutarea Belmonte a început cu cercetarea pe șoareci. Folosind CRISPR, el și echipa sa au eliminat genele care au permis animalelor să crească mai multe organe, inclusiv ochii, inima și pancreasul. În loc să permită acestor embrioni modificați mouse-ul să crească singuri, oamenii de știință Salk au introdus în amestec niște celule stem de șobolan. Apoi, celulele de șobolan au înlocuit organele dispărute, iar animalele au trăit o viață normală a mouse-ului. Până în 2017, Belmonte și colegii săi au trecut la subiecte mai mari. Au injectat celulele stem umane cu 1500 de embrioni de porci obișnuiți, apoi au implantat aceste embrioni în scroafe. Timp de aproximativ 20 de zile, unii dintre ei s-au transformat în chimeras de porci umani. A fost un succes modest. Embrionii au fost mai mult de porc decât de om: au existat 1 om la 100.000 de celule de porc. Dar experimentul a avut succes: aceștia au fost primii embrioni himerici creați prin îmbinarea a două specii mari, de la distanță.

Ca și în cazul șoarecilor și șobolanilor, Belmonteintenționează să utilizeze CRISPR pentru a opri dorința porcului de a-și crea propriile organe și apoi să umple golul cu celulele umane. Dar cel de-al doilea pas - obținerea de celule umane pentru a se rădăcina la porcine la o viteză mai mare - sa dovedit a fi destul de darn hard. Eficacitatea șoarecilor de șobolan este foarte bună. Eficacitatea porcilor umani nu este deosebit de ridicată. Aceasta este problema. Astăzi, în laboratorul din Belmonte se desfășoară un proces complicat de încercare și eroare - oamenii de știință testează modul în care diferite celule animale și umane interacționează unul cu celălalt, în speranța de a aplica informațiile chimerilor porcilor și oamenilor. Dar chiar și acest proces minuțios, potrivit oamenilor de știință, este foarte rapid după standardele din anii precedenți. Folosind metode tradiționale, ar avea nevoie de "sute de ani". Dar, datorită CRISPR, putem asambla foarte repede multe gene și le putem modifica.

Dacă CRISPR la ajutat pe Belmonte în ambițiile lui, ela trimis-o la una dintre cele mai spinoase arii etice ale științei. Oamenii vechi au considerat chimera ca fiind un semn de rău, iar oamenii moderni îi tratează ca și cum ar fi aceiași - mai ales atunci când limita dintre oameni și animale este neclară. În adresa sa din 2006, președintele american George W. Bush a numit crearea unor astfel de hibrizi unul dintre "cele mai grave abuzuri în cercetarea medicală". În 2015, Belmonte a aflat că solicită un premiu Pioneer, una dintre cele mai prestigioase și mai generoase granturi ale Institutului Național de Sănătate. Apoi sa dovedit că lucrarea de pe această linie a fost suspendată - datorită muncii sale cu chimeras. În același an, NIH a suspendat finanțarea federală pentru orice cercetare privind introducerea celulelor stem umane în embrioni de animale, invocând necesitatea de a se gândi la probleme etice. Un an mai târziu, moratoriul a fost promis că va fi anulat, dar până în prezent nu există finanțare. Belmonte a primit în cele din urmă premiul Pioneer, dar el a condus majoritatea experimentelor cu porci din Spania pe cheltuiala proprie.

John de Vaux, directorul celulei șiingineria tisulară la Spitalul Universitar din Montpellier, în Franța, prezintă cu ușurință scenariile cele mai grave care implică chimeras de porc. De exemplu, dacă prea multe celule umane ajung în creierul unui porc, atunci animalul poate dezvolta teoretic noi tipuri de conștiință și inteligență. (În 2013, cercetătorii din Rochester, New York, au injectat șoareci cu celule creierului uman - și șoarecii au fost mai inteligenți decât colegii lor). "Ar fi groaznic să ne imaginăm o formă de conștiință umană încuiată în corpul unui animal", spune de Vaux. Ce se întâmplă dacă oamenii de știință fac din greșeală un porc care să-și poată înțelege propria lor suferință, cu un sentiment de nedreptate morală? Chiar dacă ați putea ucide un animal să-și extragă organele, ceea ce mulți activiști în domeniul protecției animalelor nu ar fi de acord, ar fi cu siguranță monstruos să ucizi o creatură cu o inteligență umană ca să-i iei pancreasul.

Belmonte oferă o soluție directă la această problemă: nevoie de CRISPR mai mult. Folosind gena de editare, a spus el, oamenii de stiinta vor putea preveni colonizarea creierului porcului cu celule umane. Astfel de intervenții pot împiedica ADN-ul uman să penetreze linia germinativă a porcului - astfel încât acesta să nu se transfere purceilor viitori. Acesta este un alt scenariu care face ca bioetica sa se incrunte. "Există tehnologii în laborator care ne-ar putea ajuta să evităm aceste probleme etice", spune Belmonte.

Studiile Chimera sunt doar una dintre cele mai maridirecții care sunt dezvoltate în laboratorul de Belmonte de 58 de ani, folosind CRISPR. El și echipa sa desfășoară, de asemenea, numeroase experimente privind ediția epigenetică - o variantă a CRISPR care modulează expresia genică, mai degrabă decât hacking-ul secvenței ADN în sine. Din acest motiv, simptomele diabetului, boli de rinichi și distrofie musculară la șoareci sunt abordate complet. Putem spune că oamenii de știință încearcă să depășească foarte îmbătrânirea.

"El împinge granițele a ceea ce putemprezent ", spune Pablo Juan Ross, profesor de zoologie la Universitatea din California, Davis, care experimenteaza cu chimeras pe porci si oi in laboratorul propriu. Ambii cercetători sunt interesați să dovedească valoarea editării genelor și crearea de himere. Ross se bazează pe faptul că nu putem abandona tehnologia care ne va permite să creștem organe la animale, fără a aștepta până când un alt adolescent va muri într-un accident de mașină.

Dar Belmonte nu se grăbește, în ciuda luinerăbdarea. El a decis să distrugă primele porcine himerice fetale în timpul primului trimestru, fără a le aștepta să se dezvolte în ceva mai complex din punct de vedere etic - în ciuda faptului că în Spania, unde au fost crescuți, regulile ar fi permis Belmontei să ucidă animale în orice moment. Și el este atent în ceea ce privește editarea genelor la om. "Trebuie să învățăm mult înainte de a folosi CRISPR în public", spune el. - Nu aș îndrăzni să-l scoatem din laborator.

Progresul nu ar trebui să se facă numai în domeniul științei. Ar trebui, de asemenea, să existe o dezbatere detaliată privind editarea genelor - și nu numai oamenii de știință, ci și medicii, publicul și guvernul ar trebui să aibă o voce. De Vaux este de acord: "Einstein a efectuat cercetări fundamentale în domeniul fizicii. Dar la nivel de țară, sa decis să se aplice aceste rezultate la bombardarea Hiroshima - nu la nivelul oamenilor de știință ".

Belmonte este adamant că astăzi oamenii de științăsunt pe punctul de a vindeca boala, de a inversa îmbătrânirea și de a salva vieți cu organe crescute. Se poate schimba evoluția proprie, propria noastră apariție.

Sunteți de acord cu el? Spune-ne în chat-ul nostru în Telegramă.

Notificare Facebook pentru UE! Trebuie să vă autentificați pentru a vizualiza și posta comentarii FB!