Κυριακή 18 Απριλίου 2021

Η διεθνής ομάδα δημιουργεί τα πρώτα χιμαιρικά έμβρυα ανθρώπου-πιθήκου.

  • Ούσα Λι Μακ Φάρλινγκ

Από την Usha Lee McFarling


Μία ομάδα επιστημόνων από τις ΗΠΑ, την Κίνα και την Ισπανία ανέφεραν την Πέμπτη ότι δημιούργησαν τα πρώτα έμβρυα που ήταν εν μέρει ανθρώπινα και εν μέρει μαϊμού και τα κράτησαν ζωντανά για έως και 20 ημέρες σε εργαστηριακά πιάτα.












Η ηθικά αμφιλεγόμενη δημιουργία χίμαιρων - που περιέχει κύτταρα από πολλά είδη - αποτελεί μέρος μιας προσπάθειας να φτιάξουν πειραματικά μοντέλα για να βοηθήσουν τους επιστήμονες να κατανοήσουν καλύτερα την πρώιμη ανάπτυξη, να επινοήσουν νέες θεραπείες για τις ανθρώπινες νόσους και πιθανώς να βρουν μεθόδους για την ανάπτυξη οργάνων για μεταμόσχευση μέσα σε άλλα ζώα, όπως χοίροι ή πρόβατα. Τέτοιες χίμαιρες μπορούν να χρησιμοποιηθούν σε πειράματα που δεν μπορούν να γίνουν με ανθρώπινα έμβρυα, για παράδειγμα, αλλά ο συνδυασμός ανθρώπινων κυττάρων με αυτά των πρωτευόντων οδηγεί σε νέες και επείγουσες ηθικές ανησυχίες.

Για να είμαστε σαφείς, το έργο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell , βρίσκεται σε πολύ πρώιμα στάδια. Η ομάδα δεν δημιούργησε ζώα που ζουν και αναπνέουν μερικούς ανθρώπους. Δημιούργησαν πολύ πρώιμα έμβρυα και δεν τα εμφύτευσαν ποτέ στη μήτρα οποιουδήποτε ζώου. Οι ανησυχίες σχετικά με τις χίμαιρες ανθρώπου-ζώου επικεντρώνονται σε αυτό που ο βιοηθικός του Στάνφορντ και νομικός μελετητής Χανκ Γκρέλυ αποκαλεί «εγκεφάλους, μπάλες και ομορφιά» - ανησυχεί ότι ένα ζώο θα μπορούσε να κοιτάξει όλους τους ανθρώπους, να γεννηθεί με ανθρώπινο εγκέφαλο ή να μπορεί να αναπαραχθεί.

Αυτό το πείραμα δεν είχε κανέναν από αυτούς τους κινδύνους, αλλά καθιστά σαφές ότι ήρθε η ώρα να αρχίσουμε να συζητάμε για την ηθική των χίμαιρων ανθρώπου-ζώου. "Είναι ένα πρώτο πείραμα σε είδος", δήλωσε στη STAT η Nita Farahany, καθηγήτρια νομικής και φιλοσοφίας στη Νομική Σχολή του Πανεπιστημίου Duke, που συνέγραψε ένα  κομμάτι για την ηθική της έρευνας. «Κάθε φορά που περνάς ένα σημαντικό τεχνολογικό ή βιολογικό εμπόδιο σαν αυτό, είναι μια καλή στιγμή να σταματήσεις και να στοχαστούμε».

Η έκθεση παρέχει τις επιστημονικές λεπτομέρειες της εργασίας που ξεκίνησαν πριν από αρκετά χρόνια στην Ισπανία και την Κίνα και έκαναν κύματα μετά τη διαρροή της στην εφημερίδα El País το 2019. (Η πανδημία Covid-19 καθυστέρησε την ολοκλήρωση και τη δημοσίευση του έργου, ανέφεραν οι ερευνητές. .)

Στο πείραμα, οι ερευνητές έκαναν ενέσεις με 25 από ένα συγκεκριμένο είδος ανθρώπινων πολυδύναμων βλαστικών κυττάρων (που ονομάζονται «βλαστικά κύτταρα κορυφής» επειδή μπορούν να μετατραπούν σε οποιοδήποτε είδος κυττάρου, συμπεριλαμβανομένων των εξωμβρυονικών κυττάρων όπως ο πλακούντας) σε κάθε ένα από τα 132 μακάκια ηλικίας 6 ημερών έμβρυα μαϊμού. Οι ερευνητές χρωμάτισαν τα ανθρώπινα κύτταρα με μια εξαιρετικά φωτεινή κόκκινη φθορίζουσα πρωτεΐνη που ονομάζεται tdTomato, ώστε να είναι ανιχνεύσιμα μέσα στο έμβρυο πιθήκου καθώς εξελίσσεται.

Οι επιστήμονες εκμεταλλεύτηκαν μια νέα τεχνική που τους επέτρεψε να καλλιεργήσουν έμβρυα πιθήκου έξω από τη μήτρα για έως και 20 ημέρες, ένα στάδιο όπου τα έμβρυα ήταν ακόμη σε μεγάλο βαθμό ανεπτυγμένα, αλλά είχαν σχηματίσει στρώματα και κοιλότητες. Η επιβίωση των εμβρύων μειώθηκε κατά τη διάρκεια του πειράματος. Μετά από 10 ημέρες, 103 έμβρυα εξακολουθούσαν να αναπτύσσονται και την ημέρα 19, μόνο τρία από τα χιμαιρικά έμβρυα παρέμειναν ζωντανά. (Μετά από 20 ημέρες, τα έμβρυα μαϊμού μεγαλώνουν έξω από τη μήτρα, ακόμη και αυτά που δεν είναι χιμαιρικά, απλά καταρρέουν.)

Ωστόσο, οι ερευνητές βρήκαν μεγάλο αριθμό ανθρώπινων κυττάρων στα χιμαιρικά έμβρυα που επέζησαν. Κατά μέσο όρο, 3% έως 4% των κυττάρων στα έμβρυα ήταν ανθρώπινα, και σε ένα έμβρυο, έως και 7% . «Όταν παρατηρήσαμε ότι τα ανθρώπινα κύτταρα ήταν ζωντανά σε έμβρυα πιθήκων, αυτό ήταν καταπληκτικό», δήλωσε ο Tao Tan, κύριος ερευνητής στο State Key Laboratory of Primate Biomedical Research and Kunming University of Science and Technology στο Yunnan της Κίνας, και ένας από τους επικεφαλής της εφημερίδας συγγραφείς, είπε στο STAT.

Οι εργασίες που δημοσιεύθηκαν νωρίτερα φέτος από μια ερευνητική ομάδα στη Γαλλία έδειξαν ότι τα ανθρώπινα κύτταρα δεν επέζησαν καλά στα έμβρυα πιθήκων. Το κλειδί για την επιτυχία στο νέο έγγραφο μπορεί να είναι τα συγκεκριμένα βλαστικά κύτταρα που χρησιμοποιήθηκαν, καθώς και ο τρόπος με τον οποίο καλλιεργήθηκαν.

Το έργο, ανέφεραν άλλοι επιστήμονες, είναι το πιο επιτυχημένο μέχρι σήμερα στη διατήρηση ενός σχετικά μεγάλου αριθμού ανθρώπινων κυττάρων ζωντανών και υγιών σε ένα μη ανθρώπινο έμβρυο. «Αυτό το έγγραφο είναι μια δραματική απόδειξη της ικανότητας των ανθρώπινων πολλαπλών βλαστικών κυττάρων να ενσωματωθούν στα έμβρυα του πιθήκου cynomolgus», δήλωσε η Magdalena Zernicka-Goetz, αναπτυξιακός βιολόγος στο Caltech του οποίου το εργαστήριο ανέπτυξε για πρώτη φορά, σε ποντίκια, την τεχνική ανάπτυξης έμβρυων σε εργαστηριακά πιάτα. Τέτοια εργασία κέρδισε όλο και μεγαλύτερη προσοχή με την ανακοίνωση τον περασμένο μήνα ότι ο Jacob Hanna, ένας αναπτυξιακός βιολόγος στο Ινστιτούτο Επιστημών Weizmann στο Ισραήλ, είχε διατηρήσει τα έμβρυα ποντικιών ζωντανά και φαινομενικά υγιή για μεγάλο χρονικό διάστημα σε μια τεχνητή μήτρα .

Τα αποτελέσματα που δημοσιεύτηκαν την Πέμπτη έδειξαν πολύ υψηλότερο ποσοστό επιβίωσης για ανθρώπινα κύτταρα σε ένα μη ανθρώπινο έμβρυο από ότι σε προηγούμενα πειράματα με χιμαιρικές προβατοειδείς ή χοιριδείς, όπου μερικές φορές μόνο ένα στα 100.000 κύτταρα ήταν ανθρώπινα .

Ήταν αυτά τα απογοητευτικά αποτελέσματα που ώθησαν τους ερευνητές να στραφούν σε πιθήκους, οι οποίοι σχετίζονται πολύ περισσότερο με τον άνθρωπο και έχουν παρόμοιο χρονοδιάγραμμα ανάπτυξης, δήλωσε ο επικεφαλής του έργου, ο βιολόγος ανάπτυξης του Ινστιτούτου Salk, Juan Carlos Izpisua Belmonte. «Τα ανθρώπινα κύτταρα δεν συμβάλλουν ισχυρά στον σχηματισμό χίμαιρας σε είδη που εξελίσσονται εξελικτικά στον άνθρωπο», είπε.

Σε πιθήκους, ήταν μια διαφορετική ιστορία. «Βρήκαμε ότι τα κύτταρα ανθρώπου και πιθήκου συνεργάζονται μεταξύ τους για την οικοδόμηση του εμβρύου», δήλωσε ο Jun Wu, μέλος της ερευνητικής ομάδας που είναι τώρα επίκουρος καθηγητής στο UT Southwestern Medical Center στο Ντάλας, αλλά ήταν επιστήμονας προσωπικού στο Salk όταν εργάστηκε στο έργο. Η έρευνα του Wu έδειξε ότι όταν τα ανθρώπινα κύτταρα τοποθετούνται σε καλλιέργεια με κύτταρα ποντικού, «βλέπουμε το κύτταρο ποντικού να σκοτώνει ενεργά το ανθρώπινο κύτταρο, αλλά όταν τοποθετούμε μαζί ανθρώπινα και μαϊμού κύτταρα, δεν υπάρχει ανταγωνισμός».

Πειράματα όπως αυτό δεν μπορούν να χρηματοδοτηθούν με ομοσπονδιακά δολάρια έρευνας, αν και δεν παραβιάζουν νόμους των ΗΠΑ. Το έργο πραγματοποιήθηκε στην Κίνα, όχι επειδή ήταν παράνομο στις Ηνωμένες Πολιτείες, ανέφεραν οι ερευνητές, αλλά επειδή τα έμβρυα πιθήκων, τα οποία είναι δύσκολο να προμηθευτούν και ακριβά, ήταν διαθέσιμα εκεί. Το πείραμα χρησιμοποίησε συνολικά 150 έμβρυα, τα οποία ελήφθησαν χωρίς να βλάψουν τους πιθήκους, «ακριβώς όπως στη διαδικασία εξωσωματικής γονιμοποίησης», είπε ο Tan.

Ωστόσο, τέτοια πειράματα, τα οποία συνδυάζουν ανθρώπινα κύτταρα με αυτά των ζώων, είναι ωστόσο αμφιλεγόμενα. Αυτή η δουλειά, και άλλη δουλειά της Izpisua Belmonte, έχει κινηθεί τόσο γρήγορα, οι βιοηθικοί αντιμετώπισαν προβλήματα .

"Το περίπλοκο είναι ότι χρειαζόμαστε καλύτερα μοντέλα ανθρώπινης νόσου, αλλά όσο καλύτερα είναι αυτά τα μοντέλα, τόσο πιο κοντά μας φέρνουν στα ηθικά ζητήματα που προσπαθούσαμε να αποφύγουμε, χωρίς να κάνουμε πειράματα σε ανθρώπους", δήλωσε η Farahany. "Τα αξιοσημείωτα βήματα προς τα εμπρός απαιτούν επείγουσα δημόσια δέσμευση."

Εκτός από τις σκέψεις σχετικά με την έρευνα που μπορεί να θολώσει τη γραμμή μεταξύ ανθρώπων και ζώων, το έργο για τους πιθήκους θέτει ζητήματα τόσο για την καλή διαβίωση των ζώων όσο και για τη συναίνεση των ανθρώπων. Ενώ πολλά «απο-ταυτοποιημένα» ανθρώπινα κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην έρευνα χωρίς συγκατάθεση για συγκεκριμένα πειράματα, αυτό μπορεί να μην είναι η καλύτερη προσέγγιση για εξαιρετικά αμφιλεγόμενα πειράματα όπως αυτό, είπε.

Η Izpisua Belmonte και οι άλλοι ερευνητές συμφώνησαν ότι η ηθική συζήτηση και οι κατευθυντήριες γραμμές για μια τέτοια εργασία είναι κρίσιμες. Είπαν ότι συζήτησαν το έργο με ηθικούς προτού προχωρήσουν και έλαβαν εκτενή κριτική και έγκριση από όλα τα εμπλεκόμενα επιστημονικά ιδρύματα. Η ενότητα συζήτησης της εργασίας ξεκινά όχι με επιστημονικά ευρήματα όπως είναι συνήθως σε ένα ερευνητικό έγγραφο, αλλά με μια δήλωση σχετικά με ηθικά ζητήματα.

Οι ερευνητές λένε ότι οι χίμαιρες ζώων-ανθρώπων θα μπορούσαν να αποδειχθούν ένα ισχυρό εργαλείο στη βιοϊατρική και ότι η νέα έρευνα είναι σημαντική για να κατανοήσουμε τι εμπόδια εμποδίζουν τη συγχώνευση ανθρώπινων κυττάρων σε έμβρυα ζώων. Η ελπίδα τους είναι να κατανοήσουν τις αρχές στις χίμαιρες ανθρώπου-πιθήκου, οι οποίες φαίνονται πιο εύκολο να δημιουργηθούν και, στη συνέχεια, να προσπαθήσουν να εφαρμόσουν αυτές τις γνώσεις στις πιο τεχνικά προκλητικές αλλά ηθικά πιο αποδεκτές χίμαιρες ανθρώπου-χοίρου.

Οι ερευνητές και άλλοι επιστήμονες STAT επικοινώνησαν για σχόλιο, είπε ότι ένα από τα πιο συναρπαστικά πράγματα για το νέο έγγραφο ήταν η ανακάλυψη του «crosstalk» μεταξύ ανθρώπινων και πιθήκων κυττάρων στο αναπτυσσόμενο έμβρυο, κάτι που δεν συνέβη τόσο εύκολα στον ανθρώπινο χοίρο χίμαιρες. «Τα ανθρώπινα κύτταρα στον ιστό των χοίρων μοιάζουν με επικοινωνίες μεταξύ δύο απομακρυσμένων γλωσσών, όπως τα κινέζικα και τα γαλλικά, ενώ τα ανθρώπινα κύτταρα σε μακάκους είναι σαν επικοινωνία μεταξύ δύο στενά συνδεδεμένων γλωσσών, όπως τα ισπανικά και τα γαλλικά», δήλωσε η Izpisua Belmonte. «Πιστεύουμε ότι η κατανόηση της δια-ειδικής αλληλεπίδρασης θα μπορούσε να είναι το κλειδί για τη δημιουργία πιο επιτυχημένων χιμαιρών.»

Ένας σημαντικός στόχος, λένε, είναι να βρεθεί ένας τρόπος για να αναπτυχθούν ανθρώπινα όργανα σε χοίρους ή άλλα ζώα για να μειωθεί η έλλειψη για μεταμοσχεύσεις. Επί του παρόντος, περισσότεροι από 100.000 Αμερικανοί περιμένουν όργανα για μεταμόσχευση. Ωστόσο, ορισμένοι επιστήμονες αμφισβητούν εάν αυτός ο στόχος είναι εφικτός δεδομένου του πόσο σκληρή έχει αποδείξει η έρευνα μέχρι στιγμής.

«Πόσο ρεαλιστικό είναι να πιστεύουμε ότι κάποια μέρα αυτή η γραμμή έρευνας θα μπορούσε πραγματικά να παράγει όργανα για μεταμοσχεύσεις σε ανθρώπους ασθενείς;» ρώτησε ο Paul Knoepfler, επιστήμονας βλαστικών κυττάρων και καθηγητής στην Ιατρική Σχολή UC Davis. "Εάν αυτό είναι εξαιρετικά απίθανο να δοθεί τεχνικές προκλήσεις, ακόμη και να παραμεριστούν ηθικά ζητήματα, πόσο περισσότερο πρέπει να προωθηθεί αυτή η έρευνα για να προωθήσει τις γνώσεις μας για την ανθρώπινη ανάπτυξη;"

Ο Knoepfler είπε ότι η έρευνα έθεσε και πολλές άλλες ερωτήσεις. «Υπάρχει κάποιο σημείο στο οποίο μια χίμαιρα είναι« πολύ ανθρώπινη »; Για παράδειγμα, τι γίνεται αν μια χίμαιρα από πίθηκο-άνθρωπο κατέληγε να είναι πιο ανθρώπινη από την μαϊμού, θα πρέπει να ισχύουν ειδικοί κανόνες; » ρώτησε. «Τι γίνεται αν υπάρχουν πολλά ανθρώπινα κύτταρα στον αναπτυσσόμενο εγκέφαλο μιας χίμαιρας;»

Το ζήτημα του εγκεφάλου αξίζει ιδιαίτερη προσοχή, εν μέρει επειδή πολλοί θεωρούν τον εγκέφαλο το όργανο που κάνει τους ανθρώπους μοναδικούς. Λόγω αυτών των σκέψεων, η Εθνική Ακαδημία Επιστημών συγκάλεσε μια ομάδα για να εξετάσει την ηθική και τη διακυβέρνηση του αναδυόμενου πεδίου των νευρικών οργανοειδών, των μεταμοσχεύσεων και των χιμαιρών. Η έκθεση , που κυκλοφόρησε νωρίτερα αυτό το μήνα, δήλωσε ότι πολλά ηθικά ζητήματα στον τομέα θα μπορούσαν να αντιμετωπιστούν από τους υπάρχοντες μηχανισμούς, αλλά ότι ήταν κρίσιμο να επανεξετάσουμε συνεχώς τις ανησυχίες καθώς εξελίχθηκε η επιστήμη.

Το Cell paper είναι ενδιαφέρον, είπε ο συμπρόεδρος της επιτροπής έκθεσης, Joshua Sanes, νευροεπιστήμονας και καθηγητής μοριακής και κυτταρικής βιολογίας στο Χάρβαρντ, αλλά δεν σχετίζεται με μια συζήτηση για τις νευρικές χίμαιρες, επειδή οι λιγότερο από 3 εβδομάδες- τα παλιά έμβρυα δεν είχαν φτάσει στο σημείο να έχουν νευρικό σύστημα. Ωστόσο, είπε ότι το νέο έργο ενίσχυσε την παρότρυνση της επιτροπής ότι οι ηθικές συνομιλίες «προχωρήσουν μπροστά από την καμπύλη».

"Είναι αρκετά σαφές ότι ολόκληρο το πεδίο προχωρά με μεγάλη ταχύτητα", δήλωσε ο Sanes. "Δεν είναι ξεκάθαρο πόσο γρήγορα θα πάει, ή προς ποια κατεύθυνση, αλλά πρέπει να επανεξετάζουμε τα θέματα αυτά τακτικά."

Η εργασία έχει ήδη ξεκινήσει για να χαλαρώσει τα διεθνώς αναγνωρισμένα ηθικά όρια που απαγορεύουν στους επιστήμονες να αναπτύξουν οποιοδήποτε ανθρώπινο έμβρυο έξω από το σώμα για περισσότερο από 14 ημέρες. Ο κανόνας ίσχυε για δεκαετίες και αναπτύχθηκε σε μια εποχή που ήταν τεχνολογικά αδύνατο να διατηρηθούν τα έμβρυα ζωντανά έξω από το σώμα για περισσότερες από μερικές ημέρες. Αλλά αυτό άλλαξε δραματικά τα τελευταία χρόνια και με αυξημένο ενδιαφέρον για ισχυρά εργαλεία γονιδιακής επεξεργασίας όπως το CRISPR για τη γενετική τροποποίηση εμβρύων για τη θεραπεία ασθενειών, το κίνητρο είναι ισχυρό να προωθήσει περαιτέρω τα βιολογικά όρια - και να έχει σαφείς οδηγίες για το τι μπορεί να προχωρήσει πολύ.

Είπε ο Knoepfler: «Αφήνοντάς το σε κάθε ερευνητικό και διοικητικό συμβούλιο θεσμικής δεοντολογίας για να βρει εξ ολοκλήρου τους δικούς του κανόνες σχετικά με την έρευνα για τα ανθρώπινα έμβρυα, μου φαίνεται σαν μια συνταγή για μεγάλο πρόβλημα».

statnews.com

ΑΠΟΔΟΣΗ ΑΠΟ ΤΟ STAT NEWS : Corfiatiko.blogspot.com

Δεν υπάρχουν σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου