„Owcoczłowiek” w służbie nauki

Amerykańscy biolodzy stworzyli pierwszą międzygatunkową chimerę człowieka i owcy.

Biolodzy molekularni z Kalifornii umieścili ludzkie komórki macierzyste w zarodkach owiec. Ma to nas przybliżyć do hodowania ludzkich narządów z pomocą hybrydowych zwierząt – naukowcy z Uniwersytetu Kalifornijskiego poinformowali o swoich eksperymentach podczas niedawnej konferencji Amerykańskiego Stowarzyszenia na rzecz Postępu Nauki (AAAS).

— Ilość ludzkich komórek w tym zarodku jest bardzo mała. Nigdy nie zamieniłby się w coś takiego, jak świnia czy owca z ludzką głową lub mózgiem. Średnio jedna na tysiąc lub dziesiątki tysięcy komórek „pochodziła od człowieka” – powiedział Hiro Nakauchi z Uniwersytetu Stanforda (USA).

Około 15 lat temu biolodzy zaczęli aktywnie dyskutować na temat tzw.  ksenotransplantacji, czyli transplantacji narządów zwierząt do ludzkiego ciała. Aby wcielić tę ideę w życie – jak wcześniej wydawało się naukowcom – należało rozwiązać prostą kwestię, a mianowicie zmusić układ immunologiczny do zaakceptowania tych narządów.

Ten problem do tej pory nie został rozwiązany, choć obecnie genetycy pracują nad stworzeniem specjalnych terapii genowych, które mają sprawić, że organy świń i innych zwierząt będą „niewidoczne” dla naszego układu immunologicznego. Rok temu znany amerykański genetyk George Church był bliski rozwiązania, usuwając część etykietek „swój-obcy” przy pomocy techniki CRISPR/Cas9 i hodując pierwsze częściowo „humanizowane” świnie.

Nakauchi oraz jego koledzy Juan Belmonte i Pablo Ross z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside (USA) rok temu użyli tej samej metody, aby przybliżyć się do rozwiązania tej kwestii przeciwstawnym sposobem i wyhodować ludzkie organy do transplantacji w świniach.

Można je stworzyć, jeśli wprowadzi się do embrionu świni lub innego zwierzęcia komórki macierzyste człowieka w ściśle określonym momencie rozwoju, otrzymując tzw. chimerę – organizm z dwóch lub większej ilości zestawów różnych komórek.

Podobne eksperymenty, jak twierdzą naukowcy, już od dawna były przeprowadzane na myszach, ale w przypadku dużych zwierząt, tj. świni czy małp, nie odbywały się lub kończyły się niepowodzeniem. Zespół Belmonte’a zrobił ogromny krok naprzód w kierunku rozwiązywania tych problemów, ucząc się wstawiania praktycznie dowolnych komórek w embriony świni i myszy z wykorzystaniem technologii CRISPR/Cas9, która umożliwia zabijanie określonych komórek zwierzęcia i zastępowanie ich ludzkimi.

Pierwsze chimery zarodków świni i człowieka – jak twierdzą Ross i jego koledzy – zawierały śladową „ilości człowieka” – jedynie jedna z 10 000 komórek „pochodziła” od Homo sapiens. Następnie naukowcy zaczęli przeprowadzać eksperymenty nie na świniach, które tradycyjnie uważa się za głównych kandydatów do roli „inkubatorów” przyszłych organów do transplantacji, a na owcach, mających podobne rozmiary.

Nakauchi i Ross powiedzieli, że udało się im pomyślnie wszczepić ludzkie komórki do embrionu owcy oraz 10-krotnie zwiększyć ich udział. Jak podkreślili, chimery rozwijały się prawidłowo przez 28 dni, zanim zostały zniszczone. Świadczy to o tym, że mogłyby stać się pełnowartościowymi istotami, gdyby eksperyment nie został przerwany ze względów etycznych.

Naukowcy twierdzą, że wciąż nie wiadomo, które organy będą kształtować ludzkie komórki i czy wpłyną one na wygląd i pracę układu nerwowego owcy. W tym celu należy przeprowadzić trwające około trzech miesięcy eksperymenty. Są one jednak o wiele bardziej problematyczne ze względu na kwestie moralno-etyczne.