Σε ένα πρωτοποριακό πείραμα, ερευνητές δημιούργησαν με επιτυχία την πρώτη χίμαιρα ανθρώπου-πιθήκου. Το έργο, που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Cell , περιγράφει το πρώτο έμβρυο που περιέχει κύτταρα ανθρώπου και πιθήκου, τα οποία καλλιεργήθηκαν για 20 ημέρες.
Με επικεφαλής τον Χουάν Κάρλος Ισπίζουα Μπέλμοντ, η μελέτη αντιπροσωπεύει το αποκορύφωμα δεκαετιών εργασίας στην κατανόηση της πρώιμης ανάπτυξης εμβρύων σε μη ανθρώπινα είδη, τα οποία ο ίδιος ελπίζει ότι θα εφαρμοστεί τώρα στους ανθρώπους.
Ωστόσο, εγείρει σοβαρά ηθικά ερωτήματα σχετικά με τις συνέπειες του συνδυασμού ανθρώπινων κυττάρων με αυτά διαφορετικών ειδών (ακόμη και αν είναι στενά συνδεδεμένα με το ανθρώπινο είδος) και η έκθεση συνοδεύτηκε από σχόλια των ηθικολόγων, για το πώς πρέπει να ερμηνευτεί το έργο και ποια πρέπει να είναι τα προσεκτικά επόμενα βήματα για την επιδίωξη αυτής της γραμμής μελέτης.
Ο Μπέλμοντ, καθηγητής στο εργαστήριο έκφρασης γονιδίων στο Ινστιτούτο Βιολογικών Σπουδών του Salk και σεβαστός για το έργο του στην ανάπτυξη εμβρύων, είναι πολύ ξεκάθαρος στο γιατί συνέχισε το πείραμα και πού ελπίζει ότι θα οδηγήσει.
Η δημιουργία μεταλλάξεων μεταξύ ειδών για την αξιοποίηση συγκεκριμένων φυσικών χαρακτηριστικών ή χαρακτηριστικών, στυλ X-Men, σίγουρα δεν ήταν ο στόχος. Σε συνεντεύξεις με το TIME σχετικά με το πείραμα καθώς προχώρησε από το 2019, παρουσίασε προσεκτικά τα βιολογικά μυστήρια που ελπίζει να λύσει και τα κενά στη γνώση σχετικά με την πρώιμη ανάπτυξη που ήθελε να καλύψει.
Τα πρώτα βήματα που λαμβάνουν τα ανθρώπινα έμβρυα, λέει, είναι το «μεγαλύτερο μυστήριο της ανθρώπινης ανάπτυξης. Ενώ γνωρίζουμε πολλά για την ανάπτυξη μετά τη γέννησή μας και ακόμη και λίγα για το τι συμβαίνει κατά τη διάρκεια της εγκυμοσύνης, στην πραγματικότητα δεν γνωρίζουμε τίποτα για την ανθρώπινη ανάπτυξη τις πρώτες δύο ή τρεις εβδομάδες μετά τη γονιμοποίηση. Το μόνο που γνωρίζουμε για την πρώιμη εμβρυογένεση, προέρχεται από διαφορετικά εργαστηριακά μοντέλα – από τρωκτικά, ποντίκια και σκουλήκια – αλλά πραγματικά δεν γνωρίζουμε τίποτα για εμάς.
Στο Cell paper, ο Μπέλμοντ περιγράφει τη δημιουργία μιας χίμαιρας ανθρώπου-πιθήκου που είναι βιώσιμη για 20 ημέρες, που είναι επαρκής χρόνος για να μελετήσει αυτά τα κρίσιμα αρχικά στάδια ανάπτυξης. Συγκεκριμένα, αυτός και η ομάδα του έψαχναν για τα διαφορετικά σήματα που στέλνουν τα νεογέννητα κύτταρα, για να προκαλέσουν ανάπτυξη από ένα μόνο γονιμοποιημένο κύτταρο σε εκατομμύρια και πολλαπλούς ιστούς και όργανα, που αποτελούν έναν άνθρωπο. Η εξελικτική εγγύτητα μεταξύ των πρωτευόντων και των ανθρώπων το καθιστά δυνατό. Ο Μπέλμοντ δοκίμασε στο παρελθόν παρόμοια πειράματα με έμβρυα ανθρώπου και χοίρου και απέτυχε.
Γνωρίζει πλήρως τα ευαίσθητα ηθικά και ηθικά ερωτήματα που δημιουργεί το έργο του: «Δεν πρόκειται να χρησιμοποιήσουμε πιθήκους για να δημιουργήσουμε ανθρώπινα όργανα μέσα σε πιθήκους», λέει, αναφερόμενος σε ένα από τα πιθανά αποτελέσματα μιας τέτοιας έρευνας, που πολλοί αισθάνονται ότι ξεπερνούν τα ηθικά όρια .
Αντιθέτως, ο Μπέλμοντ σκοπεύει να μάθει τη «γλώσσα» της πρώιμης ανάπτυξης ανθρώπινων εμβρύων με αυτό το μοντέλο ανθρώπου-πιθήκου, και στη συνέχεια να το χρησιμοποιήσει για να κατανοήσει καλύτερα την ασθένεια και πιθανώς να δημιουργήσει ανθρώπινους ιστούς για μεταμόσχευση οργάνων σε λιγότερο ηθικά φορτισμένα είδη, όπως ο χοίρος το οποίο είναι πιο απομακρυσμένο από τους ανθρώπους εξελικτικά και πιο προσιτό όσον αφορά τη διεξαγωγή πειραμάτων.
Η μελέτη , που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Science, προκάλεσε αίσθηση στον ευρύτερο κόσμο, πριν από την πανδημία του κορονοϊού. Αλλά η πρόοδος ήταν κρίσιμη για τις φιλοδοξίες της χίμαιρας του επιστήμονα. Με ένα έμβρυο πιθήκου βιώσιμο έως 20 ημέρες, θα μπορούσε να αρχίσει να εισάγει ανθρώπινα κύτταρα σε αυτό το έμβρυο και να εξερευνήσει την πρώτη αναταραχή γενετικών, μοριακών και χημικών αλλαγών που υπαγόρευαν την πρώιμη ανάπτυξη.
Τα αποτελέσματα αυτής της εργασίας – που έγιναν κυρίως λίγο πριν κλείσουν τα εργαστήρια του Μπέλμοντ στο Salk εξαιτίας της πανδημίας από τον Μάρτιο έως τον Ιούνιο, δημοσιεύθηκαν στο Cell στις 15 Απριλίου.
Εκεί, δήλωσε: «Ήμουν έκπληκτος, αν και ήλπιζα ότι αυτό θα λειτουργούσε πολύ καλύτερα από τις μελέτες για τον ανθρώπινο χοίρο».
«Ήταν σαν να βλέπεις την εξέλιξη να συμβαίνει μπροστά στα μάτια σου».
Αυτό που είδε ο Μπέλμοντ, ο αξιοσημείωτος συνδυασμός των κυττάρων πιθήκου με ανθρώπινα, τα οποία είχε εισαγάγει σε ένα έμβρυο πιθήκου καθώς εξελισσόταν. Τα ανθρώπινα κύτταρα προέρχονταν από μια γραμμή βλαστικών κυττάρων στην Κίνα, χρησιμοποιώντας τη μέθοδο του Γιαμανάκα για τον επαναπρογραμματισμό ενός ενήλικου κυττάρου πίσω στην εμβρυϊκή του κατάσταση.
Είκοσι πέντε από αυτά τα επαναπρογραμματισμένα ανθρώπινα κύτταρα, εισήχθησαν σε κάθε ένα από τα 132 έμβρυα πιθήκων. Με κάθε μέρα που περνούσε, όλο και λιγότερα από τα έμβρυα παρέμειναν βιώσιμα, ενώ την 19η ημέρα, παρέμειναν μόνο τρία. Ο Μπέλμοντ παραδέχεται ότι δεν ήταν μια ηχηρή επιτυχία.
Προηγούμενα πειράματα με κύτταρα ποντικού και αρουραίου, περιλάμβαναν μια σειρά από αριθμούς κυττάρων που εισήχθησαν σε ένα εύρος χρονικών σημείων κατά τη διάρκεια της εμβρυϊκής ανάπτυξης. «Το γεγονός ότι αυτά τα κύτταρα επικοινωνούν και αναπτύσσονται λίγο πολύ κανονικά, σημαίνει ότι η αποτελεσματικότητα πρέπει να είναι υψηλή. Στη συνέχεια θα κάνουμε περισσότερα πειράματα και θα διαφοροποιήσουμε τον αριθμό των κελιών και τις χρονικές περιόδους, για να απαντήσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια στην ερώτηση της αποτελεσματικότητας», ανέφερε ο επιστήμονας.
Ωστόσο, αυτή η πρώτη εισβολή στις χίμαιρες ανθρώπινου πρωτεύοντος, αποδεικνύει ότι κύτταρα από πολλά είδη μπορούν να επικοινωνούν μεταξύ τους – πράγμα που σημαίνει το όραμα του Μπέλμοντ να έχει ένα μοντέλο, ex vivo ή έξω από το σώμα, για τη μελέτη των πρώτων σταδίων της ανθρώπινης ανάπτυξης, θα μπορούσε να γίνει πραγματικότητα.
Μόλις εντοπίσει τα σήματα και τις διαδικασίες που χρησιμοποιούν τα ανθρώπινα κύτταρα για να διαφοροποιηθούν σε διαφορετικούς ιστούς και όργανα, μπορεί να αναδημιουργήσει αυτό το περιβάλλον σε έμβρυα χοίρου και τελικά να αναγεννήσει ανθρώπινους ιστούς όπως μοσχεύματα δέρματος για ασθενείς με εγκαύματα και ιστό καρδιάς, πνευμόνων ή ήπατος ώστε να αντικαταστήσει τα κατεστραμμένα και νοσούντα κύτταρα.
Ο Μπέλμοντ συνεργάζεται ήδη με επιστήμονες και χοιροτρόφους στην πατρίδα του, την Ισπανία, για να ξεκινήσει τις επόμενες μελέτες. Γνωρίζει πολύ καλά ότι το έργο του είναι αμφιλεγόμενο και θα θεωρήσει ότι παραβιάζει τους νόμους της φύσης. Συμβουλεύτηκε τρεις ανεξάρτητους ηθικούς της επιστήμης και έλαβε έγκριση από τις επιτροπές θεσμικής αναθεώρησης, που επιβλέπουν τυχόν μελέτες που αφορούν ανθρώπους ή ανθρώπινους ιστούς, όχι μόνο από το Ινστιτούτο Salk αλλά και από το ινστιτούτο συνεργατών του στην Κίνα.
Ο Χανκ Γκρίλι, διευθυντής του Κέντρου Νομικής και των Βιοεπιστημών στο Πανεπιστήμιο του Στάνφορντ, ο οποίος έγραψε ένα άρθρο που συνοδεύει τη μελέτη, λέει ότι δεν έχει «κανένα πραγματικό πρόβλημα» με το ίδιο το πείραμα, επειδή το έμβρυο δεν θα εμφυτευτεί για περαιτέρω κύηση.
Ωστόσο, αναγνωρίζει ότι τέτοια πειράματα μπορεί να προκαλέσουν ανησυχία στους ανθρώπους και να παρεξηγηθούν εάν δεν εξηγηθούν σωστά. Μια ανησυχία που μπορεί να έχουν οι άνθρωποι, σημειώνει ο Γκρίλι, είναι η συγκατάθεση για τέτοιες μελέτες. Είναι σημαντικό, λέει, ότι οι δότες κυττάρων είναι πλήρως ενημερωμένοι ότι τα κύτταρα τους μπορεί να χρησιμοποιηθούν για τέτοιου είδους έρευνα.
Οι περισσότερες ενημερωμένες φόρμες συναίνεσης, καλύπτουν τις τυπικές μελέτες για τις οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν τέτοια κύτταρα, αλλά μπορεί να μην περιλαμβάνουν πιο εξελιγμένες εφαρμογές όπως αυτή, καθώς δεν θα μπορούσαν τις προβλέψουν ή να τις οραματιστούν.
Τα ανθρώπινα κύτταρα που χρησιμοποιήθηκαν στην έρευνα του Μπέλμοντ, προέρχονται από μια σειρά βλαστικών κυττάρων, που δημιουργήθηκαν και εγκρίθηκαν από την επιτροπή δεοντολογίας στο Πανεπιστήμιο του Πεκίνου.
Επίσης ήταν μέρος προηγούμενων μελετών που έκανε ο Μπέλμοντ και οι συνεργάτες του στην Κίνα που οδήγησαν σε αυτό το έργο. Ενώ και τα δύο συμβούλια αυτών των πανεπιστημίων, ενέκριναν τη συγκατάθεση και τη μελέτη, δεν είναι σαφές εάν αυτή περιλάμβανε συγκεκριμένη αναφορά στην έρευνα χίμαιρας.
Ο Μπέλμοντ, είναι πρόθυμος να συμμετάσχει σε τέτοιες συζητήσεις. Πιστεύει ότι το έργο του δεν περιορίζεται σε μια ακαδημαϊκή κατανόηση της πρώιμης ανθρώπινης ανάπτυξης, ή ακόμη και στην επιστημονική δυνατότητα αναγέννησης ανθρώπινου ιστού για μεταμόσχευση οργάνων.
Ελπίζει, να εκθέσει τελικά πώς ξεκίνησαν να αναπτύσσονται ορισμένες ασθένειες, ακόμη και αυτές που σχετίζονται με τη γήρανση, όπως ο καρκίνος και το Αλτσχάιμερ.
Τοποθετώντας συγκεκριμένους τύπους κυττάρων σε μια χίμαιρα πρωτεύοντος ανθρώπου, οι επιστήμονες μπορούν να αρχίσουν να καταλαβαίνουν και να χρησιμοποιούν τη διαδικασία που απομονώνει τα ακριβή κύτταρα, τα σήματα και τις οδούς που μπορούν να πάνε στραβά σε ασθένειες. «Άρα δεν είναι μόνο τα πρώτα στάδια της ζωής αλλά και τα μεταγενέστερα στάδια της ζωής μας που θα μπορούσαν να μελετηθούν με αυτές τις χιμαιρικές πλατφόρμες», λέει ο Μπέλμοντ.
Διαβάστε επίσης:
Οι επιστήμονες αναπτύσσουν ρομπότ για άτομα με προβλήματα όρασης
H τεχνητή νοημοσύνη σύντομα θα ανιχνεύει τον κορονοϊό από το βήχα
Ακολουθήστε το Portraits στο Google News για την πιο ξεχωριστή ενημέρωση