Próby stworzenia zwierząt z ludzkimi organami przez współczesnych naukowców poprzedzone były wieloletnimi badaniami i właśnie te plany zaczną być realizowane. Jednak przeciwnicy takich eksperymentów są zaniepokojeni etyczną stroną problemu, zauważa felietonista BBC Earth.
W powieści science fiction H. G. Wellsa „Wyspa doktora Moreau” bohater Edward Prandick, który został wyrzucony na wybrzeże wyspy w wyniku katastrofy statku, natrafia na kobietę i dwóch mężczyzn kucających w pobliżu zwalonego drzewa na leśnej polanie.
Wszyscy trzej są całkowicie nadzy, z wyjątkiem szmat owiniętych wokół ud.
Prendick zwraca uwagę na ich „tłuste twarze”, które „nie miały podbródka, ich czoła wystawały do przodu, a głowy były pokryte rzadkimi, szczeciniastymi włosami”. Zauważa: „Nigdy wcześniej nie spotkałem takich bestialskich stworzeń”.
Kiedy Prendick zbliża się do tubylców, próbują z nim porozmawiać, ale ich mowa brzmi bardzo szybko i niewyraźnie; kręcą głowami i kołyszą się z boku na bok, niosąc, jak się bohaterowi wydawało, „jakieś niesamowite bzdury”.
Pomimo częściowo zasłoniętej nagości i pozornie ludzkiego wyglądu dzikich, Prendick dostrzega w nich niezaprzeczalne „podobieństwo do świń”, a ich zachowanie wydaje się „naznaczone pieczęcią czegoś zwierzęcego”.
Pewnej nocy, przypadkowo wchodząc na salę operacyjną dr Moreau, Prendick dowiaduje się, o co chodzi: naukowiec zmienia zwierzęta w ludzi, zmieniając ich ciało i mózg na swój obraz i podobieństwo.
Jednak pomimo wszelkich wysiłków, lekarzowi nie udaje się uwolnić swoich wytworów od przejawów ich podstawowych instynktów.
Film promocyjny:
Niestabilne społeczeństwo, które stworzył, wkrótce zostaje strawione przez anarchię, która prowadzi do śmierci Moreau.
Minęło 120 lat, odkąd powieść ujrzała światło dzienne po raz pierwszy, a dzisiejsze nagłówki gazet mogą sprawiać wrażenie, że jesteśmy niebezpiecznie blisko dystopijnej perspektywy Wellsa.
„Naukowcy z Frankensteina pracują nad stworzeniem chimery, która jest skrzyżowaniem człowieka i zwierzęcia”, krzyczał jeden z nagłówków w British Daily Mail w maju 2016 roku.
„Nauka stara się przełamać barierę między człowiekiem a królestwem zwierząt” - napisano w artykule Washington Times opublikowanym dwa miesiące później. Autor artykułu argumentował, że inteligentne zwierzęta wkrótce uwolnią się z laboratoriów.
Powodem podniecenia były plany naukowców dotyczące wszczepiania ludzkich komórek macierzystych do embrionów zwierzęcych w celu wyhodowania poszczególnych ludzkich narządów do przeszczepu u pacjentów potrzebujących przeszczepu.
Oczekuje się, że ta technologia skróci czas oczekiwania w kolejce do operacji i zmniejszy ryzyko odrzucenia przeszczepu narządu.
Te śmiałe i niejednoznaczne plany poprzedziły ponad trzy dekady badań naukowych. Eksperymenty pomogły naukowcom rozwikłać niektóre z podstawowych tajemnic, zbadać naturę różnic międzygatunkowych i dowiedzieć się, w jaki sposób grupa komórek w łonie matki staje się żywym organizmem.
Biorąc pod uwagę perspektywy finansowania takich projektów, ludzkość szybko zbliża się do ważnego kamienia milowego w tej dziedzinie.
„Ten obszar wiedzy ewoluuje bardzo szybko” - powiedziała badaczka Janet Rossant z Uniwersytetu w Toronto, która była pionierem w badaniach nad chimerami. „Nasze rozumienie biologii osiągnie nowy poziom”.
Ale tylko pod warunkiem, że najpierw rozwiążemy szereg trudnych problemów etycznych związanych z naszym wyobrażeniem, co to znaczy być człowiekiem.
Przez wiele tysiącleci chimery były tylko postaciami w mitach i legendach.
Termin biologiczny jest zapożyczony ze starożytnej mitologii greckiej: Homer opisał chimerę jako dziwną istotę z głową i szyją lwa, ciałem kozła i wężowym ogonem. Według legendy to nieśmiertelne, ziejące ogniem stworzenie zostało znalezione w kraju Licji, położonym w Azji Mniejszej (półwysep w zachodniej Azji, część terytorium współczesnej Turcji - red.).
Naukowa definicja chimery jest mniej kolorowa. Termin ten jest używany do opisania dowolnego organizmu zbudowanego z odmiennych genetycznie komórek.
Chimeryzm występuje w naturze, szczególnie w wyniku połączenia bliźniaczych zarodków wkrótce po zapłodnieniu, i może prowadzić do zaskakujących rezultatów.
Weźmy na przykład obustronne (obustronne) gynandromorfy, w których jedna strona ciała ma cechy mężczyzny, a druga kobiety. Takie stworzenia są zasadniczo wynikiem połączenia dwóch braterskich bliźniaków.
Jeśli ubarwienie osobników różnej płci jest bardzo różne, jak ma to miejsce w przypadku wielu gatunków ptaków i owadów, wynik może być bardzo nietypowy i imponujący.
Na przykład u czerwonego kardynała obustronny gynandromorfizm powoduje jaskrawoczerwone upierzenie strony „męskiej” i szare upierzenie „kobiety”.
Jednak znacznie częściej komórki różnych zarodków mieszają się w przypadkowych kombinacjach, co prowadzi do bardziej subtelnych zmian w całym organizmie.
Takie chimery wyglądają i zachowują się dokładnie tak, jak inne osobniki danego gatunku.
Jest szansa, że sam jesteś chimerą, ponieważ badania naukowe pokazują, że co najmniej 8% nieidentycznych bliźniaków wchłania komórki od rodzeństwa podczas rozwoju embrionalnego.
Pomimo tego, że stworzenia podobne do tych opisanych w mitach greckich nie istnieją w przyrodzie, nie przeszkadza to naukowcom w próbach stworzenia własnych chimer w laboratorium.
Janet Rossant była jedną z pierwszych naukowców, którzy to zrobili.
W 1980 roku, pracując na kanadyjskim Uniwersytecie Brock, opublikowała w Science wyniki eksperymentu, w którym chimera została wyhodowana z materiału genetycznego dwóch różnych typów myszy: laboratoryjnej myszy albinosa, podgatunku myszy domowej (Mus musculus) i dzika mysz Ryukyu (Mus caroli), która żyje w kilku krajach azjatyckich.
Wcześniejsze próby wyhodowania hybryd międzygatunkowych często kończyły się niepowodzeniem. Zarodki albo w ogóle nie przyczepiły się do ściany macicy, albo okazały się niedorozwinięte, a wtedy przypadek najczęściej kończył się poronieniem.
Metoda Rossanta polegała na złożonym zabiegu chirurgicznym około czterech dni po poczęciu.
W tym czasie zapłodnione jajeczko zmieniło się już w blastocystę - skrzep wewnętrznej masy komórkowej otoczony warstwą ochronną zwaną trofoblastem, który później stał się łożyskiem.
Rossant i jego współpracownik William Frels wstrzyknęli wewnętrzną masę komórek pobraną z blastocysty myszy Ryukyu do jaja myszy laboratoryjnej.
Ponieważ trofoblast w blastocystach myszy-gospodarza nie został uszkodzony podczas operacji, DNA tworzącego się łożyska nadal odpowiadało DNA matki. W rezultacie zarodek z powodzeniem przylgnął do ściany macicy.
Naukowcy musieli tylko czekać 18 dni, obserwując przebieg ciąży.
Eksperyment był uderzająco udany: z 48 nowonarodzonych myszy 38 było chimerami, zawierającymi materiał genetyczny obu typów myszy.
„Pokazaliśmy, że przekroczenie bariery międzygatunkowej jest możliwe” - mówi Rossant. Chimeryzm był wyraźnie widoczny w kolorze myszy: naprzemiennie występowały białe i rudawe plamy.
Nawet pod względem temperamentu chimery te znacznie różniły się od osobników rodzicielskich.
„Mamy bardzo dziwną mieszankę postaci” - mówi Rossant. "Myszy Ryukyu są bardzo niespokojne: żeby nie uciekły, trzeba je położyć na dnie wiadra i po założeniu skórzanych rękawiczek należy je chwytać szczypcami."
Myszy laboratoryjne są znacznie cichsze. „Zachowanie naszych chimer było czymś pośrednim” - zauważa badacz.
Według Rossanta na dzisiejszym poziomie rozwoju neuronauki takie eksperymenty mogą pomóc w badaniu zachowań różnych gatunków.
„Można porównać różnice w zachowaniu, z którymi części mózgu chimery zawierają dwa różne typy komórek” - mówi. „Uważam, że ten obszar badań jest bardzo interesujący”.
We wczesnych pracach Rossant wykorzystywała swoje chimery do badania rozwoju organizmów w łonie matki.
Badanie genów dopiero się zaczynało, a wyraźne różnice między tymi dwoma gatunkami pomogły prześledzić, w jaki sposób komórki są rozmieszczone w organizmie chimery.
Dzięki temu naukowcy odkryli, z jakich elementów wewnętrznej masy komórkowej powstają określone narządy.
Naukowcy mogą również zastosować to podejście do badania roli niektórych genów. W tym celu można sztucznie stworzyć mutację genetyczną w jednym z zarodków, podczas gdy drugi zostanie wykorzystany jako kontrolny.
Badając w ten sposób uzyskaną chimerę, naukowcy będą w stanie określić, na jakie konkretne funkcje organizmu wpływają określone geny.
Metoda Rossanta została wkrótce przyjęta przez innych naukowców na całym świecie. W jednym z eksperymentów udało się stworzyć chimerę z komórek kóz i owiec.
Wygląd zwierzęcia był bardzo nietypowy: jego skóra wyglądała jak patchworkowa kołdra przeplatana owczą wełną i grubą sierścią, typową dla kozy.
Magazyn Time opisał chimerę jako „sztuczkę strażnika zoo: kozę w swetrze z angory.
Rossant konsultował również szereg projektów ochrony zagrożonych gatunków: pomysł polegał na wszczepieniu zarodków do macicy zwierząt domowych.
„Nie wiem, jak skuteczne były te inicjatywy, ale pomysł jest wciąż żywy” - mówi.
Teraz planowane jest zastosowanie metody Rossanta w ramach projektu, który teoretycznie mógłby otworzyć nową stronę w medycynie regeneracyjnej.
Przez ostatnie dwie dekady naukowcy próbowali nauczyć się hodować nowe narządy w laboratorium z komórek macierzystych, które mogą przekształcić się w komórki tkankowe dowolnego typu.
Uważa się, że ta strategia ma ogromny potencjał dla rozwoju transplantologii.
„Problem polega na tym, że chociaż komórki macierzyste są bardzo podobne do komórek embrionalnych, nie są dokładnie takie same” - mówi Juan Carlos Ispisua Belmonte z J. Salk Institute for Biological Research w La Jolla w Kalifornii.
Jak dotąd komórki macierzyste nadal nie nadają się do przeszczepu.
Ispisua Belmonte i wielu innych badaczy uważa, że rozwiązanie powinno znaleźć się na farmach. Celem naukowców jest stworzenie chimery do wyhodowania niezbędnych narządów.
„Embriogeneza ma charakter powszechny, a 99% jej wyników jest pozytywnych” - mówi naukowiec. „Nie wiemy jeszcze, jak go odtworzyć w laboratorium, ale zwierzęta robią to bardzo dobrze, więc dlaczego nie sprawić, by natura pracowała dla nas?”
W przeciwieństwie do chimery kozy i owcy, w których komórki dwóch różnych gatunków były losowo rozmieszczone w całym ciele, w tych chimerach obce tkanki muszą być skoncentrowane w określonych narządach.
Naukowcy spodziewają się, że poprzez manipulacje genetyczne „wybijają” pewne organy z ciała żywiciela, umieszczają ludzkie komórki w pustej przestrzeni i zmuszają je do utworzenia odpowiednich organów, ale już ludzkich, o wymaganym rozmiarze i kształcie.
„Zwierzę stanie się inkubatorem” - mówi Pablo Juan Ross z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Davis.
Wiadomo już, że w teorii jest to możliwe. W 2010 roku Hiromitsu Nakauchi z Stanford University School of Medicine i jego współpracownicy zastosowali podobną technikę do wyhodowania trzustki szczura u myszy.
Obecnie najbardziej odpowiednimi „inkubatorami” ludzkich narządów są świnie, których budowa anatomiczna jest bardzo zbliżona do ludzkiej.
Jeśli ten plan zadziała, pomoże rozwiązać wiele istniejących problemów związanych z przeszczepami.
„Lista oczekujących na przeszczep nerki trwa obecnie średnio około trzech lat” - wyjaśnia Ross. Jednocześnie możliwe byłoby wyhodowanie narządu wymaganego do uporządkowania w ciele świni w ciągu zaledwie pięciu miesięcy.
„To kolejna zaleta wykorzystywania świń jako nosicieli: rosną one bardzo szybko” - wyjaśnia naukowiec.
Międzygatunkowe chimery mogą znaleźć zastosowanie w farmakologii.
Często podczas testowania nowych rodzajów leków na zwierzętach wyniki są pomyślne, ale kiedy ludzie używają tych samych leków, pojawiają się nieoczekiwane i niepożądane konsekwencje. „Rezultatem jest strata czasu i pieniędzy” - podkreśla Ispisua Belmonte.
Wyobraźmy sobie perspektywy proponowanej metody na przykładzie nowego leku na choroby wątroby.
„Gdybyśmy umieścili ludzkie komórki w wątrobie świni, to w ciągu pierwszego roku pracy nad stworzeniem leku moglibyśmy określić, czy jest on potencjalnie toksyczny dla ludzkiego organizmu” - zauważa naukowiec.
Rossant zgadza się, że metoda ta ma wielki potencjał, ale podkreśla, że naukowcy wciąż mają do wykonania poważną pracę: „Doceniam odwagę tych, którzy odważyli się pracować nad tym zadaniem. Jest to wykonalne, ale muszę przyznać, że po drodze naukowcy będą musieli zmierzyć się z bardzo poważnymi trudnościami”.
Wiele z nich ma charakter techniczny.
Z punktu widzenia ewolucji człowiek różni się znacznie bardziej od świni niż szczura od myszy.
Naukowcy wiedzą z doświadczenia, że w takich przypadkach prawdopodobieństwo odrzucenia komórek dawcy przez organizm gospodarza znacznie wzrasta.
„Konieczne jest stworzenie specjalnych warunków, aby ludzkie komórki mogły przetrwać i dzielić się [u świni]” - mówi Ispisua Belmonte.
Będzie to wymagało znalezienia „pierwotnego”, nieskazitelnie czystego źródła ludzkich komórek macierzystych, które mogą przekształcić się w dowolną tkankę.
Ponadto może być konieczna modyfikacja genetyczna organizmu żywiciela, aby zmniejszyć prawdopodobieństwo odrzucenia obcych komórek.
Jednak jak dotąd główną przeszkodą w wstrzymywaniu badań są względy etyczne.
W 2015 roku Narodowe Instytuty Zdrowia Departamentu Zdrowia Stanów Zjednoczonych wprowadziły moratorium na finansowanie eksperymentów mających na celu tworzenie chimer u ludzi i zwierząt.
To prawda, że później ogłoszono, że zakaz można znieść - pod warunkiem, że każdy taki eksperyment zostanie poddany dodatkowej ocenie przed przyznaniem finansowania.
W międzyczasie Ispisua Belmonte otrzymał propozycję dotacji w wysokości 2,5 miliona dolarów pod warunkiem, że użyje małpich komórek zamiast ludzkich komórek do stworzenia chimery.
Największym zmartwieniem jest hipotetyczne prawdopodobieństwo, że ludzkie komórki macierzyste dotrą do mózgu świni, co doprowadzi do powstania istoty o niektórych zdolnościach i zachowaniach właściwych człowiekowi.
„Myślę, że ten scenariusz powinien być rozważony i szczegółowo omówiony w badaniach” - mówi Rossant. W końcu jej chimery rzeczywiście wykazywały cechy temperamentu obu typów myszy. Stworzenie ludzkiej świadomości uwięzionej w ciele zwierzęcia to koszmarna fabuła godna pióra Wellsa.
Badacze szybko podkreślają, że można podjąć pewne środki ostrożności. „Wstrzykując komórki na pewnym etapie rozwoju zarodka, możemy uniknąć tego ryzyka” - mówi Belmonte.
Innym możliwym wyjściem jest zaprogramowanie komórek macierzystych na poziomie genetycznym, aby w określonych warunkach ulegały samozniszczeniu, aby uniknąć ich wprowadzenia do tkanki nerwowej.
Ale te decyzje nie są wystarczająco przekonujące dla Stuarta Newmana, cytobiologa z New York College of Medicine, który martwił się potencjalnymi konsekwencjami takich eksperymentów od czasu stworzenia chimery koziej i owiec w latach 80.
Troską Newmana są nie tyle współczesne plany naukowców, ile przyszłość, w której chimery będą mogły stopniowo nabierać coraz bardziej ludzkich cech.
„Im bardziej ludzkie hybrydy można wprowadzić do tych hybryd, tym bardziej stają się one interesujące, zarówno pod względem naukowym, jak i medycznym” - mówi.
„Teraz ktoś może przysiąc, że nigdy nie stworzy chimer na podobieństwo ludzkie, ale w końcu ukryte pragnienie wciąż pozostaje. W samym temacie jest coś, co zachęca naukowców do posuwania się coraz dalej w tym kierunku”.
Powiedzmy, że naukowcy stworzyli chimerę, aby zbadać nowy lek na chorobę Alzheimera. Początkowo naukowcy otrzymują pozwolenie na stworzenie stworzenia z mózgiem, czyli powiedzmy w 20% człowiekiem. Ale z czasem mogą dojść do wniosku, że aby w pełni zrozumieć działanie leku, konieczne jest zwiększenie odsetka ludzkiego mózgu do 30 lub 40 procent.
Ponadto Newman powiedział, że aby otrzymać fundusze, badacz często musi deklarować coraz ambitniejsze cele badawcze: „Nie chodzi o to, że naukowcy próbują tworzyć potwory… Badania są naturalnym, ewoluującym procesem i same się nie zatrzymają”.
Co równie ważne, takie eksperymenty mogą przytępić nasze poczucie człowieczeństwa, kontynuuje Newman: „Transformacja naszej kultury pozwala nam przekroczyć te granice. W tym przypadku osoba jest tylko przedmiotem materialnym”.
Wiedząc o istnieniu ludzkich chimer, możemy nie wątpić w manipulowanie ludzkimi genami w celu tworzenia dzieci „na zamówienie”.
Newman nie jest osamotniony w swoich obawach.
John Evans, socjolog z Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego, zwraca uwagę, że sama dyskusja o hybrydach ludzi i zwierząt skupiała się na zdolnościach poznawczych.
W tym kontekście możemy stwierdzić, że takie chimery nie mogą być traktowane jak ludzie, jeśli nie mają ludzkiego racjonalnego myślenia lub mowy.
Ale ten rodzaj logiki może nas sprowadzić na śliskie zbocze dyskusji o tym, jak postępować z przedstawicielami naszego własnego gatunku.
„Jeśli społeczeństwo zacznie postrzegać osobę jako zestaw zdolności, zacznie traktować swoich własnych członków z mniejszym zbiorem tych umiejętności jako ludzi drugiej kategorii”, ostrzega Evans.
Ispisua Belmonte uważa, że wiele z tych obaw, zwłaszcza tych, które znajdują odzwierciedlenie w sensacyjnych nagłówkach, jest jak dotąd nieuzasadnionych.
„Media i organy regulacyjne uważają, że prawie jutro zaczniemy hodować ważne ludzkie organy u świń. To jest spekulacja science fiction. Nadal jesteśmy na samym początku naszej podróży”.
I, jak pisze czasopismo Nature, debata na temat etyki takich badań nie powinna wiązać się z emocjami.
Pojęcie chimeryzmu międzygatunkowego może niektórym wydawać się obrzydliwe, ale cierpienie ludzi z nieuleczalnymi chorobami jest nie mniej straszne. Nie można rozwiązywać problemów moralnych i etycznych wyłącznie na podstawie instynktownych reakcji.
Niezależnie od ostatecznej decyzji należy mieć na uwadze, że jej potencjalne konsekwencje nie ograniczają się do dziedziny naukowej.
„Sposób, w jaki mówimy o osobie w tej dyskusji, może nieumyślnie zmienić sposób, w jaki postrzegamy siebie,” pisze Evans.
W końcu chodzi o to, co definiuje osobę, która leży w sercu powieści Wellsa. Po powrocie z wyspy Dr. Moreau, Pendrick przebywa na emeryturze w angielskiej prowincji, z dala od dużych miast, woląc od komunikacji międzyludzkiej obserwację gwiaździstego nieba.
Będąc świadkiem gwałtownego naruszenia naturalnej międzygatunkowej bariery, nie może już patrzeć na ludzi, nie dostrzegając w nich zwierzęcej natury: „Wydawało mi się, że nawet ja nie jestem racjonalnym człowiekiem, ale biednym chorym zwierzęciem dręczonym przez jakąś dziwną chorobę, go samotnie wędrować jak zagubiona owca."