Опитите на съвременните учени да създадат животни с човешки органи бяха предшествани от многогодишни изследвания и точно за тези планове ще започнат да се прилагат. Противниците на подобни експерименти обаче са загрижени за етичната страна на въпроса, отбелязва колонистът на BBC Earth.
В научнофантастичния роман на Х. Г. Уелс „Островът на д-р Моро“главният герой Едуард Прандик, който беше изхвърлен на брега в резултат на корабокрушение, се натъква на жена и двама мъже, клякащи до паднало дърво на горна поляна.
И тримата са напълно голи, с изключение на парцалите, увити около бедрата.
Прендик обръща внимание на „тлъстите им лица“, на които „липсваше брадичка, челата им стърчаха напред, а главите им бяха покрити с рядка косина коса“. Той отбелязва: "Никога досега не съм срещал такива зверски създания."
Когато Прендик се приближи до местните хора, те се опитват да говорят с него, но речта им звучи много бързо и неясно; те поклащат глава и се клатят една от друга настрани, носейки, както изглежда на героя, „някаква невероятна глупост“.
Въпреки частично скритата голота и на пръв поглед човешки вид на диваците, Прендик улавя в тях неоспорима „прилика със свине“, а поведението им е сякаш „белязано с печата на нещо животинско“.
Една вечер, случайно влизайки в операционната зала на д-р Моро, Прендик установява какъв е въпросът: ученият превръща животните в хора, променяйки тялото и мозъка си по свой образ и подобие.
Въпреки всичко, въпреки всички усилия, лекарят не успява да се отърве от творенията си от проявите на основните им инстинкти.
Промоционално видео:
Създаденото от него нестабилно общество скоро се консумира от анархия, което води до смъртта на Морео.
Изминаха 120 години, откакто романът за пръв път видя светлината на деня, а днешните заглавия може да създадат впечатление, че ние сме опасно близки до дистопичната перспектива на Уелс.
"Франкенщайнските учени работят за създаването на химера, която е кръстоска между човек и животно", крещя едно от заглавията в британския Daily Mail през май 2016 г.
„Науката се стреми да разруши бариерата между хората и животинското царство“, се казва в статия на Washington Times, публикувана два месеца по-късно. Авторът на статията твърди, че интелигентните животни скоро ще се освободят от лабораториите.
Причината за вълнението са плановете на учените да имплантират човешки стволови клетки в животински ембриони, за да отглеждат отделни човешки органи за трансплантация при пациенти, нуждаещи се от трансплантация.
Очаква се тази технология да съкрати времето за изчакване за операция и да намали риска от отхвърляне на трансплантация на органи.
Тези смели и нееднозначни планове бяха предшествани от повече от три десетилетия научни изследвания. Експериментите са помогнали на учените да разгадаят някои от основните мистерии, да проучат естеството на междувидовите различия и да разберат как клъстер от клетки в майчината утроба се превръща в жив организъм.
Като се имат предвид перспективите за финансиране на подобни проекти, човечеството бързо се приближава до важен етап в тази област.
„Тази област на знанието се развива много бързо“, казва изследователката Джанет Росант от Университета в Торонто, която е пионер в изследването на химери. "Нашето разбиране за биологията ще достигне ново ниво."
Но само при условие, че първо разрешим редица трудни етични проблеми, свързани с представата ни за това какво означава да си човек.
В продължение на много хилядолетия химерите са били само герои в митове и легенди.
Биологичният термин е заимстван от древногръцката митология: Омир описва химера като странно създание с глава и шия на лъв, тяло на козел и змийска опашка. Според легендата това безсмъртно огнедишащо създание е намерено в страната Ликия, разположена в Мала Азия (полуостров в Западна Азия, част от територията на съвременна Турция - Ред.).
Научното определение на химера е по-малко цветно. Този термин се използва за описание на всеки организъм, съставен от генетично различни клетки.
Химеризмът се среща в природата, особено в резултат на сливането на ембриони близнаци скоро след зачеването и може да доведе до стряскащи резултати.
Вземете например двустранни (двустранни) гинандроморфи, при които едната страна на тялото има характеристиките на мъжко, а другата е на женско. Такива създания по същество са резултат от сливането на два братски близнаци.
Ако оцветяването на индивиди от различен пол е много различно, както е при много видове птици и насекоми, резултатът може да бъде много необичаен и впечатляващ.
Например при червен кардинал двустранният гинандроморфизъм води до яркочервено оперение на „мъжката“страна и сиво оперение на „женската“.
Въпреки това, много по-често клетки от различни ембриони се смесват в произволни комбинации, което води до по-фини промени в целия организъм.
Такива химери изглеждат и се държат точно като другите индивиди от дадения вид.
Има шанс самият вие да сте химера, тъй като научните изследвания показват, че поне 8% от неидентични близнаци поглъщат клетки от своите братя и сестри по време на ембрионалното развитие.
Въпреки факта, че същества, подобни на описаните в гръцките митове, не съществуват в природата, това не пречи на учените да се опитват да създадат свои химери в лабораторията.
Джанет Росант беше една от първите учени, които направиха това.
През 1980 г., докато работи в канадския университет Брок, тя публикува в списание Science резултатите от експеримент, при който химера е отгледана от генетичния материал на два различни вида мишки: лабораторна албиноси мишка, подвид на домашната мишка (Mus musculus) и дива мишка Рюкю (Mus caroli), която живее в няколко азиатски страни.
Предишните опити за размножаване на междувидови хибридни създания често се провалят. Ембрионите или изобщо не са се прикрепили към стената на матката, или са се оказали недоразвити и тогава случаят най-често завършва с спонтанен аборт.
Методът на Росант се състои от сложна хирургична процедура приблизително четири дни след зачеването.
По това време оплодената яйцеклетка вече се е превърнала в бластоциста - съсирек от вътрешна клетъчна маса, заобиколен от защитен слой, наречен трофобласт, който по-късно ще се превърне в плацента.
Росант и колегата му Уилям Фрелс инжектира вътрешна клетъчна маса, взета от бластоциста на мишка Ryukyu, в яйце от лабораторни мишки.
Тъй като трофобластът в бластоцистата на мишката гостоприемник не е бил повреден по време на операцията, ДНК на образуващата се плацента все още съответства на тази на майката. В резултат на това ембрионът успешно се прилепва към стената на матката.
Учените трябваше само да изчакат 18 дни, наблюдавайки хода на бременността.
Експериментът е поразителен успех: от 48 новородени мишки 38 са химери, съдържащи генетичен материал и на двата вида мишки.
„Ние показахме, че е възможно пресичането на междувидовата бариера“, казва Росант. Химеризмът ясно се проявява в цвета на мишките: редуващи се петна от бяла и червеникава коса.
Дори по отношение на темперамента, тези химери бяха значително различни от родителите.
"Имаме много странна смесица от герои", казва Росант. "Мишките Рюкю са много неспокойни: за да не избягат, трябва да ги сложите на дъното на кофата и трябва да ги вземете с щипки, след като сложите кожени ръкавици."
Лабораторните мишки са много по-тихи. „Поведението на нашите химери беше нещо средно“, отбелязва изследователят.
Според Росант, на днешното ниво на развитие на невронауката, подобни експерименти могат да помогнат за изследване на поведението на различни видове.
„Бихте могли да сравните разликите в поведението с това, кои части от мозъка на химера съдържат два различни типа клетки“, казва тя. "Намирам тази област на изследване за много интересна."
В ранната си работа Росант използва химери, за да проучи как се развиват организмите в утробата.
Изучаването на гени все още тепърва започваше, а ясните разлики между двата вида помогнаха да се проследи как клетките се разпределят в тялото на химера.
Благодарение на това учените са открили от кои елементи от вътрешната клетъчна маса се формират определени органи.
Учените също могат да използват този подход за проучване на ролята на определени гени. За това може да бъде изкуствено създадена генетична мутация в един от ембрионите, докато другата ще бъде използвана като контролна.
Изучавайки така получената химера, изследователите ще могат да определят кои конкретни функции на тялото са засегнати от определени гени.
Методът на Росант скоро беше приет от други учени по целия свят. В един от експериментите беше възможно да се създаде химера от клетките на козите и овцете.
Външният вид на животното беше много необичаен: кожата му приличаше на лепенка, покрита с овча вълна и груба коса, характерна за коза.
Списание Time описва химера като „трик на пазач на зоопарк: коза в ангорски пуловер.
Росант се консултира и по редица проекти за опазване на застрашените видове: идеята беше да се имплантират ембриони в матката на домашни животни.
„Не знам колко успешни бяха тези инициативи, но идеята е жива и до днес“, казва тя.
Сега се планира методът на Росант да се прилага в рамките на проект, който теоретично би могъл да отвори нова страница в регенеративната медицина.
През последните две десетилетия учените се опитват да научат как да отглеждат нови органи в лабораторията от стволови клетки, които могат да се превърнат в тъканни клетки от всякакъв тип.
Смята се, че тази стратегия има огромен потенциал за развитие на трансплантология.
„Проблемът е, че макар стволовите клетки да приличат много на ембрионалните клетки, те не са напълно идентични“, казва Хуан Карлос Исписуа Белмонте от Института за биологични изследвания J. Salk в Ла Джола, Калифорния.
Засега стволовите клетки остават неподходящи за трансплантация.
Ispisua Belmonte и редица други изследователи смятат, че решението трябва да се намери във фермите. Целта на учените е да създадат химерни животни за отглеждане на необходимите органи.
"Ембриогенезата е широко разпространена в природата и 99% от резултатите от нея са положителни", казва ученият. "Все още не знаем как да го пресъздадем в лабораторията, но животните го правят много добре, така че защо да не накараме природата да работи за нас?"
За разлика от химера на коза и овца, при която клетки от два различни вида бяха разпределени на случаен принцип в тялото, в тези химери чуждите тъкани трябва да бъдат концентрирани в специфични органи.
Чрез генетични манипулации изследователите очакват да "избият" определени органи от тялото на гостоприемника, да поставят човешките клетки в освободеното пространство и да ги принудят да образуват съответните органи, но вече и хора, с необходимия размер и форма.
„Животното ще се превърне в инкубатор“, казва Пабло Хуан Рос от Калифорнийския университет, Дейвис.
Вече е известно, че на теория това е възможно. През 2010 г. Хиромицу Накаучи от Медицинското училище в университета в Станфорд и неговите колеги използваха подобна техника за отглеждане на панкреас на плъхове в мишка.
Сега най-подходящите "инкубатори" за човешките органи са прасета, чиято анатомична структура е много близка до тази на хората.
Ако този план работи, той ще помогне за решаването на много от съществуващите проблеми при трансплантацията.
„Средно чакащият списък за бъбречна трансплантация отнема около три години“, обяснява Рос. В същото време би било възможно отглеждането на необходимия орган за поръчка в тялото на прасе само за пет месеца.
„Това е още едно предимство на използването на прасета като носители: те растат много бързо“, обяснява ученият.
Интерспецифичните химери могат да намерят приложение във фармакологията.
Често при тестване на нови видове лекарства върху животни резултатите са успешни, но когато хората употребяват едни и същи лекарства, възникват неочаквани и нежелани последствия. „Резултатът е загуба на време и пари“, подчертава Исписуа Белмонте.
Нека си представим перспективите на предлагания метод, използвайки примера на ново лекарство за чернодробни заболявания.
„Ако поставим човешки клетки вътре в свински черен дроб, тогава в рамките на първата година от работата по създаването на лекарство, бихме могли да определим дали той е потенциално токсичен за човешкото тяло“, отбелязва изследователят.
Росант е съгласен, че методът има голям потенциал, но подчертава, че учените все още трябва да свършат сериозна работа: „Признавам смелостта на онези, които се осмелиха да работят по тази задача. Възможно е, но трябва да призная, че изследователите ще трябва да се сблъскат с много сериозни трудности по този начин."
Много от тях са с технически характер.
От гледна точка на еволюцията човек се различава от прасето много повече от плъх от мишка.
Учените знаят от опит, че в такива случаи вероятността от отхвърляне на клетките на донора от тялото на гостоприемника се увеличава значително.
„Необходимо е да се създадат специални условия, за да оцелеят и разделят човешките клетки [на прасе],“казва Исписуа Белмонте.
Това ще изисква намиране на "първичен", безупречно чист източник на човешки стволови клетки, който може да се трансформира във всяка тъкан.
Освен това може да се наложи генетично модифициране на организма на гостоприемника, за да се намали вероятността от отхвърляне на чужди клетки.
Засега обаче основната пречка за задържане на изследванията са етичните съображения.
През 2015 г. Националният институт по здравеопазване на Министерството на здравеопазването на САЩ въведе мораториум върху експерименти за финансиране за създаване на химери при хора и животни.
Вярно е, че впоследствие беше обявено, че забраната може да бъде отменена - при условие, че всеки такъв експеримент ще бъде подложен на допълнителна оценка, преди да бъде осигурено финансиране.
Междувременно Ispisua Belmonte получи предложение за безвъзмездна помощ от 2,5 милиона долара при условие, че използва маймунски клетки вместо човешки клетки, за да създаде химера.
Най-голямото притеснение е хипотетичната вероятност човешките стволови клетки да достигнат до мозъка на прасето, което води до създаването на създание с някои от способностите и поведението, присъщи на хората.
„Мисля, че този сценарий трябва да бъде разгледан и обсъден подробно в изследванията“, казва Росант. В крайна сметка нейните химери показаха темпераментните черти на двата вида мишки. Да се създаде човешко съзнание, хванато в животинско тяло, е кошмарен сюжет, достоен за писалката на Уелс.
Изследователите бързо подчертават, че могат да се вземат определени предпазни мерки. „Чрез инжектиране на клетки на определен етап от развитието на ембриона може да успеем да избегнем този риск“, казва Белмонте.
Друг възможен изход е да програмирате стволови клетки на генетично ниво, за да се саморазрушават при определени условия, за да се избегне въвеждането им в нервната тъкан.
Но тези решения не са достатъчно убедителни за Стюарт Нюман, цитобиолог от Нюйоркския медицински колеж, който се притеснява от потенциалните последици от подобни експерименти още от създаването на химера на козите-овце през 80-те години.
Загрижеността на Нюман е не толкова в съвременните планове на учените, колкото в бъдещето, в което химерите постепенно могат да придобият все повече и повече човешки характеристики.
„Колкото повече хора можете да въвеждате в тези хибриди, толкова по-интересни стават те научно и медицински”, казва той.
„Сега някой може да се закълне, че никога няма да създаде химери в човешко подобие, но в края на краищата, латентното желание все още остава. Има нещо в самата тема, което насърчава учените да продължат все по-напред в тази посока."
Да кажем, че учените са създали химера за изследване на ново лекарство за болестта на Алцхаймер. Първоначално изследователите получават разрешение да създадат същество с мозък, който е, да речем, 20% човек. Но с течение на времето те могат да стигнат до извода, че за да се разберат напълно ефектите на лекарството, е необходимо да се увеличи делът на човешкия мозък до 30 или 40 процента.
Освен това, казва Нюман, за да получи финансиране, изследователят често трябва да декларира все по-амбициозни изследователски цели: "Не е, че учените се опитват да създават чудовища … Изследванията са естествен, развиващ се процес и няма да спре сам по себе си."
Също толкова важно, че подобни експерименти могат да притъпят нашето чувство за човечност, продължава Нюман: „Трансформацията на нашата култура ни позволява да преминем тези граници. В този случай човек се разглежда само като материален обект."
Знаейки за съществуването на човешки химери, може да не изпитваме толкова много съмнения относно манипулирането на човешки гени, за да създадем деца „по поръчка“.
И Нюман не е сам в страховете си.
Джон Еванс, социолог от Калифорнийския университет в Сан Диего, изтъква, че самото обсъждане на хибридите човек и животно е фокусирано върху когнитивните способности.
В този контекст можем да заключим, че подобни химери не могат да се третират като хората, ако нямат човешко рационално мислене или реч.
Но този вид логика може да ни отведе надолу по хлъзгавия наклон на дискусиите за това как да се справим с членовете на нашия собствен вид.
„Ако обществото започне да гледа на човек като на набор от способности, то ще започне да третира собствените си членове с по-малък набор от тези способности като хора от втори клас“, предупреждава Еванс.
Ispisua Belmonte смята, че много от тези опасения, особено тези, които са отразени в сензационните заглавия, засега са неоснователни.
„Медиите и регулаторите смятат, че почти утре ще започнем да отглеждаме важни човешки органи при прасета. Това е спекулация с научна фантастика. Все още сме в самото начало на нашето пътуване “.
И както пише списанието Nature, дебатът за етиката на подобни изследвания не трябва да включва емоции.
Концепцията за междувидови химеризъм може да изглежда отвратителна за някои, но страданието на хора с неизлечими заболявания е не по-малко ужасно. Не можете да решавате морални и етични проблеми само въз основа на инстинктивни реакции.
Независимо от окончателното решение, трябва да се има предвид, че потенциалните му последици не се ограничават само до научната област.
„Начинът, по който говорим за човек в тази дискусия, може по невнимание да промени начина, по който виждаме себе си“, пише Евънс.
В крайна сметка въпросът е какво определя човек, който лежи в основата на романа на Уелс. След завръщането си от остров д-р Моро, Пендрик се оттегля в английската провинция, далеч от големите градове, предпочитайки човешката комуникация да наблюдава звездното небе.
Ставайки свидетел на насилствено нарушение на естествената междувидова бариера, той вече не може да гледа на хората, без да забележи животинската природа в тях: „Струваше ми се, че дори аз самият аз не съм разумно човешко същество, а бедно болно животно, измъчвано от някаква странна болест, която причинява той да се скита сам като изгубена овца."
