Žijeme vek chimér. Vedci krížia embryá opíc s ľudskými bunkami

Vedci sa naďalej zahrávajú s krížením druhov. Vytvorili embryo, ktoré je sčasti ľudské a sčasti opičie. Cieľom je vraj lepšie poznanie prvotných vývojových štádií človeka. Takýto výskum však so sebou prináša mnohé etické a morálne otázky.

Keď sa povie „chiméra“, mnohí si možno predstavia bájne zviera s hlavou leva, telom divej kozy a chvostom draka či jedovatého hada. Chiméra je však tiež vedecké označenie pre hybridný organizmus tvorený bunkami dvoch alebo viacerých živočíšnych druhov.

Ako sa takéto zahrávanie sa s vytváraním nových foriem života môže skončiť, zobrazuje množstvo vedecko-fantastických diel, z ktorých azda najznámejším je kniha Ostrov doktora Moreaua, ktorú Herbert George Wells napísal na sklonku 19. storočia. Zobrazuje, k čomu môžu takéto pokusy prirovnávané k otváraniu Pandorinej skrinky viesť.

Vedci z Číny a Spojených štátov napriek rizikám a etickým otázkam vložili ľudské kmeňové bunky do embryí primátov a dokázali tak vypestovať takzvané chimérické embryá, ktoré udržali pri živote až 20 dní. Výskum má napriek etickým otázkam potenciál poskytnúť nové poznatky o vývojovej biológii a evolúcii. Mohol by tiež pomôcť pri vývoji nových modelov ľudskej biológie i chorôb. Etické a morálne pochybnosti sú však veľké a ani samotní autori výskumu nechcú, aby vznikali kreatúry podobné tým, ktoré vymyslel vo svojom diele Wells.

„Vzhľadom na to, že niektoré druhy experimentov nemôžeme robiť na ľuďoch, je nevyhnutné, aby sme mali lepšie modely pre presnejšie štúdium a pochopenie ľudskej biológie a chorôb,“ uviedol jeden z autorov práce Juan Carlos Izpisua Belmonte zo Salkovho inštitútu v Kalifornii.

S krížením cicavcov vedci experimentujú už pol storočia

Belmonte si podľa vlastných slov plne uvedomuje morálne a etické otázky, ktoré jeho práca vyvoláva. „Nebudeme používať opice na vytváranie ľudských orgánov v telách opíc,“ sľubuje vedec.

Dôležitým cieľom experimentálnej biológie je vývoj modelov, ktoré umožňujú štúdium ľudských chorôb v podmienkach „in vivo“, teda v živom organizme. Tie totiž prinášajú oveľa lepšie výsledky ako experimenty „in vitro“, teda len na bunkových kultúrach pestovaných mimo organizmov. Ukazuje sa to najmä pri vývoji liekov, kde v Petriho miske mnohé preparáty síce skvele fungujú, ale v tele živého tvora tieto prípravky nezaberajú.

Medzidruhové chiméry cicavcov vedci vytvárajú už od 70. rokov 20. storočia, keď sa generovali u hlodavcov a používali sa na štúdium procesov včasného vývoja embryí. Tím vedcov zo Salkovho inštitútu v Kalifornii posunul výskum o krok vpred, keď sa mu podarilo vyrobiť chiméry opíc a ľudí — injekciou ľudských kmeňových buniek do embryí makakov v Petriho miskách.

Ako vyzerá kombinovanie ľudských a zvieracích embryí

Vývoj embryí, ktoré by kombinovali ľudí a primáty, dlho nebol možný z dôvodu technickej zložitosti tohto procesu. Americkí vedci však teraz využili objav čínskych vedcov, ktorí pred rokom vyvinuli novú technológiu. Tá umožnila opičím embryám zostať nažive a vyvíjať sa mimo telo dlhšiu dobu.

Vedci nechali počas experimentu rásť opičie embryá po dobu šiestich dní. Potom do každého z nich injekčne aplikovali 25 ľudských buniek. Išlo o takzvané pluripotentné kmeňové bunky, ktoré sa môžu zmeniť v akýkoľvek iný druh buniek.

Po jednom dni boli ľudské bunky zistené u 132 embryí, ešte po 10 dňoch sa 103 z týchto chimérických embryí stále vyvíjalo. Potom ale väčšina embryí začala veľmi rýchlo umierať. Na devätnásty deň po spojení už boli nažive len tri chiméry. Dôležité ale bolo, že po celú dobu vývoja embryí v nich bolo dostatočne vysoké percento ľudských buniek.

„Historicky mali chiméry ľudí a zvierat len ​​veľmi nízku integráciu ľudských buniek do hostiteľských buniek a experimenty tým trpeli. Vytvorenie chiméry medzi ľudským a neľudským primátom, čo je druh, ktorý je v evolučnej časovej línii ľuďom bližšie než všetky skôr používané, nám umožní získať lepší prehľad o tom, či existujú nejaké evolučné prekážky vzniku chiméry a tiež nám ukáže, ako ich prípadne prekonať,“ popísal Belmonte.

Ciele ambiciózneho výskumu narážajú na etické mantinely

Vedci veria, že by mohli takto modifikované embryá v budúcnosti využiť pri vzniku nových a kvalitnejších chimérických organizmov.

Teraz budú vedci detailne vyhodnocovať všetky molekulárne dráhy, ktoré sú zapojené do tejto medzidruhovej komunikácie. Cieľom je zistiť, ktoré z nich sú pre vývojový proces chimérických embryí životne dôležité.

V dlhšom časovom horizonte výskumníci dúfajú, že chiméry využijú nielen na štúdium raného ľudského vývoja a modelovanie chorôb, ale že vyvinú aj nové prístupy k testovaniu liekov. Vrcholným cieľom je vývoj bunkových štruktúr, tkanív a dokonca aj celých orgánov, ktoré by sa dali využiť pre transplantácie. Na tento účel sú však vhodnejšie iné druhy organizmov, ako sú opice.

Belmonte už spolupracuje s vedcami a chovateľmi ošípaných v rodnom Španielsku na príprave ďalších štúdií. Uvedomuje si kontroverznosť výskumu, ktorý môže vyzerať ako porušovanie prírodných zákonov. Prípravu projektu chiméry človek-opica konzultoval s tromi nezávislými etikmi. Získal súhlas od inštitucionálnych kontrolných komisií, ktoré dohliadajú na akékoľvek štúdie týkajúce sa ľudí alebo ľudských tkanív, nielen z amerického Salkovho inštitútu, ale aj z ústavu jeho spolupracovníkov v Číne.

Takéto medzidruhové kríženie, nech už je jeho cieľ akokoľvek ušľachtilý, je však mimoriadne citlivou etickou aj morálnou záležitosťou, keďže pokusy na ľudských embryách sú neprípustné. Viete si predstaviť, že by si v budúcnosti ľudia nechali transplantovať orgány, o ktorých vedia, že boli vypestované vďaka chimerickým organizmom vytvoreným z ľudských a zvieracích buniek?