Prva studija koja pokazuje razvoj interspecies himere kao novog izvora organa za transplantacija
U studiji objavljenoj u Cell1, himere – nazvane po mitskom čudovištu lav-koza-zmija – po prvi su put napravljene kombiniranjem materijala od ljudi i životinja. The ljudske stanice može se uspješno vidjeti kako raste unutar svinje nakon što se ljudske matične stanice (koje imaju sposobnost razvoja u bilo koje tkivo) ubrizgavaju u svinjski embrij najsuvremenijom tehnologijom matičnih stanica.
Ova studija koju je vodio profesor Juan Carlos Izpisua Belmonte sa Salk instituta za biološke studije u Kaliforniji predstavlja veliki napredak i pionirski rad u razumijevanju i ostvarivanju potencijala interspecies himere i pruža neviđenu mogućnost proučavanja ranog razvoja embrija i orgulje formacija.
Kako se razvija himera čovjek-svinja?
Međutim, autori opisuju ovaj proces kao prilično neučinkovit s niskom stopom uspjeha od samo ~9 posto, ali su također primijetili da su ljudske stanice viđene kako uspješno funkcioniraju kada su bile dio himere čovjeka i svinje. Niska stopa uspjeha uglavnom se pripisuje evolucijskim prazninama između čovjeka i svinje, a također nije bilo dokaza da su se ljudske stanice integrirale u preuranjeni oblik moždanog tkiva. Niska stopa uspjeha nije uz stajanje, opažanja pokazuju da bi milijarde stanica u embriju himere i dalje imale milijune ljudskih stanica. Samo testiranje ovih stanica (čak i 0.1% do 1%) sigurno bi bilo značajno u širem kontekstu za postizanje dugoročnog razumijevanja međuvrsne himere.
Srodna studija himera također je objavljena otprilike u isto vrijeme u časopisu Nature pod vodstvom Hiromitsua Nakauchija sa Stanfordskog instituta za biologiju matičnih stanica i regenerativnu medicinu koja izvještava o funkcionalnim otočićima u himerama štakora i miša.2.
Etička rasprava oko himera, koliko daleko možemo ići?
Međutim, studije koje se odnose na razvoj međuvrstnih himera također su etički diskutabilne i izazivaju zabrinutost u kojoj mjeri se takve studije mogu raditi i koliko su pravno i društveno prihvatljive. To uključuje etičku odgovornost i pravna tijela za donošenje odluka te također postavlja nekoliko pitanja.
Ako uzmemo u obzir sva etička razmatranja, neizvjesno je hoće li a ljudski-životinjska himera može se ikada roditi. Hoće li biti etično ako se rođena, ali nedopuštena pasmina učini sterilnom? Također, upitno je i koliki postotak stanica ljudskog mozga može biti dio himere. Može li himera potencijalno pasti u neku neugodnu sivu zonu kao predmet između istraživanja na životinjama i ljudi. Znanstvenici ne znaju mnogo o vlastitoj vrsti zbog mnogih prepreka za istraživanje na ljudima. Te prepreke uključuju nepodržavanje istraživanja embrija, zabranu bilo kakvih kliničkih ispitivanja vezanih uz genetsku modifikaciju zametne linije (stanice koje postaju spermiji ili jajašca) i ograničenja istraživanja ljudske razvojne biologije.
Bez sumnje, znanstvenici će se morati pozabaviti tim pitanjima u odgovarajućem trenutku umjesto da ih izbjegavaju. Takvi napori pružit će temelj i unaprijediti put za daljnje istraživanje koje je etički ispravno i pružit će dublji uvid u „biti čovjek“.
Autori kategorički navode da im je cilj prvenstveno razumjeti kako se stanice dviju različitih vrsta (ovdje svinja i ljudska) miješaju, diferenciraju i integriraju te da su himeru čovjeka i svinje analizirali u vrlo ranoj fazi razvoja.
Mnogobrojni izazovi, ali ogromna nada u budućnost
Ova je studija uzbudljiva unatoč tome što je etički izazovna i označava prvi korak prema stvaranju transplantabilnih ljudskih organa pomoću velikih životinja (svinja, krava itd.) orgulje veličinom i fiziologijom je vrlo blizu i slična ljudima. Međutim, ako pogledamo trenutnu studiju, razine imunološkog odbacivanja su vrlo visoke dok govorimo. Svinjski doprinosi (stanice iz svinje) u svaki organ koji raste u himeri iznimno su veliki izazov za svako razmišljanje o uspješnoj transplantaciji organa u ljude.
Ipak, prava nada za budućnost ovdje je moći imati a novi izvor organa za transplantaciju kod ljudi korištenjem tehnologija matičnih stanica i gena za uređivanje. Ovo je važno i potreba za trenutkom, s obzirom na ogromnu potrebu za transplantacijom među pacijentima, od kojih mnogi umiru na listi čekanja (posebno zbog zahtjeva za bubrezima i jetrom), kao i veliki nedostatak dovoljnog broja donora.
Autori tvrde da će ova studija utjecati i na druga srodna područja istraživanja. Kontinuirani razvoj himera s relativno više ljudskog tkiva ima implikacije i korisnost u proučavanju početka bolesti kod ljudi i za probir lijekova prije ispitivanja na ljudima, osim razumijevanja razlika između vrsta. U ovoj studiji tehnologija nije korištena za ljudske himere, ali teoretski govoreći komplementarna metodologija bi se mogla osmisliti u budućnosti u pokušaju korištenja himera za izradu ljudskih organa za transplantaciju. Dodatni rad u ovom području pružit će uvid u mogući uspjeh i ograničenja ovih tehnologija kada se koriste za razvoj himere.
Ovo je prva i ključna studija o razvoju ljudskih i životinjskih himera i utire put daljnjem razumijevanju znanstvene zajednice o stvaranju i razvojnim putovima stanica u životinjskom okruženju.
***
Izvor (i)
1. Wu J i sur. 2018. Himerizam među vrstama s pluripotentnim matičnim stanicama sisavaca. Ćelija. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
2. Yamaguchi T i sur. 2018. Organogeneza među vrstama stvara autologne funkcionalne otočiće. Priroda. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070
