Чим загрожує схрещування людини з тваринами

Кадр з фільму «Химера»

У Стародавній Греції химерами називали міфологічних чудовиськ з головою і шиєю лева, тулубом кози і хвостом змії. Такими ж химерами є організми з генетично різнорідним матеріалом. Вони могли б служити зручними біологічними моделями для вивчення різних захворювань - наприклад, раку або нейродегенеративних синдромів, могли б стати джерелом органів для трансплантації.

Однак варто експериментальної біології впритул підійти до наукової фантастики, у громадськості виникають побоювання, що це може привести до непередбачених наслідків.

При створенні химер використовують стовбурові клітини, що володіють властивістю плюріпотентності. Іншими словами, вони здатні перетворитися в усі клітини людського зародка. Клітини впроваджують в тканини ембріона модельних організмів (мишей, щурів, мавп, свиней та інших тварин) на дуже ранніх стадіях, після чого ембріону дозволяють розвиватися далі.

Зліва направо: звичайна миша, миша з клітинами щури, щур з клітинами миші, звичайна щур

Експерименти з химерними організмами об'єднують як генну інженерію, так і біологію стовбурових клітин. Мало просто впровадити плюрипотентні клітини в ембріон тварини, оскільки в такому випадку може вийти організм з катастрофічними порушеннями в розвитку. Вчені зазвичай «вимикають» гени в зародках таким чином, що вони не можуть утворити специфічні тканини. В цьому випадку стовбурові клітини беруть на себе завдання по формуванню відсутнього органу, який нічим не відрізняється від людського, що робить його придатним для трансплантації.

За свідченням кардіолога Деніела Геррі (Daniel Garry), в його лабораторії були проведені перші випробування даного методу. Дослідники спроектували свиней, у яких були відсутні деякі скелетні м'язи і судини. Такі тварини були б нежиттєздатними, проте вчені додали в ембріони стовбурові клітини від іншого зародка свині.

Вчені заявили, що мораторій, введений NIH, становить загрозу для розвитку біології стовбурових клітин, біології розвитку і регенеративної медицини, і висловили сумніви в тому, що за допомогою стовбурових клітин можливо отримати «олюднений» тварина з високим інтелектом. Зокрема, вони вказали, що експерименти в області ксенотрансплантації, в яких нервові клітини людей впроваджують в головний мозок мишей, не привели до появи дуже розумних гризунів.

Стовбурові клітини людини (червоні) в ембріонах мишей на стадії бластоцисти

В якості запобіжного заходу деякі дослідники, що працюють над створенням химер, не дозволяють своїм створінням народитися. Ембріологи вивчають зародки з метою отримання інформації про те, наскільки великий внесок людських стовбурових клітин в розвиток плода.

Проте, не дивлячись на те, що окремі лабораторії перестраховуються, химерні тварини вже існують - наприклад, миші, наділені імунною системою людини. Такі тварини створюються через впровадження клітин печінки і тимуса від абортованих людських зародків в організм вже народжених гризунів.

Найбільший інтерес для вчених представляє створення химер на стадії бластоцисти, коли плід являє собою кулю, що складається з декількох десятків клітин. Цей метод називається Комплементація ембріона (embryo complementation).

Зараз вчений працює в Стенфордському університеті на грант від Каліфорнійського інституту регенеративної медицини. За його словами, більшість плюрипотентних клітин, введених в ембріони в його лабораторії, зроблені з його власної крові, оскільки бюрократичні бар'єри заважають набору добровольців з боку.

Більшість людей, почувши слово «химера», представляють монстрів, створених божевільними вченими. Вчені мають довести, що людські клітини дійсно можуть розмножуватися і формувати повноцінні і здорові органи в тварин. Миші і щурі досить близькі генетично, тому створення химер в даному випадку не викликає особливих проблем. У разі людей і свиней, загальний предок яких жив 90 мільйонів років тому, все може бути по-іншому.

Вчені вже перевіряють Комплементація ембріона свині людськими стовбуровими клітинами, проте дослідження почалися тільки після схвалення трьох комісій з біоетики. Стенфордський університет, в якому проводяться дослідження, обмежив час розвитку зародків 28 днями (поросята народжуються на 114 день). Проте плід буде досить розвиненим, щоб можна було визначити, наскільки правильно формуються зачатки органів.

Минулого тижня в NIH запропонували замінити мораторій додаткової експертизою, яку буде проводити комітет, що складається з фахівців з питань етики та експертів із захисту тварин. Вони будуть враховувати такі фактори, як тип людських клітин, місце їх розміщення в ембріоні, а також можливі зміни в поведінці і зовнішньому вигляді тварини. Висновки експертів допоможуть NIH вирішити, чи варто фінансувати розглянутий проект.