V řecké mytologii, Chiméra, byl nádherný monstrum. Byl to neobvyklý druh zvířat, se lví hlavou a nohama, z jeho zad vykvetla kozí hlava a hadovitý ocas. To způsobilo velké zničení, dokud hrdina Bellerophon nezabil monstrum, s pomocí okřídleného koně, Pegasus.
slovo „chimera“ si z vědeckého hlediska zachovává podstatu svých mýtických kořenů. Chiméra je vyrobena z buněk, které jsou odvozeny ze dvou (nebo někdy více) organismů., Tyto“ mateřské “ organismy mohou být stejného nebo jiného druhu. Definujícím rysem chiméry je, že jednotlivé buňky v jejím těle nejsou všechny stejné; jsou geneticky odlišné. Namísto směsi genů z každého mateřského organismu obsahuje daná buňka genetickou informaci pouze jednoho mateřského organismu. Chiméra je tedy tvořena populacemi buněk, které jsou geneticky identické s každým z jejích mateřských organismů.
některé příklady chimér jsou již většině lidí známy., Například tkáňové chiméry jsou výsledkem transplantací orgánů nebo transplantací tkání (jako je transplantace kostní dřeně). Po transplantaci, příjemce získává dva geneticky odlišné tkáně a typy buněk, podle roku 2007 recenzi článku Richard R. Behringer, profesor genetiky na University of Texas MD Anderson Cancer Center v Houstonu, v Texasu, publikoval v časopise Cell Stem Cell.
chiméry mohou také nastat v přírodě., Autor Vivienne Lam uvedeny některé příklady přírodních chimérismus u lidí v roce 2007 článku publikovaném v Science Kreativní Čtvrtletní (University of British Columbia) věstník. Mikročimerismus nastává, když se jen malá populace buněk geneticky liší od ostatních. Například během těhotenství může matka a vyvíjející se plod vyměnit kmenové buňky placentou.
dalším příkladem je tetragametický chimerismus. Zde dvě oddělené spermie oplodňují dvě samostatná vejce, což by v ideálním případě vedlo k souboru bratrských dvojčat., Pokud se však obě embrya nějak spojí a vytvoří jediný plod s geneticky odlišnými buňkami, dojde k tetragametickému chimerismu.
nejčastěji se však chiméry vytvářejí v laboratoři pro výzkumné účely. Když se buňky různých rodičovských organismů spojí, aby vytvořily chiméru, mohou se začlenit do více částí těla chiméry., Tyto buňky mohou být somatických buněk — všechny buňky těla s výjimkou pohlavních buněk — nebo mohou být začleněny do zárodečné linie tkání, kde se specializované pohlavní buňky, nebo pohlavní buňky, jako jsou spermie a vaječné buňky, jsou vyráběny podle Behringer.
příklady takových výzkumných nástrojů zahrnují chimérické myši, které jsou chovány pro použití v genetickém výzkumu. Tato zvířata obsahují dva typy myších buněk, které exprimují různé geny: jeden, kde jsou všechny myší geny neporušené, a druhý, kde je odstraněna jedna kopie konkrétního genu nebo „vyřazena“.,“Řada páření krocích pomocí těchto chimérických myší nakonec vyústí v nějaké potomstvo, v němž gen zcela vyřazen ve všech buňkách, podle Scitable článek publikoval Příroda Vzdělávání. To pomáhá vědcům plně porozumět funkci a relevanci tohoto konkrétního genu v živém modelovém organismu.
byly také vytvořeny různé mezidruhové chiméry. Například rok 1984 znamenal podle University of Wisconsin-Madison vývoj první chiméry koz a ovcí, nazývané „geep“., Oblasti těla geep, které obsahovaly ovčí buňky a DNA, byly vlnité, zatímco oblasti s kozími buňkami a DNA byly chlupaté.
lidsko-zvířecích chimér
Lidské-zvířecí chiméry jsou dalším příkladem mezidruhové chiméry, generované, když lidské buňky jsou zavedeny do zvířat. To lze provést různými technikami. Lidské buňky a tkáně mohou být roubovány do embryí, plodů nebo dospělých obratlovců, řekl Behringer., Lidsko-zvířecích chimér se také vyrábí zavedením lidských kmenových buněk do zvířat během různých vývojových stádií, a to embryonální, fetální a postnatální (po narození), podle roku 2007 článku, také publikoval v časopise Cell Stem Cell.
Podle National Institutes of Health (NIH), dvě jedinečné vlastnosti, aby kmenové buňky užitečné ve výzkumu: schopnost replikovat a obnovit jejich populace, bez větších omezení a schopnost tvořit mnoho různých buněčných a tkáňových typů během raného vývoje.,
kmenové buňky odvozené od dospělých orgánů a tkání jsou poněkud omezené v typech buněk, které mohou tvořit. Na druhé straně kmenové buňky, které jsou odvozeny z lidských embryí (což může být také navržen v laboratoři), nebo buňky, které jsou geneticky upravené, aby se vrátit do kmenových buněk-jako stát jsou považovány za „pluripotentní“, podle Boston dětské Nemocnice. To znamená, že tyto buňky mají schopnost rozvíjet nebo „diferencovat“ do všech hlavních buněčných a tkáňových typů lidského těla.,
když se lidské kmenové buňky se používají k vytváření lidsko-zvířecích chimér, a to zejména v průběhu časného embryonálního stadia, mají schopnost začlenit se do různých částí chiméra těla, včetně zárodečné linie, a mohou tvořit řadu buněčných a tkáňových typů.
Aplikace
Lidské-zvířecí chiméry sloužit jako užitečný obývací testovací prostředí, které pomohou vědcům lépe pochopit základy biologie člověka a mechanismy lidských onemocnění., Jak zdůraznil Behringer ve svém článku, Používání laboratorních zvířat jako modelů lidské biologie nebo nemocí plně neoplikuje lidskou fyziologii. „Primárním cílem výzkumu chiméry člověka a zvířat je tedy produkovat lidské buněčné postavy u zvířat,“ napsal.
takový výzkum byl prováděn již desítky let. Například v roce 1974 skupina vědců z Dánska oznámila první úspěšnou transplantaci mnoha různých lidských plodových orgánů do laboratorního modelu myši nazvaného nahá myš., Jejich experimentů, publikoval v roce 1974 článek v časopise Nature, ukázala, že lidské fetální plíce, ledviny, slinivka, brzlík, nadledvinky, varlata a vaječníky byli schopni vytvořit sami a rozvíjet v rámci nude myši.
experimenty prováděné v posledních letech se zaměřily na rozšíření potenciálního využití chimérického modelu člověk-zvíře. V roce 2004 publikoval článek v časopise Blood, autoři popsané experimenty, v nichž lidských hematopoetických kmenových buněk, nebo krvetvorné kmenové buňky byly transplantovány do 55 – 60-den-stará ovce plodů., Kromě tvorby složek krve a imunitního systému mohou tyto kmenové buňky tvořit buňky, jako je kost a sval. Autoři zjistili, že hematopoetické kmenové buňky byly také schopné tvořit funkční lidské jaterní buňky. Vědci navrhli, že takový chimérický model by mohl poskytnout prostředek k vytváření velkého počtu lidských jaterních buněk k léčbě genetických onemocnění u plodů nebo novorozenců, kde jsou jaterní buňky nedostatečné.
další výzkumná skupina zavedla lidské embryonální kmenové buňky do mozku 14denních embryonálních myší., Tyto experimenty, popsané v článku z roku 2005 publikovaném v časopise PNAS, ukázaly, že lidské embryonální kmenové buňky tvořily mnoho různých funkčních typů nervových buněk. Tyto buňky se nadále vyvíjely do zralých a aktivních lidských neuronů v předním mozku myši. Autoři zdůraznili, že je důležité mít živé prostředí, ve kterém studovat vývoj lidského nervového systému., Kromě toho navrhli, že takové chiméry by mohly pomoci při vývoji nových modelů neurodegenerativních a psychiatrických onemocnění, jakož i poskytnout potenciální prostředky k urychlení screeningu terapeutických léků.
Etické otázky
Jak by měli lidé myslet na zvíře, jakmile vědci začínají naplnit ji s lidskými vlastnostmi? Tato otázka tvoří jádro mnoha etických debat zaměřených na generaci chimér člověka a zvířete.
například může existovat mnoho instinktivních námitek proti vytváření takových chimér. Je tu „fuj faktor“, nebo okamžitý pocit odpornosti, řekl článek z roku 2003 publikovaný Project Muse., Tento pocit lze vysvětlit vnímáním, že vytváření chimér mezi člověkem a zvířetem je nějak tabu a že některé hranice byly překročeny.
„jako takové tyto bytosti ohrožují naši sociální identitu, náš jednoznačný status lidských bytostí,“ napsali autoři Jason Scott Robert a Francoise Baylis. Ale pak se dál ptají: „co dělá pro jednoznačnou lidskost?“
generace chimér mezi člověkem a zvířetem v jistém smyslu zakrývá linie, které definují identitu druhů., Pokud se například lidské pluripotentní buňky mohly integrovat do zárodečné tkáně zvířete, je možné, že chiméra generuje lidská vejce nebo spermie. A člověk se může velmi dobře zeptat, že pokud se lidské neurony integrují do zvířecích mozků, existuje možnost zvýšit schopnosti a zkušenosti zvířete na lidskou úroveň?,
Nakonec, Robert a Baylis shrnul vlastní hlavolam v hodnocení etika vytváření lidsko-zvířecích chimér, jako je tento: „Když tváří v tvář s vyhlídkou, že se neví, zda bytost před námi je lidské, a proto nárok na všechna práva, typicky svěřené lidské bytosti, my, jako lidé, bezradný.“
pro některé etiky jsou práva chimér lidských zvířat vázána na pojem “ morální status.,“
„Morální status je pojem, který se odkazuje na morální význam, že jedinec má, nezávislé zájmy nebo zájmy jiných,“ řekl Robert Streiffer, docent bioetiky a filozofie na University of Wisconsin-Madison. „Některé věci nemají morální status. Židle záleží pouze morálně, pokud se o ni starají jiní lidé (protože je to například jejich majetek). Ale jiné věci mají morální status. Na člověku nebo zvířeti záleží, i když se o něj nikdo jiný nestará.,“
Streiffer poznamenal, že morální status jednotlivce určuje druhy výzkumu, pro které může být použit. V případě lidských bytostí existují přísné limity na typy výzkumu, které lze provádět na nekonzentujících jedincích. „To odráží názor společnosti, že lidské bytosti mají velmi vysoký stupeň morálního postavení.“řekl., „V kontrastu, předpisy na výzkum pomocí živočichů, umožňují výzkum na nonconsenting osob, které oběti své základní zájmy — jejich zájmy v vyhnout se bolesti a smrti — v naději, že ostatní mohou nakonec mít prospěch. To odráží názor společnosti, že zvířata mají nižší stupeň morálního postavení.“
Streiffer dále vysvětlil, že ačkoli mnoho různých teorií odůvodňuje morální status jednotlivce v různých charakteristikách, nakonec jsou určeny fyzickými vlastnostmi těla jednotlivce., Podle“ odstupňované teorie “ morálního statusu, pokud je fyzický make-up jednotlivce dostatečně změněn určitými způsoby, mohl by teoreticky změnit morální status tohoto jedince. Proto je možné zahájit výzkum se zvířetem, kterému je poskytnuta slabší ochrana, ale nakonec ji změnit tak, aby získala vyšší morální status.
„Jako nejhorší možný scénář, mohli bychom si představit jedince, který má stejný morální status jako vy nebo já, ale i nadále zacházeno jako se zvířaty, jsou obvykle léčeni v oblasti výzkumu,“ Streiffer řekl, Live Science., „To by bylo nehorázně neetické.“
Aktuální politiky stav
Aktuální federální politiky v podobě NIH pokyny a doporučení vztáhl různé vědecké organizace vzít v úvahu etické otázky a nedávné pokroky ve výzkumu a technologii.
V září 2015, NIH umístěny dočasné moratorium na financování výzkumu, ve kterém lidské pluripotentní buňky jsou zavedeny do nelidi obratlovcích před gastrulation fázi embryonálního vývoje., Během gastrulace se tvoří tři zárodečné vrstvy nebo tři hlavní tkáňové vrstvy, které nakonec vedou ke vzniku všech buněk a tkání těla. Když se lidské pluripotentní buňky jsou zavedeny brzy do zvířecí embrya, lidské buňky mají šanci začlenit celý organismus, říká Carrie Wolinetz, náměstek ředitele pro vědeckou politiku v NIH. „Máte menší kontrolu nad tím, kam půjdou,“ řekla.
Wolinetz poznamenal, že etické obavy týkající se chimér člověka a zvířat se v průběhu let příliš nezměnily., „Lidé se opravdu obávají integrace lidských buněk do zárodečné linie a do mozku,“ řekla. I když vyznačující se myšlenkou, že zvíře má lidské poznání jako „sci-fi scénář,“ Wolinetz zdůraznil, že je třeba, aby ujistěte se, že integrace lidských buněk do zvířecího mozku nezpůsobuje změny ve zvířecím chování a poznání, které ovlivňují jeho blaho nebo způsobit jakoukoliv újmu.
V srpnu 2016, po workshopech a diskusích s výzkumníky a odborníky na dobré životní podmínky zvířat, zveřejnil NIH navrhované změny svých současných pokynů., Výše uvedené etické obavy tvořily většinu základů těchto pokynů. NIH navrhl zřízení řídícího výboru, který by poskytoval dohled nad rozhodnutími o financování týkajícími se určitých typů výzkumu. Podle blogu, jehož autorem Wolinetz, první typ zahrnuje výzkum, ve kterém „lidské pluripotentní buňky jsou zavedeny do lidská embrya obratlovců, a to až do konce gastrulation fázi, s výjimkou primátů, což by být zvažováno pouze po stádiu blastocyst.,“Druhá zahrnuje oblasti výzkumu, ve kterém „lidské buňky jsou zavedeny do postgastrulation nelidské savci (kromě hlodavců), kde by mohlo být buď výrazný přínos nebo podstatné funkční změny mozku zvířat do lidských buněk.“
kromě toho NIH navrhl změny současných pokynů pro lidské kmenové buňky.
když už mluvíme o navrhované změny, Wolinetz řekl, Live Science, které představují „uznání, že věda se posunula za hranice, kde pokyny začala.“
Napsat komentář