i græsk mytologi var kimæren et storslået monster. Det var en usædvanlig melange af dyr, med et løvehoved og fødder, et gedehoved spirende fra ryggen og en slangehale. Det udvirkede stor ødelæggelse, indtil helten Bellerophon dræbte monsteret ved hjælp af den bevingede hest, Pegasus.
i videnskabelige termer bevarer ordet “chimera” essensen af sine mytiske rødder. En kimær er lavet af celler, der er afledt af to (eller nogle gange flere) organismer., Disse” forældre ” organismer kan være af samme eller forskellige arter. Det definerende træk ved en kimær er, at de enkelte celler i dens krop ikke er alle de samme; de er genetisk forskellige. I stedet for en blanding af gener fra hver forældreorganisme indeholder en given celle den genetiske information fra kun en forældreorganisme. Således består en kimær af populationer af celler, der er genetisk identiske med hver af dens moderorganismer.
nogle eksempler på kimærer er allerede kendt for de fleste mennesker., For eksempel er vævskimerer resultatet af organtransplantationer eller vævstransplantationer (såsom en knoglemarvstransplantation). Efter transplantationen, modtageren får to genetisk forskellige væv og celler typer, ifølge en 2007 artikel af Richard R. Behringer, professor i genetik ved University of Texas MD Anderson Cancer Center i Houston, Texas, som er offentliggjort i tidsskriftet Cell Stem Cell.
kimærer kan også forekomme i naturen., Forfatter Vivienne Lam listede flere eksempler på naturlig kimærisme hos mennesker i en artikel fra 2007, der blev offentliggjort i tidsskriftet Science Creative Quarterlyuarterly (University of British Columbia). Mikrochimerisme opstår, når kun en lille population af celler er genetisk forskellig fra resten. For eksempel kan en mor og et udviklende foster under graviditeten bytte stamceller gennem moderkagen. et andet eksempel er tetragametisk kimærisme. Her befrugter to separate sædceller to separate æg, hvilket ideelt set ville resultere i et sæt broderlige tvillinger., Men hvis de to embryoner på en eller anden måde smelter sammen og skaber et enkelt foster med genetisk forskellige celler, forekommer tetragametisk kimærisme.
oftest oprettes imidlertid kimærer i et laboratorium til forskningsformål. Når cellerne fra forskellige forældreorganismer mødes for at danne en kimær, kan de inkorporere i flere dele af kimærens krop., Disse celler kan være somatiske celler – enhver celle i kroppen undtagen forplantningsceller-eller de kan inkorporeres i kimvæv, hvor specialiserede forplantningsceller eller gameter, såsom sædceller og ægceller, produceres, ifølge Behringer.
eksempler på sådanne forskningsværktøjer omfatter kimære mus, der opdrættes til brug i genetisk forskning. Disse dyr indeholder to typer museceller, der udtrykker forskellige gener: en hvor alle musegener er intakte, og den anden hvor en kopi af et bestemt gen slettes eller “slås ud.,”En række parringstrin ved hjælp af sådanne kimære mus resulterer i sidste ende i nogle afkom, hvor genet af interesse er fuldstændigt slået ud i alle celler, ifølge en spændende artikel udgivet af Nature Education. Dette hjælper forskere til fuldt ud at forstå funktionen og relevansen af det pågældende gen i en levende modelorganisme.
forskellige interspecies kimærer er også blevet oprettet. For eksempel, 1984 markerede udviklingen af den første ged og får kimær, kaldet “geep,” ifølge University of .isconsin-Madison., Områderne i geep-kroppen, der indeholdt fårceller og DNA, var uldne, mens områderne med gedeceller og DNA var Behårede.
human-animal kimærer
human-animal kimærer er et yderligere eksempel på en interspecies kimær, der genereres, når humane celler indføres i dyr. Dette kan gøres gennem en række forskellige teknikker. Humane celler og væv kan podes i embryoner, fostre eller voksne hvirveldyr, sagde Behringer., Human-animal kimærer produceres også ved at indføre humane stamceller i dyr i forskellige udviklingsstadier, det være sig embryonale, føtale eller postnatale (efter fødslen), ifølge en artikel fra 2007, der også er offentliggjort i tidsskriftet Cell Stem Cell.
Ifølge National Institutes of Health (NIH), to unikke egenskaber gør stamceller nyttige i forskning: evnen til at replikere og genoprette deres befolkninger uden megen begrænsning og evne til at danne mange forskellige celle-og vævstyper i den tidlige udvikling.,
stamceller afledt af voksne organer og væv er noget begrænset i de typer celler, de kan danne. På den anden side, stamceller, der stammer fra menneskelige embryoner (der kan også være udviklet i lab) eller celler, der er genetisk manipuleret til at vende tilbage til en stamcelle-lignende tilstand, anses for at være “pluripotente,” ifølge Boston Children ‘ s Hospital. Dette betyder, at disse celler har evnen til at udvikle eller “differentiere” til alle de vigtigste celle-og vævstyper i den menneskelige krop.,
så når humane stamceller bruges til at generere kimærer fra mennesker og dyr, især i tidlige embryonale stadier, har de evnen til at inkorporere i forskellige dele af kimærlegemet, inklusive kimlinjen, og kan danne en række celle-og vævstyper.
applikationer
human-animal kimærer tjener som et nyttigt levende testmiljø for at hjælpe forskere med bedre at forstå grundlaget for menneskelig biologi og mekanismerne for menneskelig sygdom., Som Behringer påpegede i sin artikel, bruger forsøgsdyr som modeller af Humanbiologi eller sygdomme ikke fuldt ud menneskelig fysiologi. “Således er det primære mål med human-animal chimera research at producere menneskelige cellulære tegn hos dyr,” skrev han.
sådan forskning er blevet gennemført i årtier nu. For eksempel rapporterede en gruppe forskere fra Danmark i 1974 den første vellykkede transplantation af mange forskellige menneskelige føtalorganer til en laboratoriemusemodel kaldet nøgen mus., Deres eksperimenter, der blev offentliggjort i en artikel fra 1974 i tidsskriftet Nature, viste, at menneskelige føtal lunger, nyrer, bugspytkirtel, thymus, binyrerne, testikler og æggestokke alle var i stand til at etablere sig og udvikle sig inden i den nøgne mus.
eksperimenter udført i de senere år har fokuseret på at udvide de potentielle anvendelser af den menneskelige dyr kimære model. I en artikel fra 2004, der blev offentliggjort i tidsskriftet Blood, beskrev forfatterne eksperimenter, hvor humane hæmatopoietiske stamceller eller bloddannende stamceller blev transplanteret til 55-til 60 – dage gamle fårfostre., Ud over at danne komponenterne i blod og immunsystemet kan disse stængelceller danne celler som knogler og muskler. Forfatterne fandt, at hæmatopoietiske stamceller også var i stand til at danne funktionelle humane leverceller. Forskerne foreslog, at en sådan kimærmodel kunne give et middel til at generere et stort antal humane leverceller til behandling af genetiske sygdomme hos fostre eller nyfødte, hvor levercellerne er mangelfulde.
en anden forskningsgruppe introducerede humane embryonale stamceller i hjernen hos 14-dage gamle embryonale mus., Disse eksperimenter, beskrevet i en 2005-artikel offentliggjort i tidsskriftet PNAS, viste, at de humane embryonale stamceller dannede mange forskellige funktionelle neurale celletyper. Disse celler fortsatte med at udvikle sig til modne og aktive humane neuroner inden for musens forhjerne. Forfatterne fremhævede vigtigheden af at have et levende miljø, hvor man kan studere menneskelig neural udvikling., Derudover foreslog de, at sådanne kimærer kunne hjælpe med at udvikle nye modeller af neurodegenerative og psykiatriske sygdomme samt give et potentielt middel til at fremskynde screeningen af terapeutiske lægemidler.
Etiske overvejelser
Hvordan skal folk tænker på et dyr, når forskerne begynder at tilføre det med menneskelige egenskaber? Dette spørgsmål udgør kernen i mange etiske debatter, der er centreret om genereringen af kimærer mellem mennesker og dyr.
for eksempel kan der være mange instinktive indvendinger mod at skabe sådanne kimærer. Der er “yuck factor” eller en øjeblikkelig følelse af repugnance, sagde en 2003-artikel udgivet af Project Muse., Denne følelse kan forklares ved en opfattelse af, at det at skabe kimærer mellem mennesker og dyr på en eller anden måde er tabu, og at nogle grænser er blevet krydset.
“som sådan truer disse væsener vores sociale identitet, vores entydige status som mennesker,” skrev forfatterne, Jason Scott Robert og Francoise Baylis. Men så fortsætter de med at spørge: “hvad skaber en entydig menneskehed?”
generationen af kimærer fra mennesker og dyr skjuler på en eller anden måde linjerne, der definerer identiteten af arter., For eksempel, hvis humane pluripotente celler fik lov til at integrere sig i et dyrs kimlinevæv, er det muligt for kimæren at generere menneskelige æg eller sædceller. Og man kan meget vel spørge, at hvis menneskelige neuroner integreres i dyrehjerner, er der mulighed for at forbedre et dyrs evner og oplevelser til et menneskeligt niveau?,
i sidste Ende, Robert og Baylis opsummerede den iboende gåden i vurderingen af de etiske spørgsmål i forbindelse med generering af menneske-dyr-kimærer som denne: “Når man står med udsigten til ikke at vide, om et væsen, før vi er menneskelige, og derfor er berettiget til alle de rettigheder, der typisk tillægges menneskelige væsener, vi er, som mennesker, forbløffet.”
for nogle etikere er rettighederne for menneske-dyr kimærer bundet til begrebet “moralsk status.,”
“Moralsk status er et begreb, der refererer til den moralske betydning, at en person er, uafhængigt af, vedrører eller interesser for andre,” sagde Robert Streiffer, lektor i bioetik og filosofi ved University of Wisconsin-Madison. “Nogle ting har ingen moralsk status. En stol betyder kun moralsk, hvis andre mennesker bryr sig om det (fordi det for eksempel er deres ejendom). Men andre ting har moralsk status. En person eller et dyr betyder noget, selvom ingen andre bekymrer sig om denne person.,”
Streiffer bemærkede, at en persons moralske status bestemmer den slags forskning, som den kan anvendes til. For mennesker er der strenge grænser for de typer forskning, der kan udføres på ikke-sammenhængende individer. “Dette afspejler samfundets opfattelse af, at mennesker har en meget høj grad af moralsk status.”sagde han., “I modsætning hertil tillader reglerne om forskning ved hjælp af ikke — menneskelige dyr forskning på ikke — sammenhængende individer, der ofrer deres mest grundlæggende interesser-deres interesser i at undgå smerte og død-i håb om, at andre i sidste ende kan drage fordel. Dette afspejler samfundets opfattelse af, at dyr har en lavere grad af moralsk status.”
Streiffer fortsatte med at forklare, at selv om de mange forskellige teorier baserer et individs moralske status i forskellige egenskaber, bestemmes disse i sidste ende af de fysiske egenskaber ved et individs krop., Under den” klassificerede teori ” om moralsk status, hvis individets fysiske sammensætning ændres nok på visse måder, kan det i teorien ændre individets moralske status. Derfor er det muligt at starte forskning med et dyr, som giver svagere beskyttelse, men i sidste ende ændrer det på en sådan måde, at den opnår en højere moralsk status.
“Som et” worst-case scenario, man kunne forestille sig en person, der har samme moralske status, som du eller jeg har, men fortsætter med at blive behandlet som dyr, normalt behandles inden for forskning,” Streiffer fortalte Live Science., “Dette ville være yderst uetisk.”
Aktuelle politiske status
Nuværende føderale politik i form af NIH retningslinjer og anbefalinger fremsat af forskellige videnskabelige organisationer tage hensyn til etiske bekymringer, og de seneste fremskridt inden for forskning og teknologi.
i September 2015 anbragte NIH et midlertidigt moratorium for finansiering af forskning, hvor humane pluripotente celler indføres i ikke-humane hvirveldyr inden gastruleringsstadiet i embryonal udvikling., Under gastrulation dannes de tre kimlag, eller tre hovedvævslag, der i sidste ende giver anledning til alle celler og væv i kroppen. Når menneskelige pluripotente celler introduceres tidligt i dyreembryoer, har de menneskelige celler en chance for at inkorporere alt gennem organismen, siger Carrie .olinet., associeret direktør for videnskabspolitik hos NIH. “Du har mindre kontrol over, hvor de skal hen,” sagde hun.
Wololinet.bemærkede, at de etiske bekymringer vedrørende kimærer af mennesker og dyr ikke rigtig har ændret sig meget gennem årene., “Folk er virkelig bekymrede for integration af menneskelige celler i kimlinjen og i hjernen,” sagde hun. Selvom hun karakteriserede ideen om, at et dyr har menneskelig kognition som et “science fiction-scenarie”, understregede Wololinet.behovet for at sikre, at integrationen af menneskelige celler i en dyrehjerne ikke forårsager ændringer i dyrets adfærd og kognition, der påvirker dets velfærd eller forårsager nogen form for nød.
i August 2016, efter workshopsorkshops og diskussioner med forskere og dyrevelfærdseksperter, offentliggjorde NIH foreslåede ændringer af sine nuværende retningslinjer., De etiske bekymringer, der er beskrevet ovenfor, dannede meget af grundlaget for disse retningslinjer. NIH foreslog oprettelse af et styringsudvalg, der ville give tilsyn med finansieringsbeslutninger, der involverer visse typer forskning. Ifølge et blogindlæg, der er skrevet af .olinet., den første type involverer forskning, hvor “menneskelige pluripotente celler introduceres i ikke-menneskelige hvirveldyrembryoer, op gennem slutningen af gastruleringstrinnet, med undtagelse af ikke-menneskelige primater, som kun ville blive overvejet efter blastocyststadiet.,”Det andet involverer forskningsområder, hvor” humane celler introduceres i postgastrulation ikke-menneskelige pattedyr (undtagen gnavere), hvor der enten kan være et væsentligt bidrag eller en væsentlig funktionel ændring af dyrehjernen af de humane celler.”
derudover foreslog NIH ændringer i de nuværende retningslinjer for humane stamceller.
når han talte om de foreslåede ændringer, fortalte Liveolinet.Live Science, at de udgør en “anerkendelse af, at videnskaben har bevæget sig ud over, hvor retningslinjerne startede.”
Skriv et svar