en la mitología griega, la Quimera era un monstruo magnífico. Era una mezcla inusual de animales, con la cabeza y las patas de un león, la cabeza de una cabra brotando de su espalda, y una cola serpentina. Forjó una gran destrucción, hasta que el héroe Belerofonte mató al monstruo, con la ayuda del caballo alado, Pegaso.
En términos científicos, la palabra «quimera» conserva la esencia de sus raíces míticas. Una quimera está hecha de células que se derivan de dos (o a veces más) organismos., Estos organismos «padres» pueden ser de la misma o diferente especie. La característica definitoria de una quimera es que las células individuales en su cuerpo no son todas iguales; son genéticamente distintas. En lugar de una mezcla de genes de cada organismo padre, una célula dada contiene la información genética de un solo organismo padre. Por lo tanto, una quimera se compone de poblaciones de células que son genéticamente idénticas a cada uno de sus organismos padres.
algunos ejemplos de quimeras ya son familiares para la mayoría de la gente., Por ejemplo, las quimeras de tejido son el resultado de trasplantes de órganos o de tejidos (como un trasplante de médula ósea). Después del trasplante, el receptor adquiere dos tipos de tejidos y células genéticamente distintos, según un artículo de revisión de 2007 de Richard R. Behringer, profesor de genética en el MD Anderson Cancer Center de la Universidad de Texas en Houston, Texas, publicado en la revista Cell Stem Cell.
las quimeras también pueden ocurrir en la naturaleza., La autora Vivienne Lam enumeró varios ejemplos de quimerismo natural en humanos en un artículo publicado en 2007 en la revista Science Creative Quarterly (Universidad de Columbia Británica). El microquimerismo ocurre cuando solo una pequeña población de células es genéticamente diferente del resto. Por ejemplo, durante el embarazo, una madre y el feto en desarrollo pueden intercambiar células madre a través de la placenta.
otro ejemplo es el quimerismo tetragamético. Aquí, dos espermatozoides separados fertilizan dos óvulos separados, lo que idealmente resultaría en un conjunto de gemelos fraternos., Sin embargo, si los dos embriones de alguna manera se fusionan creando un solo feto con células genéticamente distintas, ocurre el quimerismo tetragamético.
Sin embargo, la mayoría de las veces, las Quimeras se crean en un laboratorio con fines de investigación. Cuando las células de diferentes organismos padres se unen para formar una quimera, pueden incorporarse a múltiples partes del cuerpo de la Quimera., Estas células pueden ser células somáticas – cualquier célula del cuerpo excepto las células reproductivas-o pueden incorporarse a los tejidos de la línea germinal, donde se producen células reproductivas especializadas, o gametos, como los espermatozoides y los óvulos, según Behringer.
ejemplos de tales herramientas de investigación incluyen ratones quiméricos, que se crían para su uso en la investigación genética. Estos animales contienen dos tipos de células de ratón que expresan diferentes genes: uno donde todos los genes de ratón están intactos, y el otro donde una copia de un gen en particular se elimina ,o «noqueado».,»Una serie de pasos de apareamiento usando tales ratones quiméricos finalmente resulta en alguna descendencia en la que el gen de interés es completamente eliminado en todas las células, de acuerdo con un artículo Scitable publicado por Nature Education. Esto ayuda a los investigadores a comprender completamente la función y relevancia de ese gen en particular dentro de un organismo modelo vivo.
también se han creado varias quimeras entre especies. Por ejemplo, 1984 marcó el desarrollo de la primera quimera de cabras y ovejas, llamada «geep», según la Universidad de Wisconsin-Madison., Las áreas del cuerpo del geep que contenían células de oveja y ADN eran lanosas, mientras que las áreas con células de cabra y ADN eran Peludas.
quimeras humano-animal
las quimeras humano-animal son un ejemplo más de una quimera interespecie, generada cuando las células humanas se introducen en los animales. Esto se puede hacer a través de una variedad de técnicas. Las células y tejidos humanos pueden ser injertados en embriones, fetos o animales vertebrados adultos, dijo Behringer., Las quimeras hombre-animal también se producen mediante la introducción de células madre humanas en los animales durante varias etapas de desarrollo, ya sea embrionarias, fetales o postnatales (después del nacimiento), según un artículo de 2007, también publicado en la revista Cell Stem Cell.
según los Institutos Nacionales de salud (NIH), dos propiedades únicas hacen que las células madre sean útiles en la investigación: la capacidad de replicar y restaurar sus poblaciones sin mucha limitación y la capacidad de formar muchos tipos diferentes de células y tejidos durante el desarrollo temprano.,
Las células madre derivadas de órganos y tejidos adultos están algo limitadas en los tipos de células que pueden formar. Por otro lado, las células madre que se derivan de embriones humanos (que también se pueden diseñar en el laboratorio) o las células que se diseñan genéticamente para revertir a un estado similar a las células madre se consideran «pluripotentes», según el Boston Children’s Hospital. Esto significa que estas células tienen la capacidad de desarrollarse o «diferenciarse» en todos los tipos principales de células y tejidos del cuerpo humano.,
entonces, cuando las células madre humanas se utilizan para generar quimeras humano-animales, especialmente durante las primeras etapas embrionarias, tienen la capacidad de incorporarse a varias partes del cuerpo de la Quimera, incluida la línea germinal, y pueden formar una variedad de tipos de células y tejidos.
aplicaciones
las quimeras humano-animales sirven como un entorno de prueba útil para ayudar a los científicos a comprender mejor los fundamentos de la biología humana y los mecanismos de las enfermedades humanas., Como Behringer señaló en su artículo, el uso de animales de laboratorio como modelos de biología humana o enfermedades no replica completamente la fisiología humana. «Por lo tanto, el objetivo principal de la investigación de quimeras humano-animal es producir caracteres celulares humanos en animales», escribió.
Este tipo de investigación se ha llevado a cabo durante décadas. Por ejemplo, en 1974, un grupo de investigadores de Dinamarca informó del primer trasplante exitoso de muchos órganos fetales humanos diferentes en un modelo de ratón de laboratorio llamado ratón Desnudo., Sus experimentos, publicados en un artículo de 1974 en la revista Nature, mostraron que los pulmones fetales humanos, los riñones, el páncreas, el timo, las glándulas suprarrenales, los testículos y los ovarios eran capaces de establecerse y desarrollarse dentro del ratón Desnudo.
Los experimentos realizados en los últimos años se han centrado en ampliar los usos potenciales del modelo quimérico humano-animal. En un artículo publicado en 2004 en la revista Blood, los autores describieron experimentos en los que las células madre hematopoyéticas humanas, o células madre formadoras de sangre, fueron trasplantadas en fetos de ovejas de 55 a 60 días de edad., Además de formar los componentes de la sangre y el sistema inmunológico, estas células madre pueden formar células como los huesos y los músculos. Los autores encontraron que las células madre hematopoyéticas también eran capaces de formar células hepáticas humanas funcionales. Los investigadores sugirieron que tal modelo quimérico podría proporcionar un medio para generar un gran número de células hepáticas humanas para tratar enfermedades genéticas en fetos o recién nacidos donde las células hepáticas son deficientes.
otro grupo de investigación introdujo células madre embrionarias humanas en el cerebro de ratones embrionarios de 14 días., Estos experimentos, descritos en un artículo de 2005 publicado en la revista PNAS, mostraron que las células madre embrionarias humanas formaban muchos tipos diferentes de células neuronales funcionales. Estas células continuaron desarrollándose en neuronas humanas maduras y activas dentro del cerebro anterior del ratón. Los autores destacaron la importancia de tener un ambiente vivo en el que estudiar el desarrollo neuronal humano., Además, propusieron que tales quimeras podrían ayudar a desarrollar nuevos modelos de enfermedades neurodegenerativas y psiquiátricas, así como proporcionar un medio potencial para acelerar la detección de medicamentos terapéuticos.
consideraciones éticas
¿Cómo debe pensar la gente en un animal una vez que los científicos comienzan a imbuirlo con características humanas? Esta pregunta forma el quid de muchos debates éticos centrados en la generación de quimeras humano-animales.
por ejemplo, puede haber muchas objeciones instintivas a la creación de tales quimeras. Está el «factor de asco», o un sentimiento inmediato de repugnancia, dijo un artículo de 2003 publicado por el proyecto Muse., Este sentimiento puede explicarse por la percepción de que crear quimeras humano-animales es de alguna manera tabú y que se han cruzado algunos límites.
«como tales, estos seres amenazan nuestra identidad social, nuestro estatus inequívoco como seres humanos», escribieron los autores, Jason Scott Robert y Francoise Baylis. Pero luego se preguntan: «¿Qué hace que la humanidad sea inequívoca?»
la generación de quimeras humano-animales en cierto sentido oscurece las líneas que definen las identidades de las especies., Por ejemplo, si se permite que las células pluripotentes humanas se integren en el tejido de la línea germinal de un animal, es posible que la Quimera genere óvulos o espermatozoides humanos. Y uno muy bien podría preguntarse que si las neuronas humanas se integran en los cerebros de los animales, ¿existe la posibilidad de mejorar las capacidades y experiencias de un animal a un nivel humano?,
finalmente, Robert y Baylis resumieron el enigma inherente al evaluar la ética de generar quimeras humano-animales como esta :» cuando nos enfrentamos a la perspectiva de no saber si una criatura ante nosotros es humana y, por lo tanto, tiene derecho a todos los derechos típicamente conferidos a los seres humanos, estamos, como pueblo, desconcertados.»
para algunos éticos, los derechos de las quimeras humano-animales están vinculados a la noción de » estado moral.,»
«el estado Moral es un concepto que se refiere a la importancia moral que tiene un individuo, independientemente de las preocupaciones o intereses de los demás», dijo Robert Streiffer, Profesor Asociado de Bioética y filosofía en la Universidad de Wisconsin-Madison. «Algunas cosas no tienen estatus moral. Una silla solo importa moralmente si otras personas se preocupan por ella (porque, por ejemplo, es su propiedad). Pero otras cosas tienen estatus moral. Una persona o un animal importa incluso si a nadie más le importa ese individuo.,»
Streiffer señaló que una persona moral del estado determina los tipos de investigación para las que puede ser utilizado. En el caso de los seres humanos, hay límites estrictos sobre los tipos de investigación que se pueden realizar en individuos que no consienten. «Esto refleja la opinión de la sociedad de que los seres humanos tienen un grado muy alto de Estatus moral.»dijo., «Por el contrario, las regulaciones sobre la investigación con animales no humanos permiten la investigación en individuos no consentidores que sacrifican sus intereses más fundamentales – sus intereses en evitar el dolor y la muerte — con la esperanza de que otros puedan beneficiarse En última instancia. Esto refleja la opinión de la sociedad de que los animales tienen un menor grado de Estatus moral.»
Streiffer continuó explicando que aunque las muchas teorías diferentes basan el estado moral de un individuo en diferentes características, en última instancia, estas están determinadas por las características físicas del cuerpo de un individuo., Bajo la «teoría graduada» del estado moral, si la composición física del individuo se cambia lo suficiente de ciertas maneras, en teoría podría alterar el estado moral de ese individuo. Por lo tanto, es posible comenzar la investigación con un animal, al que se le otorgan protecciones más débiles, pero finalmente cambiarlo de tal manera que adquiera un estatus moral más alto.
«en el peor de los casos, uno podría imaginar a un individuo que tiene el mismo estatus moral que usted o yo, pero continúa siendo tratado como los animales generalmente son tratados en la investigación», dijo Streiffer a Live Science., «Esto sería atrozmente poco ético.»
estado actual de la política
La política federal actual en forma de directrices y recomendaciones de los NIH presentadas por varias organizaciones científicas tiene en cuenta las preocupaciones éticas y los avances recientes en investigación y tecnología.
en septiembre de 2015, los NIH establecieron una moratoria temporal sobre la financiación de la investigación en la que se introducen células pluripotentes humanas en animales vertebrados no humanos antes de la etapa de gastrulación del desarrollo embrionario., Durante la gastrulación se forman las tres capas germinales, o tres capas principales de tejido que en última instancia dan lugar a todas las células y tejidos del cuerpo. Cuando las células pluripotentes humanas se introducen tempranamente en los embriones animales, las células humanas tienen la oportunidad de incorporarse por todo el organismo, dice Carrie Wolinetz, Directora Asociada de política científica de los NIH. «Tienes menos control sobre dónde van a ir», dijo.
Wolinetz señaló que las preocupaciones éticas con respecto a las quimeras humano-animales realmente no han cambiado mucho a lo largo de los años., «La gente está realmente preocupada por la integración de las células humanas en la línea germinal y en el cerebro», dijo. Aunque ella caracterizó la idea de un animal con cognición humana como un «escenario de ciencia ficción», Wolinetz enfatizó la necesidad de asegurarse de que la integración de las células humanas en el cerebro de un animal no cause cambios en el comportamiento y la cognición del animal que afecten su bienestar o causen cualquier tipo de angustia.
en agosto de 2016, después de talleres y discusiones con investigadores y expertos en bienestar animal, los NIH publicaron cambios propuestos a sus directrices actuales., Las preocupaciones éticas detalladas anteriormente formaron gran parte de la base de estas directrices. Los NIH propusieron el establecimiento de un comité directivo que supervisaría las decisiones de financiación relacionadas con ciertos tipos de investigación. Según un post de blog escrito por Wolinetz, el primer tipo involucra investigación en la que «las células pluripotentes humanas se introducen en embriones de vertebrados no humanos, hasta el final de la etapa de gastrulación, con la excepción de los primates no humanos, que solo se considerarían después de la etapa de blastocisto.,»El segundo involucra áreas de investigación en las que» las células humanas se introducen en mamíferos no humanos postgastrulation (excluyendo roedores), donde podría haber una contribución sustancial o una modificación funcional sustancial al cerebro animal por las células humanas.»
además, los NIH propusieron cambios a las directrices actuales sobre células madre humanas.
al hablar de los cambios propuestos, Wolinetz dijo a Live Science que constituyen un «reconocimiento de que la ciencia ha ido más allá de donde comenzaron las directrices.»
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