a görög mitológiában a kiméra csodálatos szörnyeteg volt. Szokatlan állatfaj volt, oroszlánfejjel és lábfejjel, hátáról kihajtott kecskefejjel és kígyófarokkal. Nagy pusztítást hajtott végre, amíg a hős Bellerophon meg nem ölte a szörnyet, a szárnyas ló, Pegasus segítségével.
tudományos értelemben a “chimera” szó megtartja mitikus gyökereinek lényegét. A kiméra olyan sejtekből készül, amelyek két (vagy néha több) organizmusból származnak., Ezek a “szülő” szervezetek lehetnek azonos vagy különböző fajok. A kiméra meghatározó jellemzője, hogy a testében lévő egyes sejtek nem azonosak; genetikailag különböznek egymástól. Az egyes szülőszervezetek génjeinek keveréke helyett egy adott sejt csak egy szülőszervezet genetikai információit tartalmazza. Így a kiméra olyan sejtpopulációkból áll, amelyek genetikailag azonosak az egyes szülőszervezetekkel.
a kimérák néhány példája már a legtöbb ember számára ismerős., Például a szöveti kimérák szervátültetésekből vagy szövetátültetésekből származnak (például csontvelő-transzplantáció). A transzplantációt követően a recipiens két genetikailag különálló szövet-és sejttípust szerez be Richard R. Behringer, a Texasi Egyetem genetika professzora, a texasi Houstonban található MD Anderson Cancer Center, A Cell Stem Cell folyóiratban közzétett 2007.évi felülvizsgálati cikk szerint.
kimérák is előfordulhatnak a természetben., Vivienne Lam író a Science Creative Quarterly (University of British Columbia) folyóiratban közzétett 2007-es cikkben számos példát felsorolt az emberek természetes kimérizmusára. A mikrochimerizmus akkor fordul elő, amikor csak egy kis sejtpopuláció genetikailag különbözik a többitől. Például a terhesség alatt az anya és a fejlődő magzat őssejteket cserélhet a placentán keresztül.
egy másik példa a tetragametikus kimérizmus. Itt két különálló Sperma megtermékenyít két különálló tojást, ami ideális esetben testvéri ikreket eredményez., Ha azonban a két embrió valahogy összeolvad, egyetlen magzatot hozva létre genetikailag különálló sejtekkel, tetragametikus kimérizmus lép fel.
leggyakrabban azonban a kimérákat laboratóriumban hozzák létre kutatási célokra. Amikor a különböző szülőszervezetek sejtjei összeállnak, hogy kimérát képezzenek, a kiméra testének több részébe is beépülhetnek., Ezek a sejtek lehetnek szomatikus sejtek — a test bármely sejtje, kivéve a reproduktív sejteket—, vagy beépíthetők a csíravonal szöveteibe, ahol speciális reproduktív sejteket vagy ivarsejteket, például spermát és tojássejteket állítanak elő Behringer szerint.
Az ilyen kutatási eszközök példái közé tartoznak a kiméra egerek, amelyeket genetikai kutatásban való felhasználásra tenyésztenek. Ezek az állatok kétféle egérsejtet tartalmaznak, amelyek különböző géneket fejeznek ki: az egyikben az összes egérgén sértetlen, a másikban egy adott gén egy példányát törlik, vagy “kiütik”.,”Az ilyen kiméra egereket használó párzási lépések sorozata végül olyan utódokat eredményez, amelyekben az érdeklődésre számot tartó gént minden sejtben teljesen kiütik, a Nature Education által közzétett Scitable cikk szerint. Ez segít a kutatóknak abban, hogy teljes mértékben megértsék az adott gén működését és relevanciáját egy élő modellszervezetben.
különböző fajok közötti kimérákat is létrehoztak. Például 1984-ben a Wisconsin-Madison Egyetem szerint az első kecske-juh-kiméra, az úgynevezett “geep” kifejlesztése volt., A juhsejteket és DNS-t tartalmazó geep-test területei gyapjas, míg a kecskesejtekkel és DNS-sel rendelkező területek Szőrösek voltak.
Ember-állat kimérák
Ember-állat kimérák egy további példa a fajok közti chimera, keletkezik, ha az emberi sejtek be az állatokat. Ezt meg lehet tenni a különböző technikákat. Az emberi sejteket és szöveteket be lehet oltani embriókba, magzatokba vagy felnőtt gerinces állatokba-mondta Behringer., Az emberi-állati kimérákat úgy is előállítják, hogy emberi őssejteket vezetnek be az állatokba különböző fejlődési szakaszban, legyen az embrionális, magzati vagy posztnatális (születés után), egy 2007-es cikk szerint, amelyet a Cell Stem Cell folyóiratban is közzétettek.
a National Institutes of Health (NIH) szerint két egyedi tulajdonság teszi az őssejteket hasznossá a kutatásban: a populáció sok korlátozás nélküli replikációjának és helyreállításának képessége, valamint számos különböző sejttípus és szövettípus kialakulásának képessége a korai fejlődés során.,
a felnőtt szervekből és szövetekből származó őssejtek némiképp korlátozottak az általuk létrehozott sejttípusokban. Másrészt, az őssejtek származó emberi embriók (ami szintén lehet rendezte a laborban), vagy a sejtek, amelyek genetikailag vissza őssejt-mint állami kell tekinteni “pluripotens” szerint a Bostoni gyermekkórház. Ez azt jelenti, hogy ezek a sejtek képesek fejlődni vagy “megkülönböztetni” az emberi test összes fő sejt-és szövettípusát.,
tehát amikor az emberi őssejteket emberi-állati kimérák előállítására használják, különösen a korai embrionális szakaszban, képesek beépülni a kiméra test különböző részeibe, beleértve a csíravonalat is, és számos sejttípust és szövettípust képezhetnek.
Alkalmazások
az emberi-állati kimérák hasznos élő tesztkörnyezetként szolgálnak, hogy segítsék a tudósokat az emberi biológia és az emberi betegség mechanizmusainak jobb megértésében., Ahogy Behringer a cikkében rámutatott, a laboratóriumi állatok emberi biológia vagy betegségek modelljeként történő felhasználása nem teljesen replikálja az emberi fiziológiát. “Így az emberi-állati kiméra kutatás elsődleges célja az emberi sejtfigurák előállítása az állatokban” – írta.
ilyen kutatást évtizedek óta végeznek. Például 1974-ben dán kutatók egy csoportja arról számolt be, hogy számos különböző emberi magzati szervet először sikerült átültetni a meztelen egér nevű laboratóriumi egérmodellbe., A kísérletek, megjelent egy 1974. cikk a Nature, kimutatta, hogy az emberi magzati tüdő, vese, hasnyálmirigy, mirigy, mellékvese, herék, petefészkek, illetve volt képes létrehozni magukat fejleszteni belül a meztelen egér.
az elmúlt években végzett kísérletek az emberi-állati kiméra modell potenciális felhasználásának bővítésére összpontosítottak. Egy 2004-es cikk a lapban Vér, a szerzők leírt kísérleteket, amelyekben az emberi vérképző őssejtek, vagy vérképző őssejtek, átültetett 55 – 60 napos bárány magzatok., Amellett, hogy alkotó összetevői a vér és az immunrendszer, ezek a szár sejtek képezhetnek sejteket, mint a csont és az izom. A szerzők azt találták, hogy a hematopoietikus őssejtek képesek funkcionális emberi májsejtek kialakítására is. A kutatók azt sugallták, hogy egy ilyen kiméra modell nagy számú emberi májsejtet képes előállítani olyan magzatok vagy újszülöttek genetikai betegségeinek kezelésére, ahol a májsejtek hiányosak.
egy másik kutatócsoport emberi embrionális őssejteket vezetett be a 14 napos embrionális egerek agyába., Ezek a kísérletek, amelyeket a PNAS folyóiratban közzétett 2005-ös cikkben írtak le, azt mutatták, hogy az emberi embrionális őssejtek számos különböző funkcionális neurális sejttípust alakítottak ki. Ezek a sejtek tovább fejlődtek érett és aktív emberi neuronokká az egér előagyán belül. A szerzők kiemelték az élő környezet fontosságát, amelyben tanulmányozni kell az emberi neurális fejlődést., Emellett azt javasolták, hogy az ilyen kimérák segíthetnek a neurodegeneratív és pszichiátriai betegségek új modelljeinek kidolgozásában, valamint lehetőséget nyújtsanak a terápiás gyógyszerek szűrésének felgyorsítására.
etikai megfontolások
hogyan kellene az embereknek egy állatra gondolniuk, miután a tudósok elkezdik az emberi jellemzőkkel átitatni? Ez a kérdés az emberi-állati kimérák generációjára összpontosító számos etikai vita lényegét képezi.
például sok ösztönös kifogás lehet az ilyen kimérák létrehozása ellen. Ott van a “yuck factor”, vagy egy azonnali visszataszító érzés, mondta egy 2003-as cikk, amelyet a Project Muse tett közzé., Ez az érzés azzal magyarázható, hogy az emberi-állati kimérák létrehozása valahogy tabu, és bizonyos határokat átléptek.
“mint ilyen, ezek a lények veszélyeztetik a társadalmi identitásunkat, az egyértelmű emberi státusunkat” – írták a szerzők, Jason Scott Robert és Francoise Baylis. De aztán megkérdezik: “Mi teszi az egyértelmű emberiséget?”
az emberi-állati kimérák generációja bizonyos értelemben elhomályosítja a fajok identitását meghatározó vonalakat., Például, ha az emberi pluripotens sejteket megengedték, hogy integrálódjanak egy állat csíravonal-szövetébe, lehetséges, hogy a kiméra emberi tojást vagy spermát termel. És nagyon is feltehetjük a kérdést, hogy ha az emberi neuronok integrálódnak az állati agyba, lehetséges-e az állat képességeinek és tapasztalatainak emberi szintre emelése?,
Végül, Robert pedig Baylis foglalta össze a benne rejlő talány értékelésekor az etikai generáló ember-állat kimérák, mint ez: “Amikor azzal kellett szembenéznem, nem tudván, hogy egy lény előttünk az emberi ezért jogosult minden, a jogok általában ruházott emberi lények vagyunk, mint az emberek, érthetetlen.”
egyes etikusok számára az emberi-állati kimérák jogai az “erkölcsi státusz” fogalmához kötődnek.,”
“az erkölcsi státusz olyan fogalom, amely arra utal, hogy az egyénnek erkölcsi jelentősége van, függetlenül mások aggodalmaitól vagy érdekeitől”-mondta Robert Streiffer, a Wisconsin-Madison Egyetem bioetika és filozófia docense. “Néhány dolognak nincs erkölcsi státusza. A szék csak erkölcsileg számít, ha más emberek törődnek vele (mert például az ő tulajdonuk). De más dolgok erkölcsi státusszal rendelkeznek. Egy személy vagy egy állat akkor is számít, ha senki más nem törődik az egyénnel.,”
Streiffer megjegyezte, hogy az egyén erkölcsi állapota meghatározza azokat a kutatásokat, amelyekre felhasználható. Az emberek esetében szigorú korlátok vannak a nem konzisztens egyéneken végzett kutatások típusaira. “Ez tükrözi a társadalom azon nézetét, hogy az emberek nagyon magas erkölcsi státusszal rendelkeznek.”azt mondta., “Ezzel szemben a szabályzat kutatás segítségével, ami nem emberi állatok lehetővé kutatás nonconsenting egyének, az áldozatot a legalapvetőbb érdekeit — érdekeiket a fájdalom elkerülése, valamint a halál — abban a reményben, hogy mások is soron. Ez tükrözi a társadalom azon nézetét, hogy az állatok alacsonyabb erkölcsi státusszal rendelkeznek.”
Streiffer elmagyarázta, hogy bár a sok különböző elmélet az egyén erkölcsi állapotát különböző jellemzőkben alapozza meg, végül ezeket az egyén testének fizikai jellemzői határozzák meg., Az erkölcsi állapot “Osztályozott elmélete” szerint, ha az egyén fizikai összetétele bizonyos módon eléggé megváltozik, elméletileg megváltoztathatja az egyén erkölcsi állapotát. Ezért lehetséges, hogy a kutatást egy olyan állattal kezdjük, amely gyengébb védelmet nyújt, de végül úgy változtatjuk meg, hogy magasabb erkölcsi státuszt kapjon.
“legrosszabb esetben el lehet képzelni egy olyan személyt, aki ugyanolyan erkölcsi státusszal rendelkezik, mint te vagy én, de továbbra is úgy kezelik, hogy az állatokat általában a kutatásban kezelik” – mondta Streiffer a Live Science-nek., “Ez rendkívül etikátlan lenne.”
jelenlegi politikai státusz
jelenlegi szövetségi politika formájában NIH iránymutatások és ajánlások által megfogalmazott különböző tudományos szervezetek figyelembe veszik etikai aggályok és a legújabb fejlesztések a kutatás és a technológia.
2015 szeptemberében az NIH ideiglenes moratóriumot vezetett be a kutatás finanszírozására, amelyben az emberi pluripotens sejteket nem emberi gerinces állatokba vezetik be az embrionális fejlődés gastrulációs stádiuma előtt., A gasztruláció során kialakul a három csíraréteg, vagy három fő szövetréteg, amelyek végül a test összes sejtjét és szövetét eredményezik. Amikor az emberi pluripotens sejteket Korán bevezetik az állati embriókba, az emberi sejteknek esélyük van arra, hogy az egész szervezetet beépítsék-mondja Carrie Wolinetz, a NIH tudományos politikájának társigazgatója. “Kevésbé tudod irányítani, hogy hova fognak menni” – mondta.
Wolinetz megjegyezte, hogy az emberi-állati kimérákkal kapcsolatos etikai aggályok az évek során nem sokat változtak., “Az emberek nagyon aggódnak amiatt, hogy az emberi sejteket integrálják a csíravonalba és az agyba” – mondta. Bár “tudományos fantasztikus forgatókönyvként” jellemezte az emberi megismeréssel rendelkező állat gondolatát, Wolinetz hangsúlyozta annak szükségességét, hogy megbizonyosodjon arról, hogy az emberi sejtek állati agyba való integrálása nem okoz változásokat az állat viselkedésében és megismerésében, amelyek befolyásolják jólétét, vagy bármilyen szorongást okoznak.
2016 augusztusában, a kutatókkal és állatjóléti szakértőkkel folytatott workshopok és megbeszélések után a NIH közzétette a jelenlegi iránymutatások módosítását., A fent részletezett etikai aggályok ezeknek az iránymutatásoknak az alapját képezték. Az NIH olyan irányítóbizottság létrehozását javasolta, amely felügyeletet biztosítana bizonyos típusú kutatásokat érintő finanszírozási döntések tekintetében. A wolinetz által írt blogbejegyzés szerint az első típus olyan kutatást foglal magában, amelyben “az emberi pluripotens sejteket nem emberi gerinces embriókba vezetik be, a gasztrulációs szakasz végéig, kivéve a nem emberi főemlősöket, amelyeket csak a blastocist szakasz után kellene figyelembe venni.,”A második olyan kutatási területeket foglal magában, amelyekben “az emberi sejteket nem emberi emlősökbe (kivéve a rágcsálókat) vezetik be, ahol az emberi sejtek jelentős mértékben hozzájárulhatnak az állati agyhoz, vagy jelentős funkcionális módosítást végezhetnek az emberi sejtek.”
ezenkívül a NIH a jelenlegi emberi őssejt-iránymutatások módosítását javasolta.
A javasolt változásokról beszélve Wolinetz elmondta a Live Science-nek, hogy “felismerést jelentenek, hogy a tudomány túlmutat azon, ahol az iránymutatások elindultak.”
Vélemény, hozzászólás?