În mitologia greacă, Himera a fost un monstru magnific. Era un mélange neobișnuit de animale, cu un cap de leu și picioare, un cap de capră germinare de pe spate, și o coadă serpentină. Ea a făcut o mare distrugere, până când eroul Bellerophon a ucis monstrul, cu ajutorul calului înaripat, Pegasus.în termeni științifici, cuvântul „chimera” păstrează esența rădăcinilor sale mitice. O himeră este formată din celule care sunt derivate din două (sau uneori mai multe) organisme., Aceste organisme „părinte” pot fi de aceeași specie sau diferite. Caracteristica definitorie a unei himere este că celulele individuale din corpul său nu sunt toate la fel; ele sunt distincte genetic. În locul unui amestec de gene din fiecare organism părinte, o celulă dată conține informațiile genetice ale unui singur organism părinte. Astfel, o himeră este formată din populații de celule care sunt identice genetic cu fiecare dintre organismele sale părinte. câteva exemple de himere sunt deja cunoscute de majoritatea oamenilor., De exemplu, himerele tisulare rezultă din transplanturi de organe sau transplanturi de țesut (cum ar fi un transplant de măduvă osoasă). În urma transplantului, destinatarul dobândește două tipuri de țesuturi și celule distincte genetic, potrivit unui articol de revizuire din 2007 de Richard R. Behringer, profesor de genetică la Universitatea din Texas MD Anderson Cancer Center din Houston, Texas, publicat în revista Cell Stem Cell. Chimerele pot apărea și în natură., Autorul Vivienne Lam a enumerat câteva exemple de chimerism natural la om într-un articol din 2007 publicat în revista Science Creative Quarterly (Universitatea din British Columbia). Microchimerismul apare atunci când doar o mică populație de celule este diferită genetic de restul. De exemplu, în timpul sarcinii, o mamă și un făt în curs de dezvoltare pot schimba celulele stem prin placentă. un alt exemplu este chimerismul tetragametic. Aici, două spermatozoizi separați fertilizează două ouă separate, ceea ce ar duce în mod ideal la un set de gemeni fraterni., Cu toate acestea, dacă cei doi embrioni fuzionează cumva împreună creând un singur făt cu celule distincte genetic, apare chimerismul tetragametic. cel mai adesea, cu toate acestea, chimerele sunt create într-un laborator în scopuri de cercetare. Când celulele diferitelor organisme mamă se reunesc pentru a forma o himeră, ele se pot încorpora în mai multe părți ale corpului chimerei., Aceste celule pot fi celule somatice — orice celulă din organism, cu excepția celulelor reproductive — sau pot fi încorporate în țesuturile germinale, unde sunt produse celule reproducătoare specializate sau gameți, cum ar fi spermatozoizii și celulele ouălor, potrivit lui Behringer. Exemple de astfel de instrumente de cercetare includ șoareci himerici, care sunt crescuți pentru a fi utilizați în cercetarea genetică. Aceste animale conțin două tipuri de celule de șoarece care exprimă gene diferite: una în care toate genele de șoarece sunt intacte, iar cealaltă în care o copie a unei anumite gene este ștearsă sau „eliminată”.,”O serie de pași de împerechere folosind astfel de șoareci himerici rezultă în cele din urmă la unii descendenți în care gena de interes este complet eliminată în toate celulele, potrivit unui articol Scitabil publicat de Nature Education. Acest lucru îi ajută pe cercetători să înțeleagă pe deplin funcția și relevanța acelei gene particulare în cadrul unui organism model viu. au fost create și diverse Chimere interspecifice. De exemplu, 1984 a marcat dezvoltarea primei himere de capră și oaie, numită „geep”, potrivit Universității din Wisconsin-Madison., Zonele corpului geep care conțineau celule de oaie și ADN erau lânoase, în timp ce zonele cu celule de capră și ADN erau păroase. chimerele uman-animal sunt un alt exemplu de himeră interspecifică, generată atunci când celulele umane sunt introduse în animale. Acest lucru se poate face printr-o varietate de tehnici. Celulele și țesuturile umane pot fi altoite în embrioni, fetuși sau animale vertebrate adulte, a spus Behringer., Himerele uman-animale sunt, de asemenea, produse prin introducerea celulelor stem umane la animale în diferite stadii de dezvoltare, fie embrionare, fetale sau postnatale (după naștere), potrivit unui articol din 2007, publicat și în revista Cell Stem Cell.potrivit National Institutes of Health (NIH), două proprietăți unice fac celulele stem utile în cercetare: capacitatea de a reproduce și de a-și restabili populațiile fără prea multe limitări și capacitatea de a forma multe tipuri diferite de celule și țesuturi în timpul dezvoltării timpurii., celulele Stem derivate din organele și țesuturile adulte sunt oarecum limitate în tipurile de celule pe care le pot forma. Pe de altă parte, celulele stem care sunt derivate din embrioni umani (care pot fi, de asemenea, proiectate în laborator) sau celulele care sunt proiectate genetic pentru a reveni la o stare asemănătoare celulelor stem sunt considerate a fi „pluripotente”, potrivit Spitalului de copii din Boston. Aceasta înseamnă că aceste celule au capacitatea de a se dezvolta sau „diferenția” în toate tipurile majore de celule și țesuturi ale corpului uman., deci, atunci când celulele stem umane sunt folosite pentru a genera himere om-animal, în special în stadiile embrionare timpurii, ele au capacitatea de a încorpora în diferite părți ale corpului chimera, inclusiv linia germinativă, și pot forma o serie de tipuri de celule și țesuturi.

Aplicații

himerele om-animal servesc ca un mediu de testare viu util pentru a ajuta oamenii de știință să înțeleagă mai bine bazele biologiei umane și mecanismele bolii umane., După cum a subliniat Behringer în articolul său, utilizarea animalelor de laborator ca modele de biologie umană sau boli nu reproduce pe deplin fiziologia umană. „Astfel, scopul principal al cercetării chimera om-animal este de a produce caractere celulare umane la animale”, a scris el.o astfel de cercetare a fost efectuată de zeci de ani acum. De exemplu, în 1974, un grup de cercetători din Danemarca au raportat primul transplant reușit al multor organe fetale umane diferite într-un model de șoarece de laborator numit șoarece nud., Experimentele lor, publicate într-un articol din 1974 în revista Nature, au arătat că plămânii umani fetali, rinichii, pancreasul, timusul, glandele suprarenale, testiculele și ovarele au fost capabili să se stabilească și să se dezvolte în șoarecele nud.experimentele efectuate în ultimii ani s-au concentrat pe extinderea utilizărilor potențiale ale modelului chimeric om-animal. Într-un articol din 2004 publicat în revista Blood, autorii au descris experimente în care celulele stem hematopoietice umane sau celulele stem care formează sânge au fost transplantate în fetuși de oaie de 55 până la 60 de zile., Pe lângă formarea componentelor sângelui și a sistemului imunitar, aceste celule stem pot forma celule precum osul și mușchiul. Autorii au descoperit că celulele stem hematopoietice au fost, de asemenea, capabile să formeze celule hepatice umane funcționale. Cercetatorii au sugerat ca un astfel de model himeric ar putea oferi un mijloc de a genera un numar mare de celule hepatice umane pentru a trata bolile genetice la fetusi sau nou-nascuti in care celulele hepatice sunt deficitare. un alt grup de cercetare a introdus celule stem embrionare umane în creierul șoarecilor embrionari de 14 zile., Aceste experimente, descrise într-un articol din 2005 publicat în revista PNAS, au arătat că celulele stem embrionare umane au format multe tipuri diferite de celule neuronale funcționale. Aceste celule au continuat să se dezvolte în neuroni umani maturi și activi în creierul anterior al mouse-ului. Autorii au subliniat importanța de a avea un mediu viu în care să studieze dezvoltarea neuronală umană., În plus, aceștia au propus ca astfel de himere să poată ajuta la dezvoltarea de noi modele de boli neurodegenerative și psihiatrice, precum și să ofere un mijloc potențial de accelerare a screeningului medicamentelor terapeutice.

La „Himera din Arezzo” statuia de la aproximativ 400 î. hr., a fost găsit în Arezzo, un antice Etrusce și Romane oraș din Toscana., (Image credit: Carole Raddato)

considerente Etice

Cum ar trebui oamenii cred că de un animal odată ce oamenii de știință încep să impregnați cu caracteristici umane? Această întrebare formează punctul crucial al multor dezbateri etice centrate pe generarea de himere om-animal.de exemplu, pot exista multe obiecții instinctive la crearea unor astfel de himere. Există „factorul yuck” sau un sentiment imediat de repugnanță, a spus un articol din 2003 publicat de Project Muse., Acest sentiment poate fi explicat printr-o percepție că crearea himerelor om-animal este cumva tabu și că unele limite au fost depășite. „ca atare, aceste ființe ne amenință identitatea socială, statutul nostru neechivoc de ființe umane”, au scris autorii, Jason Scott Robert și Francoise Baylis. Dar apoi ei continuă să întrebe: „ce face ca omenirea să fie lipsită de ambiguitate?”

generarea de himere om-animal într-un anumit sens ascunde liniile care definesc identitățile speciilor., De exemplu, dacă celulele pluripotente umane au fost lăsate să se integreze în țesutul germinativ al unui animal, este posibil ca chimera să genereze ouă umane sau spermă. Și se poate întreba foarte bine că dacă neuronii umani se integrează în creierul animalelor, există posibilitatea de a îmbunătăți capacitățile și experiențele unui animal la nivel uman?,

în cele din Urmă, Robert și Baylis rezumat inerente enigmă în evaluarea etică de generatoare de himere om-animal astfel: „atunci Când se confruntă cu perspectiva de a nu ști dacă o creatură înainte de a ne este uman și, prin urmare, dreptul la toate drepturile conferite de obicei pe ființe umane, suntem, ca popor, uimit.pentru unii eticieni, drepturile himerelor om-animal sunt legate de noțiunea de „statut moral.,”statutul Moral este un concept care se referă la importanța morală pe care o are un individ, independent de preocupările sau interesele altora”, a spus Robert Streiffer, profesor asociat de bioetică și filozofie la Universitatea din Wisconsin-Madison. „Unele lucruri nu au statut moral. Un scaun contează doar moral dacă altor persoane le pasă de el (pentru că, de exemplu, este proprietatea lor). Dar alte lucruri au statut moral. O persoană sau un animal contează chiar dacă nimănui nu îi pasă de acel individ.,Streiffer a remarcat că statutul moral al unui individ determină tipurile de cercetare pentru care poate fi folosit. În cazul ființelor umane, există limite stricte cu privire la tipurile de cercetare care pot fi efectuate asupra persoanelor neconsentante. „Aceasta reflectă opinia societății că ființele umane au un statut moral foarte ridicat.”a spus el., „În schimb, reglementările privind cercetarea care utilizează animale neumane permit cercetarea persoanelor neconsentante care își sacrifică interesele cele mai fundamentale — interesele lor de a evita durerea și moartea — în speranța că alții pot beneficia în cele din urmă. Aceasta reflectă opinia societății că animalele au un grad mai scăzut de statut moral.”

Streiffer a continuat să explice că, deși multe teorii diferite de la sol un individ statut moral în diferite caracteristici, în cele din urmă acestea sunt determinate de caracteristicile fizice ale organismului unui individ., În conformitate cu” teoria gradată ” a statutului moral, dacă machiajul fizic al individului este schimbat suficient în anumite moduri, acesta ar putea modifica teoretic statutul moral al individului. Prin urmare, este posibil să se înceapă cercetarea cu un animal, care are Protecții mai slabe, dar în cele din urmă îl schimbă astfel încât să dobândească un statut moral mai înalt.

„Ca un scenariu cel mai rău caz, s-ar putea imagina o persoană care are același statut moral ca tu sau eu, dar continuă să fie tratați ca animalele sunt de obicei tratate în cercetare,” Streiffer spus Live Science., „Acest lucru ar fi egregiously lipsit de etică.”

starea actuală a politicii

politica federală actuală sub formă de orientări și recomandări NIH prezentate de diverse organizații științifice ia în considerare preocupările etice și progresele recente în cercetare și tehnologie.în septembrie 2015, NIH a plasat un moratoriu temporar asupra finanțării cercetării în care celulele pluripotente umane sunt introduse în animalele vertebrate neumane înainte de etapa de gastrulare a dezvoltării embrionare., În timpul gastrulării se formează cele trei straturi de germeni sau trei straturi principale de țesut care în cele din urmă dau naștere tuturor celulelor și țesuturilor corpului. Atunci când celulele pluripotente umane sunt introduse mai devreme în embrioni de animale, celulele umane au șansa de a se încorpora în organism, spune Carrie Wolinetz, directorul asociat pentru politica științifică la NIH. „Aveți mai puțin control asupra locului în care vor merge”, a spus ea.Wolinetz a menționat că preocupările etice cu privire la himerele om-animal nu s-au schimbat prea mult de-a lungul anilor., „Oamenii sunt cu adevărat îngrijorați de integrarea celulelor umane în linia germinală și în creier”, a spus ea. Deși ea a caracterizat ideea de un animal având cunoaștere umană ca un „scenariu science-fiction,” Wolinetz a subliniat necesitatea de a se asigura că integrarea celulelor umane într-un animal creierul nu produce modificări în comportamentul animalului și cognitive care afectează bunăstarea sau de a provoca nici un fel de primejdie.în August 2016, în urma unor ateliere și discuții cu cercetători și experți în bunăstarea animalelor, NIH a publicat modificările propuse la orientările sale actuale., Preocupările etice detaliate mai sus au constituit o mare parte din baza acestor orientări. NIH a propus înființarea unui comitet director care să supravegheze deciziile de finanțare care implică anumite tipuri de cercetare. Potrivit unui post pe blog scris de Wolinetz, primul tip implică cercetare, în care „omului celule pluripotente sunt introduse în neumane vertebrate embrioni, prin încheierea de gastrulation etapă, cu excepția primatelor neumane, care ar putea fi considerate doar după stadiul de blastocist.,”Al doilea implică domenii de cercetare în care „celulele umane sunt introduse în mamiferele neumane postgastrulare (cu excepția rozătoarelor), unde ar putea exista fie o contribuție substanțială, fie o modificare funcțională substanțială a creierului animal de către celulele umane. în plus, NIH a propus modificări la liniile directoare actuale ale celulelor stem umane. vorbind despre modificările propuse, Wolinetz a declarat pentru Live Science că acestea constituie o ” recunoaștere a faptului că știința a depășit locul în care au început liniile directoare.”