4 серпня 2016 року Національні інститути здоров'я США (NIH) заявили, що збираються скасувати мораторій на створення химер. Йдеться про спірні з точки зору етики експерименти, в яких людські стовбурові клітини вводять в ембріони тварин - в результаті формуються організми, що поєднують тварини і людські риси. Вчені називають їх химерами.
У стародавній Греції химерами називали міфологічних чудовиськ з головою і шиєю лева, тулубом кози і хвостом змії. Такими ж химерами є організми з генетично різнорідним матеріалом. Вони могли б служити зручними біологічними моделями для вивчення різних захворювань - наприклад, раку або нейродегенеративних синдромів, могли б стати джерелом органів для трансплантації.
Однак варто експериментальної біології впритул підійти до наукової фантастики, у громадськості виникають побоювання, що це може призвести до непередбачених наслідків.
При створенні химер використовують стовбурові клітини, що мають властивість плюрипотентності. Іншими словами, вони здатні перетворитися на всі клітини людського зародка. Клітини впроваджують в тканині ембріона модельних організмів (мишей, щурів, мавп, свиней та інших тварин) на дуже ранніх стадіях, після чого ембріону дозволяють розвиватися далі.
У вересні 2015 року NIH висловили занепокоєння тим, що якщо стовбурові клітини введуть у мозок мишей, в результаті можуть вийти гризуни зі зміненими когнітивними здібностями - тобто з'являться тварини зі «надінтелектом». Тому NIH, які вручають гранти на біомедичні дослідження, вирішили призупинити фінансування експериментів з химерами, поки їхні експерти не вивчать етичне питання.
Проте деякі дослідницькі групи в США вже щосили займалися створенням химер. MIT Technology Review повідомляє, що за 2015 рік було зроблено близько 20 спроб отримання химер свиня-людина і вівця-людина. На жаль, жодна наукова робота досі не була опублікована, а повідомлень про успішне отримання тварин з людськими тканинами не було.
Експерименти з хімічними організмами об'єднують як генну інженерію, так і біологію стовбурових клітин. Мало просто впровадити плюрипотентні клітини в ембріон тварини, оскільки в такому випадку може вийти організм з катастрофічними порушеннями в розвитку. Вчені зазвичай «вимикають» гени в зародках таким чином, що вони не можуть утворити специфічні тканини. У цьому випадку стовбурові клітини беруть на себе завдання з формування відсутнього органу, який нічим не відрізняється від людського, що робить його підходящим для трансплантації.
За свідченням кардіолога Деніела Геррі (Daniel Garry), в його лабораторії були проведені перші випробування цього методу. Дослідники спроектували свиней, у яких були відсутні деякі скелетні м'язи і судини. Такі тварини були б нежиттєздатними, проте вчені додали в ембріони стовбурові клітини від іншого зародка свині.
Результати так вразили збройні сили США, що вони надали Геррі грант в 1,4 мільйона доларів на вирощування людських сердець у свиней. Вчений збирався продовжити свої дослідження, незважаючи на мораторій NIH, і був одним з 11 авторів, які опублікували лист з критикою рішення біомедичного центру.
Вчені заявили, що мораторій, введений NIH, становить загрозу для розвитку біології стовбурових клітин, біології розвитку та регенеративної медицини, і висловили сумніви в тому, що за допомогою стовбурових клітин можливо отримати «олюднену» тварину з високим інтелектом. Зокрема, вони вказали, що експерименти в області ксенотрансплантації, в яких нервові клітини людей впроваджують в головний мозок мишей, не призвели до появи занадто розумних гризунів.
У якості запобіжного заходу деякі дослідники, які працюють над створенням химер, не дозволяють своїм створінням народитися. Ембріологи вивчають зародки з метою отримання інформації про те, наскільки великий внесок людських стовбурових клітин у розвиток плоду.
Проте, незважаючи на те, що окремі лабораторії перестраховуються, хімерні тварини вже існують - наприклад, миші, наділені імунною системою людини. Такі тварини створюються через впровадження клітин печінки і тимуса від абортованих людських зародків в організм вже народжених гризунів.
Найбільший інтерес для вчених представляє створення химер на стадії бластоцисти, коли плід являє собою кулю, що складається з декількох десятків клітин. Цей метод називається комплементацією ембріона (embryo complementation).
У 2010 році дослідникам з Японії вдалося створити мишей, підшлункова залоза яких повністю складалася з клітин щура. Хіроміцу Накаучі (Hiromitsu Nakauchi), провідний автор роботи, пізніше вирішив створити «свиню-людину», для чого йому довелося переїхати в США, оскільки наукові комітети в Японії не схвалюють подібні експерименти.
Зараз вчений працює в Стенфордському університеті на грант від Каліфорнійського інституту регенеративної медицини. За його словами, більшість плюрипотентних клітин, введених в ембріони в його лабораторії, зроблені з його власної крові, оскільки бюрократичні бар'єри заважають набору добровольців з боку.
Більшість людей, почувши слово «химера», представляють монстрів, створених божевільними вченими. Вченим належить довести, що людські клітини дійсно можуть розмножуватися і формувати повноцінні і здорові органи в тварин. Миші і щури досить близькі генетично, тому створення химер в даному випадку не представляє проблеми. У випадку людей і свиней, загальний предок яких жив 90 мільйонів років тому, все може бути по-іншому.
Вчені вже перевіряють комплементацію ембріона свині людськими стовбуровими клітинами, проте дослідження почалися тільки після схвалення трьох комісій з біоетики. Стенфордський університет, в якому проводяться дослідження, обмежив час розвитку зародків 28 днями (поросята народжуються на 114 день). Тим не менш плід буде достатньо розвиненим, щоб можна було визначити, наскільки правильно формуються зачатки органів.
Минулого тижня в NIH запропонували замінити мораторій додатковою експертизою, яку проводитиме комітет, що складається з фахівців з питань етики та експертів із захисту тварин. Вони будуть враховувати такі фактори, як тип людських клітин, місце їх розміщення в ембріоні, а також можливі зміни в поведінці і зовнішньому вигляді тварини. Висновки експертів допоможуть NIH вирішити, чи варто фінансувати розглянутий проект.