V novom prelomovom experimente sa americko-čínskemu vedeckému tímu podarilo vôbec poprvýkrát spojiť ľudské bunky s embryom primátov. Tieto tzv. chimérické embryá dokázali prežiť až 20 dní, neskôr museli byť z etických dôvodov usmrtené. O téme informoval web LiveScience.

Výskum chimér prebieha už desaťročia

Tieto ľudsko-opičie embryá môžu v budúcnosti poskytnúť nové poznatky o evolúcii a biológii, ale taktiež pomôcť pri výskume liečby závažných chorôb. V súčasnosti však výskum publikovaný v žurnále Cell okrem množstva pozitívnych ohlasov zožal aj množstvo kritiky. Niektorí biológovia sa totiž domnievajú, že to môže viesť k prekročeniu všetkých etických zásad.

Pixabay

Presnejšie sa niektorí vedci obávajú, že aj keď v tomto experimente boli chimérické embryá usmrtené už po 20 dňoch od oplodnenia, ďalšie výskumy nemusia byť také „etické“ a môžu túto prácu posunúť ešte ďalej. Vo svojej podstate teda vyzývajú na verejnú diskusiu o dôsledku vytvárania takýchto ľudsko-neľudských chimér, upozorňuje web BBC.

Čo sa týka samotného výskumu, nejde o žiadny šialený experiment ešte šialenejšieho vedca, ako môžeme často sledovať v sci-fi filmoch. Ide o jeden z dôležitých výskum s dlhoročnou tradíciou. Veď prvé medzidruhové chiméry sa začali vytvárať už v 70. rokoch 20. storočia, keď začali vznikať podobné chiméry u hlodavcov, upozorňuje portál ScienceDaily.

V minulosti tiež vznikali aj ďalšie embryá zmiešaných druhov, alebo teda chimérické embryá, pričom sa ľudské kmeňové bunky implantovali najmä do embryí oviec a ošípaných. V nich však bola životnosť embryí len minimálna, čo je podľa vedcov spojené najmä s faktom, že ovce či ošípané sú od ľudí evolučne veľmi vzdialené (minimálne 90 miliónov rokov).

Opice sú však už úplne iná káva. Ako uviedol jeden z autorov štúdie pre web LiveScience, evolučná priepasť medzi ľuďmi a opicami je podstatne menšia ako medzi ľuďmi a ovcami alebo ošípanými, čo môže byť dôvod vyššej relatívnej účinnosti integrácie ľudských kmeňových buniek do chiméry.

Zobraziť celú galériu (4)

Weizhi Ji, Kunming University of Science and Technology

Priebeh experimentu

Na vytvorenie takejto ľudsko-opičej chiméry najskôr vedci zhromaždili oocyty, samičie pohlavné bunky, z ktorých sa vyvíja ovum (vajíčko, terciárny oocyt), makakov druhu Macaca fascicularis – Makak jávský.

Bunky dozrievali v kultúre a po dozretí boli umelo oplodnené. Po 6 dňoch od oplodnenia sa bunky rozdelili na ďalšie bunky a začali sa zhromažďovať do tzv. blastocýst, čo je skoré embryonálne štádium všetkých cicavcov. Následne sa týmto vyvíjajúcim opičím blastocystám pomocou laseru odstránila „zona pellucida„, čo je nepriehľadný vonkajší glykoproteínový obal vajíčka. Bez neho sa blastocysty začali pripájať k laboratórnym miskám, ktoré tak trochu napodobňovali steny maternice.

Časozberné video zachytávajúceho vývoj chimérické embrya. Tao Tan et al/ Cell

V ten istý deň (teda 6 dní po oplodnení) vedci vstrekli do každej blastocysty 25 ľudských pluripotentných kmeňových buniek, teda takých, z ktorých môžu vznikať bunky rôznych tkanív (embryonálne aj mimoembryonálne). Jeden deň po implantácii všetkých 132 embryí stále obsahovalo ľudské kmeňové bunky, ale iba 111 z nich sa úspešne „spojilo“ s laboratórnymi miskami. Po 10 dňoch bolo detegovaných živých iba 103 embryí, medzi 15. až 19. dňom experimentu počet embryí klesol na minimum. V 19. deň boli nažive iba 3 embryá, ktoré podľa dostupných informácií boli v 20. deň umelo usmrtené, upozorňuje web NewAtlas.

Okrem sledovania toho, koľko ľudských pluripotentných kmeňových buniek prežilo počas experimentu, tím tiež analyzoval, aké gény sa počas vývoja „zapínali“ v chimérických embryách a ktoré proteíny sa pritom produkovali.

Autori štúdie tiež zhromaždili rovnaké údaje zo sady nezmenených embryí opíc, aby zistili, či sa expresia génov javí v chimérických embryách odlišne. Ukázalo sa, že v porovnaní s nezmenenými embryami chimérické embryá zmenili ďalšie gény a vytvorili inú skupinu proteínov.

Na základe uvedeného vedci predpokladajú, že niektoré tieto zmenené gény a proteíny môžu slúžiť ako akýsi „komunikačný kanál“ medzi opičími a ľudskými bunkami a tieto kanály môžu byť kľúčom predĺženiu prežitia ľudských buniek. Aj preto výskumníci v budúcnosti plánujú študovať tieto „komunikačné kanály“ s cieľom zistiť viac, ako by sa molekulárne zmeny dali replikovať aj u iných druhov.

Zdvihnutý varovný prst

Hoci niekomu takéto štúdie môžu byť doslova „proti srsti“, ide o jedny z najdôležitejších výskumov v súčasnosti. Takéto experimenty totiž v sebe skrývajú veľký evolučný, biologický či medicínsky potenciál. Keďže niektoré druhy experimentov nie je jednoducho možné robiť na ľuďoch a zároveň je nevyhnutné, aby sme disponovali kvalitnejšími modelmi o ľudských chorobách, výskumy chimér sa javia ako ideálna voľba.

Grafické znázornenie vzniku chimérického embrya. Tao Tan et al/ Cell

Samozrejme, ako sme spomínali hneď v úvode, štúdia sa stretla aj s nevôľou niektorých biológov. Napríklad biológ Alejandro De Los Angeles z Yale University, ktorý sa štúdie nezúčastnil pre web LiveScience uviedol, že je potrebné sa zaoberať aj etickými problémami, ktoré pri takýchto štúdiách vznikajú.

Jednou z jeho hlavných obáv je, či nedôjde k „humanizácii“ chimér, a teda či nemôžu tieto chiméry získať úroveň poznania podobnú človeku. Ešte raz však upozorňujeme, že táto kritika sa nevzťahuje priamo na tento experiment, pretože embryá žili iba určitý krátky čas a navyše neboli implantované do maternice. Skôr ide o akési zdvihnutie varovného prsta do budúcnosti a otvorenie diskusie, ako dlho by podobné experimenty mali trvať.