Pentru grecii antici, himera era o creatură neplăcută - parte leu, capră și parte șarpe. Prima himeră pe care Juan Carlos Ispisua Belmonte a creat-o în 1992 a fost mult mai puțin înfricoșătoare: a constat dintr-o membrană embrionară de șoarece grefată pe aripa unui embrion de pui. La acea vreme, Belmonte era un tânăr om de știință care lucra într-un laborator din Heidelberg, Germania. El a fost fascinat de misterele expresiei genice - semnalele biologice care guvernează dezvoltarea animalelor - și potențialul pur al celulelor embrionare.
Ia orice vertebrat: pui, porc, om. La maturitate, se dovedesc a fi organisme complet diferite, dar încep cu aproape același lucru. Belmonte a început să se întrebe: dacă piciorul unui șoarece poate prinde rădăcină pe o aripă de pui, ce altceva ar fi posibil? Cum altfel oamenii de știință pot schimba semnalele care determină ce va deveni o creatură?
Este posibil să crești alta de la o creatură?
Interesul lui Belmonte pentru flexibilitatea embrionilor a fost, într-un anumit sens, personal. Fiind copilul unor părinți săraci și slab educați din sudul Spaniei rurale, el a fost nevoit să părăsească școala câțiva ani pentru a-și susține familia lucrând la o fermă. Abia în adolescență s-a întors la clasă - și din acel moment a trecut rapid de la filozofie (Nietzsche și Schopenhauer erau preferatele sale) la farmacologie și genetică.
Până în 2012, Belmonte devenise unul dintre cei mai importanți biologi ai lumii, lucrând în propriul său laborator la Institutul Salk din La Jolla, California, și un altul în Spania natală. La fel ca colegii săi din întreaga lume, a gândit cum să folosească un instrument puternic și nou în arsenalul disciplinei - platforma CRISPR-Cas9 de editare a genelor. După apariția primei lucrări serioase la CRISPR, Belmonte și-a găsit rapid un obiectiv. Numai în Statele Unite, aproximativ 100.000 de persoane sunt pe lista de așteptare pentru transplanturi de organe la un moment dat, iar aproximativ 8.000 dintre ele mor în fiecare an din cauza lipsei donatorilor. Potrivit lui Belmonte, CRISPR și himere ar putea fi soluția. El spera să folosească o nouă tehnică de editare a genelor pentru a transforma corpurile bovinelor în incubatoare pentru inimile umane, rinichi, ficat și plămâni.
Căutarea pentru Belmonte a început cu studii la șoareci. Folosind CRISPR, el și echipa sa au eliminat gene care au permis animalelor să crească mai multe organe, inclusiv ochii, inima și pancreasul. În loc să permită ca aceste embrioni de șoareci modificați să se dezvolte singuri, oamenii de știință de la Salk au injectat câteva celule stem de șobolan în amestec. Apoi, celulele de șobolan au înlocuit organele lipsă, iar animalele au trăit o viață normală la șoareci. Până în 2017, Belmonte și colegii săi au trecut la subiecte mai mari. Au injectat celule stem umane în 1.500 de embrioni de porci obișnuiți, apoi au implantat acești embrioni în scroafe. În aproximativ 20 de zile, unii dintre ei s-au transformat în himere de porci. A fost un succes modest. Embrionii erau mai porci decât oamenii: pentru 100.000 de celule de porc existau 1 om. Însă experimentul a avut succes: acestea au fost primele embrioni himerice create prin fuziunea a două specii mari, înrudite la distanță.
Video promotional:
Ca și în cazul șoarecilor și șobolanilor, Belmonte intenționează să folosească CRISPR pentru a opri îndemnul porcului pentru a-și crea propriile organe și apoi a umple golul cu celulele umane. Dar cel de-al doilea pas - obținerea celulelor umane să se rădăcineze la porci într-un ritm mai rapid - s-a dovedit al naibii de dificil. „Performanța șobolanilor șoareci este foarte bună. Eficiența omului de porc nu este foarte mare. Aceasta e problema. Astăzi, laboratorul lui Belmonte trece printr-un proces complex de încercare și eroare - oamenii de știință testează modul în care celulele diferite de animale și oameni interacționează între ele, în speranța de a aplica rezultatele la himerele porcilor și oamenilor. Dar chiar și acest proces dureros, potrivit oamenilor de știință, este foarte rapid după standardele anilor precedenți. Cu metode tradiționale, ar fi luat „sute de ani”. Dar, datorită CRISPR, putem colecta foarte repede multe gene și le putem modifica.
Dacă CRISPR l-a ajutat pe Belmonte în ambițiile sale, l-a trimis și el într-unul dintre cele mai spinoase domenii etice ale științei. Oamenii antici considerau himerele drept un om prost, iar oamenii moderni îi văd la fel - mai ales atunci când linia dintre om și animal este estompată. În discursul său din 2006, președintele SUA, George W. Bush, a numit crearea unor astfel de hibrizi unul dintre „abuzurile cele mai îngrozitoare în cercetarea medicală”. În 2015, Belmonte a aflat că candidează la Premiul Pioneer, unul dintre cele mai prestigioase și generoase subvenții ale Institutelor Naționale de Sănătate. Apoi s-a dovedit că munca pe această linie a fost suspendată - din cauza activității sale cu himere. În același an, NIH a suspendat finanțarea federală pentru orice cercetare privind implantarea celulelor stem umane în embrioni de animale.citând nevoia de a reflecta asupra problemelor etice. Un an mai târziu, moratorul a fost promis că va fi anulat, dar până în prezent nu există finanțări. În cele din urmă, Belmonte a câștigat premiul Pioneer, dar a făcut majoritatea experimentelor sale cu porcii din Spania, pe cheltuiala sa.
John de Vaux, director al departamentului de inginerie a celulelor și țesuturilor de la Spitalul Universitar Montpellier din Franța, prezintă cu ușurință scenarii din cele mai grave cazuri care implică himere de porc. De exemplu, dacă prea multe celule umane intră în creierul porcului, animalul ar putea teoretic să dezvolte noi tipuri de conștiință și inteligență. (În 2013, oamenii de știință din Rochester, New York, au injectat șoareci cu celule ale creierului uman - iar șoarecii erau mai deștepți decât colegii lor.) „Ar fi oribil să ne imaginăm o formă de conștiință umană prinsă în corpul unui animal”, spune de Vaux. Ce se întâmplă dacă oamenii de știință au creat din greșeală un porc care ar putea înțelege propria suferință cu un sentiment de nedreptate morală? Chiar dacă ați putea ucide un animal pentru a-și recolta organele, ceea ce mulți activiști de bunăstare a animalelor nu ar fi de acord, fără îndoialăar fi monstruos să omori o creatură cu un intelect umanoid, pentru a-și scoate pancreasul.
Belmonte oferă o soluție directă la această problemă: este nevoie de mai multe CRISPR. Utilizând editarea genelor, a spus el, oamenii de știință ar putea împiedica celulele umane să colonizeze creierul de porci. Astfel de intervenții pot împiedica ADN-ul uman să intre în linia germenilor de porci, astfel încât să nu fie transmise viitoarelor purcei umani. Acesta este un alt scenariu care face ca bioetica să se încrunte. „Există tehnologii în laborator care ne pot ajuta să evităm aceste probleme etice”, spune Belmonte.
Cercetarea cu chimere este doar una dintre marile linii de cercetare din laboratorul Belmonte, în vârstă de 58 de ani, folosind CRISPR. El și echipa sa desfășoară, de asemenea, numeroase experimente în editarea epigenetică, o variantă a CRISPR care modulează expresia genelor, mai degrabă decât ruperea secvenței ADN în sine. Datorită acestui fapt, simptomele diabetului, bolilor renale și distrofiei musculare la șoareci sunt complet inversate. Putem spune că oamenii de știință încearcă să depășească îmbătrânirea în sine.
„El împinge limitele a ceea ce suntem capabili în prezent”, spune Pablo Juan Ross, profesor la Departamentul de Zoologie de la Universitatea din California, Davis, care experimentează cu himere pe porci și ovine în propriul său laborator. Ambii oameni de știință sunt interesați să dovedească valoarea editării genelor și crearea de himere. Ross pariază că nu putem abandona tehnologia care ne va permite să creștem organe la animale fără a aștepta să moară un alt adolescent în accident de mașină.
Dar Belmonte nu se grăbește, în ciuda propriei nerăbdări. El a decis să distrugă primii fături de porci himerici embrionari în primul trimestru, fără a aștepta ca aceștia să se dezvolte în ceva mai complex din punct de vedere etic - în ciuda faptului că în Spania, unde au fost crescuți, regulile ar permite Belmonte să ucidă animale în orice moment. Și se teme de editarea genelor la oameni. „Trebuie să învățăm mult mai multe înainte de a utiliza CRISPR la oameni”, spune el. "Nu aș îndrăzni încă să-l iau în afara laboratorului."
Progresul ar trebui să fie nu numai în știință. De asemenea, trebuie să existe o dezbatere minuțioasă despre editarea genelor - și trebuie să existe o voce nu numai în rândul oamenilor de știință, ci și în rândul medicilor, al publicului și al guvernului. De Vaux este de acord: „Einstein a făcut cercetări fundamentale în fizică. Dar la nivel național, s-a decis aplicarea acestor rezultate la bombardarea de la Hiroshima - nu la nivelul oamenilor de știință.
Belmonte crede ferm că oamenii de știință de astăzi sunt pe punctul de a vindeca boala, inversând îmbătrânirea și salvând vieți cu organele cultivate. Poate schimba propria noastră evoluție, propria noastră specie.
Sunteți de acord cu el?
Ilya Khel
