Noen uvanlige embryoer kan snart vokse i Japan: de av hybrider med mus og mus-rotte, melder nyhetskilder.
En forskergruppe i Japan fikk godkjenning fra et utvalg i den japanske regjeringen 24. juli for å gå videre med et eksperiment som vil legge en type menneskelige stamceller (celler som kan vokse til nesten hvilken som helst celle) i dyreembryoer.
Når de er inne i embryoene, kan menneskets celler - kalt induserte pluripotente stamceller (iPS) - vokse til spesifikke organer. Hvis alt går bra, planlegger forskerne å etter hvert dyrke menneskelige organer i andre dyr, for eksempel griser. Kanskje disse organene en dag kan brukes til organtransplantasjoner hos mennesker, sa forskerne.
"Jeg personlig syntes det var veldig spennende" at den japanske regjeringen godkjente dette prosjektet, sa Ronald Parchem, adjunkt i nevrovitenskap ved Baylor College of Medicine i Houston, som ikke er involvert i den nye forskningen. "Det har et enormt potensial for å hjelpe mange mennesker som lider av et bredt utvalg av sykdommer eller har behov for forskjellige typer vev eller orgelutskiftning."
Det er imidlertid vitenskapelige og etiske spørsmål som kan oppstå når denne forskningen skrider frem.
Hvordan vi kom hit
Japan kom overskrifter i mars da landet snudde forbudet mot dyrking av menneskelige celler i dyreembryoer utover dag 14 av en embryos eksistens og transplanterte disse embryoene i livmoren til et surrogatdyr. Denne tilbakeføringen var en stor sak for Hiromitsu Nakauchi, en stamcellebiolog ved Stanford University og University of Tokyo, som har fulgt denne forskningslinjen i mer enn et tiår, rapporterte tidsskriftet Nature.
Nå, i påvente av offisiell godkjenning fra det japanske departementet for utdanning, kultur, sport, vitenskap og teknologi neste måned, kan Nakauchis forskning bli den første godkjent under Japans nye retningslinjer, ifølge Nature.
Hvis godkjenning blir gitt, sa Nakauchi, planlegger han å komme videre i små trinn, først programmere muse- og rotteembryoer for ikke å vokse en bukspyttkjertel. Nakauchi vil deretter overføre de menneskelige iPS-cellene til de embryoene, med håp om at de implanterte cellene vil ta utfordringen, og faktisk vokse en "menneskelig" bukspyttkjertel i gnagerembryoene.
Når embryoene utvikler seg og er født som fullverdige rotter og mus, planlegger forskerne å bruke opptil to år på å overvåke de små. Dette stadiet er sentralt, ettersom regjeringen har lagt visse nyanserte begrensninger på forskningen. For eksempel, hvis forskerne finner menneskeceller i mer enn 30% av gnagerhjernen, må forskerne stoppe eksperimentet. Dette for å sikre at et "humanisert" dyr ikke blir til, rapporterte nyhetsnettstedet ScienceAlert.
Humanisert mus?
Begrepet humanisert er et vagt. Men i bunn og grunn er noen forskere og etikere opptatt av at hvis for mange menneskelige celler kryper inn i musens hjerne, så "kan den musen hjerne ha en endring i kognisjon eller mental evne på noen måte," sa Parchem til Live Science. "Vi vet faktisk ikke hva som kommer til å skje. Treningen vår antyder at det er veldig usannsynlig at du vil få en mus med menneskelige egenskaper ... Det du kanskje finner er at det er mer folding i hjernen eller at det er mer en type nevrotransmitter. "
Det er med andre ord usannsynlig at hybridmus vil ha menneskelig oppførsel. Snarere kan musen ha visse molekylære trekk som er menneskelignende, sa Parchem.
Men dette scenariet er også usannsynlig, sa Nakauchi. I et tidligere eksperiment satte han menneskelige iPS-celler i et befruktet saueeg og transplanterte dette embryoet i en sau ved Stanford University. De transplanterte menneskecellene forvandlet ikke embryoet til en merkelig menneske-sau skapning, sa han. (Hybridembryoet ble ikke brakt til orde; det ble ødelagt etter 28 dager med utvikling.)
"Antallet menneskelige celler som er dyrket i kroppene til sauer som er ekstremt lite, som 1 i tusenvis eller 1 i titusenvis," sa Nakauchi til The Asahi Shimbun, et japansk nyhetssted. "På det nivået vil et dyr med et menneskelig ansikt aldri bli født."
Hans team planlegger også å prøve eksperimentet med andre organer, inkludert menneskelige lever og nyrer, rapporterte The Asahi Shimbun.
Vitenskapelige og etiske spørsmål
Nakauchis metode er vitenskapelig forsvarlig, da den ikke bare innebærer å sette cellene til en art inn i embryoet til en annen art - noe som ikke alltid fungerer. Og når det gjør det, blir sluttresultatet kjent som kimerisme, en blanding av celler fra to eller flere organismer.
"Når du tar en art og blander den med en annen, gjør vertsarten generelt bedre," sa Parchem. "Hvis du tar en rottecelle og legger den i en museblastocyst, er rottecellene med en ulempe. Derfor er kimærisme generelt veldig lav."
Men når et helt organ, for eksempel en bukspyttkjertel, blir slått ut i verten, er de introduserte cellene fra de andre artene en sjanse. "De trenger ikke å konkurrere for å generere bukspyttkjertelen," sa Parchem. "Og så kan disse andre celleartene da bidra med en stor andel celler som genererer et bestemt vev eller organ. Ellers er det ikke veldig sannsynlig."
Parchem bemerket at forskere har eksperimentert med kimerisme hos ikke-menneskelige dyr - spesielt de som er nært knyttet til hverandre, for eksempel vaktler og kyllinger - i flere tiår, da det hjelper forskere å lære om utviklingsbiologi. Men "vår evne til å lage menneskelige chimærer er faktisk veldig dårlig," sa han. "Alle bevisene sier at menneskeceller innlemmer veldig dårlig i andre arter som vi har sett på, som gris, mus, rotte og sauer."
Humane kimærforsøk kan ha større suksess hvis de andre dyrene er ikke-menneskelige primater, som er nærmere beslektet med mennesker enn andre labdyr er. Men Parchem sa at han aldri har hørt om et slikt eksperiment, som "åpenbart er mye mer fyldig med etiske bekymringer" enn å teste på mus eller sauer, sa han.
For nå vil forskere måtte se hvordan Nakauchis eksperimenter utvikler seg. Som Nakauchi sa til Asahi Shimbun, "Vi forventer ikke å skape menneskelige organer umiddelbart, men dette gjør at vi kan fremme forskningen vår basert på kunnskapen vi har fått til dette tidspunktet."
I USA er hybrider av menneske-dyre blitt laget, men aldri ført til uttrykk, rapporterte Nature. Dessuten må slik forskning finansieres privat i USA, da National Institutes of Health i 2015 satte moratorium for å betale for slik forskning.
