Owco-człowiek
Nazwanie poczciwej świni czy owcy chimerą (w mitologii greckiej jest to straszliwe stworzenie z głową lwa, tułowiem gęsi i ogonem węża) wydaje się grubym nadużyciem. No bo przecież tych kilka procent komórek pochodzących od człowieka w zasadzie nic nie zmienia – zwierzak ma tylko niektóre organy bardziej "ludzkie" od innych. "Bardziej", to znaczy w jakim stopniu? W 10 procentach? A może w połowie?
Przeprowadzony przez Esmaila Zanjani z University of Nevada eksperyment pokazał, że można wyhodować owcę, której wybrane narządy wewnętrzne, przede wszystkim serce, są ludzkie w ponad 40 procentach. Doświadczenie polegało na wstrzyknięciu do owczego płodu ludzkich komórek macierzystych pobranych ze szpiku kostnego. Najważniejsze było to, że cała operacja została przeprowadzona już po ukształtowaniu się schematu ciała owcy, ale przed rozwinięciem układu immunologicznego. Dzięki temu komórki odpornościowe nie zwalczały ludzkich komórek, a urodzone zwierzę było zwykłą owieczką, której rozwój nie został zniekształcony obecnością ludzkiego DNA. Badania pokazały, że taka owca ma ludzkie komórki w sercu, krwi, kościach, wątrobie czy nawet układzie nerwowym.
Aby przeszczepić ludzko-zwierzęce narządy pacjentowi, trzeba jednak czegoś więcej niż tylko częściowego udziału ludzkich komórek. Należy uczłowieczyć dawców pod względem immunologicznym. Oznacza to takie zmodyfikowanie organów mających służyć do przeszczepów, by nie były rozpoznawane przez ludzki układ odpornościowy jako obce.
Co więcej, inżynieria genetyczna pozwoliła na wyhodowanie stworzeń, których komórki są pozbawione własnych specyficznych białek, które podjudzają nasz układ immunologiczny do ataku na wszczepiony organ. Dzięki tym osiągnięciom drzwi dla ksenotransplantacji stanęły otworem.
Najlepszy dawca
Które zwierzę jest najlepszym kandydatem na dawcę przeszczepów? Niemal ćwierć wieku temu sądzono, że nadają się do tego nasi najbliżsi krewni, małpy naczelne. Kontrowersyjny eksperyment polegający na wszczepieniu serca pawiana dwutygodniowemu wcześniakowi nazwanemu przez media Baby Fae zakończył się jednak spektakularną porażką – dziecko zmarło 20 dni po przeszczepie. Dziś, oprócz sprzeciwu moralnego, działania takie budzą obawy o przeniesienie na ludzi groźnych chorób od blisko spokrewnionych z nami małp – casus wirusa HIV (którego nosicielami były wcześniej szympansy) skutecznie odstrasza od takich prób.
Pod ręką naukowcy zawsze mieli całe rzesze laboratoryjnych szczurów, myszy czy świnek morskich, które jednak ze względu na niewielkie rozmiary na dawców się nie nadają. Jednak czy rzeczywiście? Otóż przeciwciała pochodzące od ludzko-mysich chimer używane są do leczenia między innymi choroby Crohna czy reumatoidalnego zapalenia stawów oraz do przeciwdziałania odrzutom nerek po przeszczepie.
W końcu uwaga naukowców ze zwierząt laboratoryjnych przeniosła się na gospodarskie, które dobrze się sprawują w hodowli i szybko rozmnażają. Owce są niezłymi potencjalnymi dawcami, okazało się jednak, że naszym ludzkim potrzebom najlepiej odpowiadają świnie. To zwierzaki pod względem anatomicznym najbardziej przypominające nas samych. Ich organy wewnętrzne są mniej więcej wielkości naszych, niewprawne oko z łatwością je pomyli.
Świnie i ludzie
"Nerki, wątroby czy serca to organy deficytowe. Nasze życie wydłuża się i coraz więcej ludzi potrzebuje przeszczepów. Jeśli ktoś stanie przed dylematem: umrę albo będę żył ze świńskim sercem, to nie sądzę, by długo się zastanawiał" – mówi profesor Zdzisław Smorąg z Instytutu Zootechniki w Balicach, w którym wyhodowano pierwsze polskie transgeniczne świnie. Za trzy lata baliccy naukowcy chcą zacząć przeszczepiać świńskie organy małpom naczelnym. Potem – jak twierdzi profesor – przyjdzie pora na ludzi. Pracuje nad tym 11 zespołów badawczych z całej Polski skupiających specjalistów od rozrodu zwierząt, embriologii, immunologii i chirurgii.
Już dziś przeszczepia się pobrane od świń zastawki – w zabrzańskim instytucie profesora Zbigniewa Religi powstają dziesiątki takich gotowych do użytku "części zamiennych". No, ale malutka zastawka to żaden problem. Całe serce – to jest dopiero wyzwanie. Chirurdzy podejmowali je wielokrotnie, choć do pełnego sukcesu wciąż im daleko. Jedną z pierwszych na świecie operację przeszczepienia człowiekowi serca świńskiego w 1989 roku wykonał profesor Religa wraz z zespołem profesora Jeremiego Czaplickiego. Przeszczep został jednak gwałtownie odrzucony i pacjent po dwóch dniach zmarł. Dziś, kiedy metody zapobiegania odrzutom stają się coraz doskonalsze, masowe transplantacje świńskich serc ludziom są jeszcze bliższe. Serce świni mogłoby pozwolić przetrwać pacjentowi do czasu, aż uda się znaleźć odpowiedniego ludzkiego dawcę organu.
To nie koniec przysług, jakie świnia wyświadcza człowiekowi. Lekarze z Niemiec używają płatów świńskiej skóry do leczenia rozległych oparzeń, w Szwecji przeszczepia się komórki świńskiej trzustki ludziom chorym na cukrzycę, a w Kanadzie bada się możliwość czyszczenia ludzkiej krwi przepuszczaniem jej przez wątrobę świni. Świat pełen jest ludzko-świńskich chimer.
Świński wirus
W którym więc miejscu kończy się zwierzę, a zaczyna człowiek? Coraz częściej trudno to stwierdzić. Badania świń, którym w życiu płodowym wszczepiono ludzkie komórki, ujawniły zaskakujące zjawisko: istnienie komórek ludzko-świńskich. We wcześniejszych eksperymentach powstawał organizm, w którym obok siebie istniały dwa rodzaje komórek – zwierzęce i ludzkie, ale zawsze były one łatwe do rozróżnienia. Tymczasem badania Jeffreya Platta z Mayo Clinic zaskoczyły wszystkich – 60 procent komórek innych niż zwierzęce miało w jądrze wymieszane DNA ludzkie i świńskie.
Takie hybrydowe komórki rozmywają granicę między tym, co jeszcze ludzkie, a tym, co już zwierzęce. Poza kolejnymi wątpliwościami natury etycznej są i większe zagrożenia.
Świnie powszechnie zarażone są retrowirusem PERV – to drobny fragment kodu genetycznego od tysięcy lat obecny w kolejnych pokoleniach zwierząt. Nie wywołuje on u nich żadnej choroby i nie potrafił nigdy przekroczyć granicy między świnią a człowiekiem. Tymczasem ludzko-świńskie komórki były nim zarażone. Tym samym została przełamana bariera gatunkowa – wirus PERV ma tylko krok do tego, by przenieść się na ludzi. Być może wystarczyłby kontakt krwi zawierającej zarażone komórki-hybrydy z krwią człowieka. Nie wiadomo, czy PERV zachowywałby się u nas równie spokojnie jak u świń.
Trudny wybór
Może więc najbezpieczniej byłoby zapomnieć o ryzykownych doświadczeniach i odpuścić sobie te całe chimery? Tyle że alternatywą dla nich jest jeszcze bardziej kontrowersyjna terapia – uzyskiwanie z ludzkich płodów komórek macierzystych potrzebnych do leczenia cukrzycy, alzheimera czy odtworzenia wątroby. Wobec takiego wyboru niechęć wobec bliskich związków z owcami czy świniami nie jest aż tak zdecydowana.
Wydaje się, że chimery to przyszłość medycyny, jednak w tej dziedzinie nauka ma jeszcze sporo do zrobienia. Trzeba ustalić granice "uczłowieczania" zwierząt i wytyczyć zasady humanitarnego postępowania z tymi żywymi inkubatorami. Najtrudniejszym zadaniem będzie jednak zbadanie dalekosiężnych skutków przeszczepiania człowiekowi zwierzęcych organów, bo – jak się okazuje – odrzucenie przeszczepu nie jest największym niebezpieczeństwem. Dziś nikt tak naprawdę nie wie, jak długo i sprawnie mogą takie narządy działać w ludzkim ciele. I jaką krecią robotę w nim wykonują.
Wszystko, tylko nie mózg
Irving Weissman, naukowiec ze Stanford University i współzałożyciel firmy StemCells Inc. (Komórki Macierzyste), wsławił się długoletnimi próbami stworzenia doskonałego modelu ludzkiego mózgu, który byłby wykorzystany do badań nad powstawaniem i leczeniem nowotworów. W tym celu posłużył się myszami, którym w stadium embrionalnym wszczepiał w miejsce mózgu ludzkie komórki macierzyste, które już zaczęły przekształcać się w tkankę nerwową. Celem było stworzenie myszy, której mózg będzie zbudowany z ludzkich komórek nerwowych, choć ułożonych na mysi sposób. Czy w wyniku eksperymentu miał szansę powstać Stuart Malutki? W żadnym razie. Objętość mysiego mózgu jest tysiąc razy mniejsza od ludzkiego, a jego organizacja znacznie prostsza. Ludzka świadomość nie kryje się w rodzaju komórek, ale w sposobie ich połączenia.
Weissman w końcu zapewne stworzyłby swój model mózgu, gdyby nie George W. Bush, który postawił stanowcze weto ludzko-zwierzęcym chimerom, co zaowocowało wstrzymaniem większości grantów naukowych na ten cel w całych Stanach Zjednoczonych.
Takie badania i w Polsce napotkałyby sprzeciw: Kościół katolicki dopuszcza przeszczepy odzwierzęce, ale z wyjątkiem mózgów i narządów płciowych. To dlatego, że te organy są związane z osobowością – tłumaczą duchowni. Tymczasem pochodzące od świń przeszczepy komórek mózgu mają szansę pomóc w leczeniu chorób ośrodkowego układu nerwowego: stwardnienia rozsianego, chorób Alzheimera i Parkinsona czy pląsawicy Huntingtona.
Aleksandra Kowalczyk/ Przekrój Nauki
Uwaga! Powyższa porada jest jedynie sugestią i nie może zastąpić wizyty u specjalisty. Pamiętaj, że w przypadku problemów ze zdrowiem należy bezwzględnie skonsultować się z lekarzem!
