Эмбрионы химеры человека и обезьяны впервые созданы в лаборатории

В новом прорывном исследовании ученые впервые создали эмбрионы химер человека и обезьяны. Эти химеры прокладывают путь к более точным моделям человеческой биологии и болезней, которые могут открыть целый ряд новых медицинских преимуществ. Но, конечно, они также поднимают некоторые сложные этические проблемы.

Химера — это организм, содержащий клетки более чем одного индивидуума. Это может происходить естественным образом во время развития, например, когда неидентичные близнецы сливаются на ранней стадии, или это может быть искусственный процесс — технически, пересадка органов создает химеры.

Но это не обязательно должны быть клетки одного и того же вида. Ученые десятилетиями экспериментировали с межвидовыми химерами, объединяя похожих животных, таких как мыши и крысы, овцы и козы. А в новом исследовании исследователи из Института Солка и Куньминского университета науки и техники успешно создали химеры людей и обезьян.

В лабораторных тестах на культуре команда ученых начала с обезьяньих бластоцист (очень разнообразные по генетическим вариациям простейшие одноклеточные). Через шесть дней после оплодотворения им вводили 25 человеческих расширенных плюрипотентных стволовых клеток (hEPS), которые вносят свой вклад в ткань по мере развития эмбриона.

И действительно, когда исследователи изучили партию эмбрионов 24 часа спустя, они обнаружили человеческие клетки в 132 из них. Через 10 дней осталось 103 таких химерных эмбриона, но к 19-му дню выжили только три. После этого эмбрионы были уничтожены до того, как они развились дальше.

Этот успешный эксперимент показал, что человеческие клетки могут выживать и размножаться в эмбрионах обезьян в относительно больших количествах. Цель, по словам команды, состоит в том, чтобы создать лучшие модели для изучения биологического развития, эволюции, прогрессирования заболеваний и лечения.

«Поскольку мы не можем проводить определенные типы экспериментов на людях, очень важно, чтобы у нас были лучшие модели для более точного изучения и понимания человеческой биологии и болезней», — говорит Хуан Карлос Бельмонте, старший автор исследования. «Важной целью экспериментальной биологии является разработка модельных систем, позволяющих изучать болезни человека в условиях in vivo.»

Это не первая химера человека-животного, которая была создана. В 2017 году некоторые из тех же ученых создали химеры человека и свиньи, введя человеческие стволовые клетки в эмбрионы свиней и инкубируя их в суррогатах в течение четырех недель. Впервые было показано, что человеческие клетки способны расти внутри бластоцисты другого животного.

Тем не менее, было обнаружено лишь крошечное количество человеческих клеток, слишком мало, чтобы быть практичным. Проблема в том, что люди и свиньи совершенно разные виды, разделенные десятками миллионов лет эволюции. Использование обезьян, с которыми мы гораздо ближе связаны, повышает шансы на успех химер.

«Исторически поколение химер человека и животных страдало от низкой эффективности и интеграции человеческих клеток в вид хозяина», — говорит Карлос Бельмонте. «Генерация химеры между человеком и нечеловеческим приматом, видом, более тесно связанным с человеком на эволюционной временной шкале, чем все ранее использовавшиеся виды, позволит нам лучше понять, существуют ли эволюционно наложенные барьеры для генерации химер и есть ли какие-либо средства, с помощью которых мы можем их преодолеть.”

Однако все это вызывает несколько очень важных вопросов – зачем? И стоит ли вообще это делать? В случае с химерными свиньями конечной целью является выращивание человеческих органов для трансплантации. А поскольку их можно выращивать по требованию из собственных клеток пациента, риск отторжения снимается, как и необходимость в иммунодепрессантах.

Химерные обезьяны могут быть аналогичным вектором для трансплантируемых тканей, но они также могут быть более полезными в качестве “гуманизированных” испытуемых для новых лекарств или медицинских методов лечения или для изучения болезней таким образом, чтобы результаты были ближе к тому, что мы можем ожидать у людей.

Это благородные причины, но стоят ли они того?

Объявление о новых химерах, несомненно, будет помечено некоторыми людьми как “неестественное” или “игра в Бога”, но то же самое можно сказать и о многих научных прорывах.

Более глубокие этические вопросы могут возникнуть вокруг размытия границы между людьми и животными, как это было поднято в обзорной статье 2019 года в журнале Journal of Law and the Biosciences. Какие права будут у этих химер? Зависит ли это от степени “человечности” в них? Могут ли химеры принадлежать людям?

Существуют также проблемы благополучия животных – будут ли эти химеры достаточно здоровы, чтобы жить относительно нормальной жизнью, или они могут быть склонны страдать от пожизненных проблем со здоровьем? Нужно ли изолировать их от других животных, что само по себе жестоко?

Интересно, что обзорная статья предполагает, что, возможно, создание химер человека и животных может помочь людям понять, что люди не обязательно имеют более высокий моральный статус, чем любое другое существо.

“Иногда утверждают, что … [создание частично человеческих химер] подорвет важную моральную точку зрения: с моральной точки зрения важно, к какому виду мы принадлежим”, — говорится в статье. ”Этот аргумент предполагает, что мы должны сохранить точку зрения, что границы между видами являются фиксированными, естественными и морально значимыми, с полным моральным статусом, зарезервированным исключительно для людей. Тем не менее, даже если создание частично человеческих химер изменяет общественное отношение таким образом (а это не очевидно), неясно, почему для нас важно сохранить представление о том, что биологическая человечность необходима и достаточна для полного морального статуса… Соответственно, было бы неплохо, если бы создание частично человеческих химер побудило нас переосмыслить значение, которое мы в настоящее время придаем членству видов.”

К их чести, исследователи химер обезьян понимали, во что они ввязываются – до и во время работы они консультировались с биоэтиками, имеющими опыт в политике вокруг химер, чтобы убедиться, что они делают все по закону. Вот почему эмбрионы выращивались в лаборатории, а не в суррогате, и поэтому им не разрешалось развиваться дальше 20-дневной отметки.

«Мы, как ученые, несем ответственность за проведение наших исследований, следуя всем этическим, юридическим и социальным руководящим принципам”, — говорит Карлос Бельмонте. «Этические консультации и обзоры проводились как на институциональном уровне, так и через информационно-пропагандистскую работу с неаффилированными биоэтиками. Этот тщательный и детальный процесс помог руководить нашими экспериментами.»

Дебаты, без сомнения, будут продолжаться, но, несмотря на это, научный прорыв является крупным.

Исследование было опубликовано в журнале Cell.