Eerste studie om ontwikkeling van interspesie chimera as 'n nuwe bron van organe vir aan te toon oorplantings
In 'n studie gepubliseer in Cell1, chimeras – vernoem na die mitiese leeu-bok-slangmonster – word vir die eerste keer gemaak deur materiaal van mens en dier te kombineer. Die menslike selle kan suksesvol gesien word groei binne 'n vark nadat menslike stamselle (wat die vermoë het om in enige weefsel te ontwikkel) in die vark embrio ingespuit is deur 'n voorpunt stamsel tegnologie.
Hierdie studie gelei deur professor Juan Carlos Izpisua Belmonte by Salk Instituut vir Biologiese Studies in Kalifornië is 'n groot deurbraak en baanbrekerwerk in die begrip en verwesenliking van die potensiaal van interspesie chimeras en bied ongekende vermoë om vroeë embrio-ontwikkeling te bestudeer en orrel vorming.
Hoe word die mens-vark chimera ontwikkel?
Die skrywers beskryf egter hierdie proses as redelik ondoeltreffend met 'n lae suksessyfer van slegs ~9 persent, maar hulle het ook waargeneem dat menslike selle suksesvol gesien is wat funksioneer as deel van 'n mens-vark chimera. Die lae sukseskoers word hoofsaaklik toegeskryf aan die evolusionêre gapings tussen mens en vark en ook was daar geen bewyse dat menslike selle integreer in die premature vorm van brein sneesdoekie. Die lae sukseskoers nie met staan, die waarnemings toon dat miljarde selle in die hersenskim embrio sou steeds miljoene menslike selle hê. Die toetsing van hierdie selle alleen (selfs 0.1% tot 1%) sal beslis betekenisvol wees in 'n groter konteks om langtermyn begrip van interspesie chimera te verkry.
'n Verwante chimera-studie is ook omstreeks dieselfde tyd gepubliseer in Nature gelei deur Hiromitsu Nakauchi by Stanford Institute for Stem Cell Biology and Regenerative Medicine wat funksionele eilandjies in rotmuis-chimere rapporteer2.
Etiese bespreking rondom chimeras, hoe ver kan ons gaan?
Die studies wat verband hou met die ontwikkeling van interspesie-chimere is egter ook eties debatteerbaar en wek kommer oor tot watter mate sulke studies gedoen kan word en is wetlik en sosiaal aanvaarbaar. Dit behels eties verantwoordelikheid en wetlike besluitnemingsliggame en laat ook verskeie vrae ontstaan.
As ons alle etiese oorwegings in ag neem, is dit onseker of a menslike-diere chimera kan ooit gebore word. Sal dit eties wees as dit gebore maar nie toegelaat word nie deur dit steriel te maak? Ook, hoeveel persentasie van menslike breinselle deel van chimera kan wees, is ook twyfelagtig. Kan die hersenskim moontlik in 'n ongemaklike grys area val as 'n onderwerp tussen dier- en menslike navorsing. Wetenskaplikes weet nie veel van hul eie spesie nie as gevolg van die baie hindernisse tot navorsing oor mense. Hierdie hindernisse sluit in geen ondersteuning vir embrio-navorsing, verbod op enige kliniese proewe wat verband hou met kiemlyn (selle wat sperm of eiers word) genetiese modifikasie en beperkings op die menslike ontwikkelingsbiologie-navorsing.
Wetenskaplikes sal ongetwyfeld hierdie vrae op 'n gepaste tyd moet aanpak eerder as om dit te vermy. Sulke pogings sal 'n grondslag verskaf en die weg bevorder vir verdere navorsing wat eties gesond is en dieper insigte oor "menswees" verskaf.
Die skrywers stel dit kategories dat hulle doelwit is om hoofsaaklik te verstaan hoe selle van twee verskillende spesies (vark en mens hier) meng, differensieer en integreer en dat hulle die mens-vark chimera op 'n baie vroeë stadium in ontwikkeling ontleed het.
Veelvuldige uitdagings maar groot hoop vir die toekoms
Hierdie studie is opwindend ondanks die feit dat dit eties uitdagend is en is die eerste stap in die rigting van die generering van oorplantbare menslike organe deur groot diere (vark, koei, ens.) wie se orrel grootte en fisiologie is baie na aan en soortgelyk aan mense. As ons egter na die huidige studie kyk, is die vlakke van immuunverwerping baie hoog soos ons praat. Die varkbydraes (selle van vark) in elke orgaan wat in die chimera groei, is 'n uiters groot uitdaging vir enige gedagtes oor suksesvolle orgaanoorplanting in mense.
Nietemin is die werklike hoop vir die toekoms hier om 'n te kan hê nuwe bron van organe vir oorplantings by mense deur gebruik te maak van stamsel- en geenredigeringstegnologieë. Dit is belangrik en die behoefte van die uur, gegewe die enorme behoefte aan oorplanting onder pasiënte, van wie baie op die waglys sterf (veral met nier- en lewervereistes) en ook die groot gebrek aan genoeg skenkers.
Skrywers beweer dat hierdie studie ook ander verwante gebiede van navorsing sal beïnvloed. Die voortgesette ontwikkeling van chimeras met relatief meer menslike weefsel het implikasies en bruikbaarheid in die bestudering van die aanvang van siektes by mense en vir die sifting van dwelms voor proewe op menslike deelnemers, afgesien van die begrip van die verskille tussen die spesies. In hierdie studie is die tegnologie nie vir menslike chimeras gebruik nie, maar teoreties gesproke kan 'n komplementêre metodologie in die toekoms uitgedink word om chimeras te probeer gebruik om menslike organe vir oorplanting te maak. Meer werk op hierdie gebied sal insigte gee oor die moontlike sukses en beperkings van hierdie tegnologieë wanneer dit gebruik word om chimera te ontwikkel.
Dit is 'n eerste en deurslaggewende studie oor die ontwikkeling van menslike en dierlike chimeras en baan die weg om die wetenskaplike gemeenskap se begrip van die skepping en ontwikkelingspaaie van selle in 'n diereomgewing te bevorder.
***
Bronne)
1. Wu J et al. 2018. Interspesie Chimerisme met Soogdier Pluripotente Stamselle. Cell. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
2. Yamaguchi T et al. 2018. Interspesie-organogenese genereer outoloë funksionele eilandjies. Natuur. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070
