Nogle usædvanlige embryoner kan snart vokse i Japan: dem fra hybrider med mus og mus-rotte, rapporterer nyhedskilder.
En forskningsgruppe i Japan modtog godkendelse fra et udvalg i den japanske regering den 24. juli for at gå videre med et eksperiment, der vil sætte en type humane stamceller (celler, der kan vokse ind i næsten enhver celle) i dyreembryoner.
Når de er inde i embryonerne, kan de menneskelige celler - kaldet induceret pluripotent stamcelle (iPS) - celler vokse ind i specifikke organer. Hvis alt går godt, planlægger forskerne med tiden at dyrke menneskelige organer i andre dyr, såsom svin. Måske kan disse organer en dag bruges til organtransplantationer hos mennesker, sagde forskerne.
"Jeg personligt syntes det var meget spændende", at den japanske regering godkendte dette projekt, sagde Ronald Parchem, en adjunkt i neurovidenskab ved Baylor College of Medicine i Houston, som ikke er involveret i den nye forskning. "Det har et enormt potentiale for at hjælpe mange mennesker, der lider af en lang række sygdomme eller har behov for forskellige typer væv eller organudskiftning."
Der er dog videnskabelige og etiske spørgsmål, der kan opstå, når forskningen skrider frem.
Hvordan vi kom her
Japan kom overskrifter i marts, da landet vendte et forbud mod dyrkning af humane celler i dyreembryoer ud over dag 14 af en embryos eksistens og transplanterede disse embryoner i livmoren til et surrogatdyr. Denne tilbageførsel var en stor aftale for Hiromitsu Nakauchi, en stamcellebiolog ved Stanford University og University of Tokyo, der har forfulgt denne forskningslinje i mere end et årti, rapporterede tidsskriftet Nature.
Nu, indtil den japanske ministerium for uddannelse, kultur, sport, videnskab og teknologi i næste måned er godkendt i næste måned, kunne Nakauchis forskning blive den første godkendt under Japans nye retningslinjer, ifølge Nature.
Hvis godkendelse gives, sagde Nakauchi, planlægger han at komme videre i små trin, først programmere muse- og rotteembryoer for ikke at vokse en bugspytkirtel. Nakauchi vil derefter overføre de menneskelige iPS-celler til disse embryoner med håb om, at de implanterede celler vil tage udfordringen op, og i virkeligheden vokse en "menneskelig" bugspytkirtel i gnaverembryoerne.
Når embryonerne udvikler sig og er født som fyldige rotter og mus, planlægger forskerne at bruge op til to år på at overvåge de små. Denne fase er nøglen, da regeringen har lagt visse nuancerede begrænsninger på forskningen. For eksempel, hvis forskerne finder humane celler i mere end 30% af gnaverhjernerne, er forskerne nødt til at stoppe eksperimentet. Dette er for at sikre, at et "humaniseret" dyr ikke kommer i stand, rapporterede nyhedswebstedet ScienceAlert.
Humaniseret mus?
Udtrykket humaniseret er et vagt. Men i det væsentlige er nogle videnskabsmænd og etikere bekymrede over, at hvis for mange menneskelige celler kryber ind i musens hjerne, så "den musehjerne kan have en ændring i kognition eller mental evne på en eller anden måde," fortalte Parchem til Live Science. "Vi ved faktisk ikke, hvad der vil ske. Vores træning antyder, at det er meget usandsynligt, at du får en mus med menneskelige egenskaber ... Det, du måske finder, er, at der er mere foldning i hjernen, eller at der er mere en type neurotransmitter. "
Det er med andre ord usandsynligt, at hybridmusen har menneskelig adfærd. Snarere kan musen have visse molekylære træk, der er menneskelige, sagde Parchem.
Men dette scenarie er også usandsynligt, sagde Nakauchi. I et tidligere eksperiment satte han menneskelige iPS-celler i et befrugtet fåræg og transplanterede derefter dette embryo i en får ved Stanford University. De transplanterede humane celler forvandlede ikke embryoet til en underlig menneske-får væsen, sagde han. (Hybridembryoet blev ikke bragt til ophør; det blev ødelagt efter 28 dages udvikling.)
"Antallet af menneskelige celler, der er dyrket i kroppen af fåre, der er ekstremt lille, ligesom 1 ud af tusinder eller 1 ud i titusinder," fortalte Nakauchi The Asahi Shimbun, et japansk nyhedssted. "På dette niveau vil et dyr med et menneskeligt ansigt aldrig blive født."
Hans team planlægger også at prøve eksperimentet med andre organer, herunder menneskelige lever og nyrer, rapporterede The Asahi Shimbun.
Videnskabelige og etiske spørgsmål
Nakauchis metode er videnskabeligt sund, da den ikke kun involverer at indsætte cellerne fra en art i embryoet fra en anden art - noget, der ikke altid fungerer. Og når det sker, er slutresultatet kendt som kimærisme, en blanding af celler fra to eller flere organismer.
"Hver gang du tager en art og blander den med en anden, er værtsarten generelt bedre," sagde Parchem. "Hvis du tager en rottecelle og lægger den i en museblastocyst, er rottecellerne en ulempe. Derfor er kimærisme generelt meget lav."
Når et helt organ, såsom en bugspytkirtel, bliver slået ud i værten, er de indførte celler fra de andre arter imidlertid en chance. "De behøver ikke at konkurrere for at generere bugspytkirtlen," sagde Parchem. "Og så kan disse andre arter af celler derefter bidrage med en stor del af celler, der genererer et bestemt væv eller organ. Ellers er det ikke meget sandsynligt."
Parchem bemærkede, at forskere har eksperimenteret med kimerisme hos ikke-menneskelige dyr - især dem, der er tæt forbundet med hinanden, såsom vagtler og kyllinger - i årtier, da det hjælper forskere med at lære om udviklingsbiologi. Men "vores evne til at fremstille menneskelige kimærer er faktisk meget dårlig," sagde han. ”Alle beviserne siger, at menneskelige celler integrerer meget dårligt i andre arter, som vi har set på, som svin, mus, rotte og får.”
Humane kimæreforsøg kan have større succes, hvis de andre dyr er ikke-menneskelige primater, som er tættere beslægtet med mennesker end andre labdyr er. Men Parchem sagde, at han aldrig har hørt om et sådant eksperiment, som "åbenlyst er meget mere fyldt med etiske betænkeligheder" end testning på mus eller får, sagde han.
For tiden skal forskere se, hvordan Nakauchis eksperimenter skrider frem. Som Nakauchi fortalte Asahi Shimbun, "Vi forventer ikke at skabe menneskelige organer øjeblikkeligt, men dette giver os mulighed for at fremme vores forskning baseret på den viden, vi har fået op til dette punkt."
I USA er hybrider mellem mennesker og dyr blevet foretaget, men aldrig bragt til ophør, rapporterede Nature. Desuden skal sådan forskning finansieres privat i USA, da National Institutes of Health i 2015 lægger et moratorium for at betale for en sådan forskning.
