U Japanu se ovih dana događa pravo malo znanstveno čudo. Znanstvenik koji se bavi proučavanjem matičnih ćelija upravo je dobio potporu Vlade za dosta kontroverzan eksperiment. Stvarat će životinjske embrije koji će, osim svojih, sadržavati i ljudske stanice, a potom će ih presađivati u surogat životinje. Dugoročni je cilj stvoriti jedinke s ljudskim organima koji bi bili povoljni za presađivanje u ljude, piše Nature.

Hiromitsu Nakauchi, voditelj znanstvenih timova na Sveučilištu u Tokiju i Sveučilištu Stanford u Kaliforniji, planira uzgajati ljudske stanice u mišjim i štakorskim embrijima, a potom te embrije presađivati u surogat životinje. Nakauchijev krajnji cilj je proizvesti životinje s organima napravljenim od ljudskih stanica koje će se s vremenom moći presađivati ​​u ljude.

Ministarstvo znanosti dozvoljava stvaranje ljudsko-životinjskih embrija

Do ožujka ove godine u Japanu je vrijedila zabrana stvaranja životinjskih embrija koji sadrže ljudske stanice dulje od 14 dana. Presađivanje takvih embrija u surogat maternice je također bilo zabranjeno. Međutim, u ožujku je japansko Ministarstvo znanosti i obrazovanja izdalo nove smjernice u kojima se, među ostalim, dozvoljava kreiranje spomenutih hibridnih embrija kao i presađivanje u surogat maternicu te, na koncu, i rađanje tako nastalih hibrida, izvještava Nature.

Hibridni embriji već su se proizvodili u SAD-u Hibridni embriji čovjeka i životinje već su se proizvodili u državama poput SAD-a, ali nikada nisu presađeni u maternicu, odnosno nikada nije došlo do rađanja takvih hibrida.

Nakauchijevi eksperimenti prvi su takvi odobreni prema novim smjernicama japanskog Ministarstva. Konačna potvrda Ministarstva se očekuje sljedećeg mjeseca.

Nakauchi kaže da planira polako i sigurno poduzimati korake. Neće, ističe, još neko vrijeme započinjati s porodom hibridnih embrija. U početku planira uzgajati hibridne mišje zametke stare do 14,5 dana, kada se većinom formiraju organi životinja. Iste će eksperimente provesti na štakorima, uzgajajući hibride starosti do skoro 15,5 dana. Kasnije, Nakauchi planira podnijeti zahtjev Vladi za odobrenje uzgoja hibridnih embrija kod svinja do starosti od 70 dana.

– Dobro je postupiti oprezno, što će omogućiti dijalog s javnošću, koja osjeća tjeskobu i zabrinutost, kaže Tetsuya Ishii, stručnjakinja za znanstvene javne politike sa Sveučilišta Hokkaido u Sapporu, u Japanu.

Etičari zabrinuti

Neki su bioetičari zabrinuti zbog mogućnosti da ljudske stanice ‘odlutaju’ od razvoja ciljanog organa, primjerice, da otputuju do mozga životinje u razvoju i potencijalno utječu na njenu sponzaju. Nakauchi kaže da su ove brige uzete u obzir prilikom osmišljavanja eksperimenta.

– Pokušavamo ciljano stvarati organe, tako da stanice idu samo u gušteraču, rekao je.

Ono što Nakauchi i drugi znanstvenici pokušavaju istražiti svodi se na stvaranje životinjskog embrija kojem nedostaje gen potreban za proizvodnju određenog organa, poput gušterače. Zatim se u životinjski embrij ubrizgavaju humano inducirane pluripotentne matične (iPS) stanice. iPS stanice su one koje su reprogramirane u embrionalno stanje i mogu stvoriti gotovo sve tipove stanica. Kako se životinja razvija, pomoću ljudskih iPS stanica stvara organ koji ne može napraviti sa svojim stanicama.

Još 2017. godine Nakauchi i njegovi kolege izvijestili su o ubrizgavanju mišjih iPS stanica u zametak štakora koji nije bio u stanju proizvesti gušteraču. Štakor je stvorio gušteraču koja je u potpunosti načinjena od mišjih stanica. Nakauchi i njegov tim transplantirali su tu gušteraču natrag u miša kojeg su modificirali tako da ima dijabetes. Organ proizveden od štakora mogao je kontrolirati razinu šećera u krvi, učinkovito liječeći dijabetes.

Međutim, uspješan rast i razvoj ljudskih stanica u drugoj vrsti nije lagan. Nakauchi i njegovi kolege su na sastanku Američkog udruženja za unapređenje znanosti 2018. u Austinu u Teksasu objavili da su stavili ljudske stanice iPS-a u ovčje embrije, prethodno ‘programirane’ tako da nemaju gušteraču. Hibridni zametak, starosti 28 dana, sadržavao je vrlo malo ljudskih stanica i ništa nalik organima. To se vjerojatno dogodilo zbog genetske udaljenosti između ljudi i ovaca, kaže Nakauchi.

Da nema smisla uzgajati hibridne embrije čovjeka i životinje ​​u evolucijski udaljenim vrstama, poput svinja i ovaca, jer će ljudske stanice rano biti eliminirane iz domaćih zametaka smatra Jun Wu, koji na Sveučilištu u Teksasu istražuje kimere čovjeka i životinja.

– Razumijevanje molekularne osnove i razvijanje strategija za prevazilaženje ove barijere bit će potrebno za pomicanje polja naprijed, kaže Wu.

Nakauchi kaže da će mu odobrenje u Japanu omogućiti da se uhvati ukoštac s problemom koji Wu spominje. Eksperimentirat će s iPS stanicama u različitim fazama i nekim genetskim modificiranim iPS stanicama pokušati utvrditi što ograničava rast ljudskih stanica u životinjskim embrijima.