Ανθρώπινα όργανα από ζώα;

Ανθρώπινα όργανα από ζώα;

Δεκάδες χιλιάδες μεταμοσχεύσεις οργάνων γίνονται κάθε χρόνο σε όλο τον κόσμο. Αν και η τεχνογνωσία της μεταμόσχευσης οργάνων έχει βελτιωθεί πολύ, ο αριθμός των διαθέσιμων οργάνων δεν έχει ακολουθήσει την ίδια πορεία. Κατά μέσο όρο 16 άνθρωποι στην Ευρώπη και 22 στις ΗΠΑ (δε γίνεται συζήτηση για άλλες περιοχές του πλανήτη λιγότερο αναπτυγμένες) πεθαίνουν κάθε μέρα περιμένοντας για μόσχευμα καρδιάς, συκωτιού ή άλλου οργάνου. Το χάσμα ανάμεσα στους ανθρώπους που χρειάζονται ένα όργανο και τον αριθμό των διαθέσιμων οργάνων μεγαλώνει διαρκώς.

Μια λύση που ανίχνευσαν οι επιστήμονες ήταν η καλλιέργεια οργάνων στο εργαστήριο. Χρησιμοποιώντας βλαστοκύτταρα, που μπορούν να μετεξελιχθούν σε οποιοδήποτε είδος ιστού και μια τεχνητή «σκαλωσιά» για να αναπτυχθούν παίρνοντας το κατάλληλο σχήμα, οι ερευνητές θεώρησαν ότι θα μπορούσαν να αναπτύξουν εύκολα ολόκληρα όργανα. Υπάρχει σχετική πρόοδος στον τομέα αυτόν, αλλά είναι πολύ αργή.

Εναλλακτική

Ενας, προς το παρόν μικρός, αλλά διευρυνόμενος αριθμός ερευνητών σκέφτονται ότι μπορεί να υπάρχει άλλος τρόπος: Να αφήσουν τη φύση να κάνει την πιο δύσκολη δουλειά. Η βιολογική εξέλιξη έχει ήδη δημιουργήσει μια εξαιρετική διαδικασία για τη μετατροπή μιας χούφτας πανομοιότυπων κυττάρων σε όλα τα εξειδικευμένα όργανα και ιστούς που χρειάζονται για να σχηματιστεί ένα ποντίκι ή ένας άνθρωπος. Αυτή η διαδικασία εξελίσσεται τις πρώτες βδομάδες και μήνες μετά τη γονιμοποίηση του ωαρίου και το σχηματισμό του εμβρύου, χωρίς να χρειάζεται τεχνητή «σκαλωσιά», δίνοντας τελικά καλοσχηματισμένη καρδιά, πνεύμονες, νεφρούς και άλλα όργανα. Οι ερευνητές αυτοί θεωρούν ότι μπορούν να καλλιεργήσουν ανθρώπινα όργανα μέσα σε χοίρους.

Η πρώτη μεταμόσχευση καρδιάς το 1967

Η καρδιά του ίδιου του χοίρου θα ήταν μικρής χρησιμότητας για μεταμόσχευση σε άνθρωπο. Το ανοσοποιητικό μας σύστημα απορρίπτει γρήγορα τις μεταμοσχεύσεις μεταξύ διαφορετικών ειδών. Ακόμη και οι βαλβίδες από καρδιά χοίρου είναι χρήσιμα υποκατάστατα των αντίστοιχων ανθρώπινων ιστών μόνο αφού υποστούν χημική επεξεργασία, ώστε να αποτραπεί η φυσιολογική αντίδραση του ανοσοποιητικού. Η επεξεργασία αυτή αν εφαρμοστεί σε ένα πολύπλοκο ολόκληρο όργανο, θα το κάνει μη λειτουργικό.

Χίμαιρες

Για την ακρίβεια, η ιδέα των ερευνητών είναι να κατασκευάσουν μέσα στο σώμα ζώων, όπως οι χοίροι και οι αγελάδες, όργανα, που θα είναι εξολοκλήρου ή σχεδόν εξολοκλήρου φτιαγμένα από ανθρώπινα κύτταρα. Το ζώο μέσα στο οποίο θα αναπτύσσονται τα όργανα αυτά θα είναι μια χίμαιρα, δηλαδή ένα ον που συνδυάζει τμήματα από δύο διαφορετικά είδη. Η ιδέα φαίνεται παρατραβηγμένη, αλλά ερευνητές στις ΗΠΑ και την Ιαπωνία έχουν ήδη αποδείξει ότι καταρχήν είναι εφικτό να πραγματοποιηθεί. Ως πειραματόζωα χρησιμοποίησαν ποντίκια, σε έμβρυα των οποίων εισήγαγαν βλαστοκύτταρα αρουραίων. Τα βλαστοκύτταρα είχαν τροποποιηθεί, ώστε να ενεργοποιηθεί το κατάλληλο γονίδιο, που οδηγεί στη μετεξέλιξή τους σε κύτταρα ενός συγκεκριμένου ιστού ή οργάνου, π.χ. του παγκρέατος. Τα χιμαιρικά έμβρυα αναπτύχθηκαν μέσα σε παρένθετες μητέρες ποντικίνες, που γέννησαν ζώα τα οποία έμοιαζαν και συμπεριφέρονταν σαν κανονικά ποντίκια, με τη διαφορά ότι είχαν πάγκρεας αρουραίου. Το ίδιο πείραμα έγινε με ανθρώπινα βλαστοκύτταρα σε χοιρινά έμβρυα και πρόκειται να διαπιστωθεί αν το αποτέλεσμα θα είναι το αναμενόμενο, δηλαδή αν τα γουρουνάκια που θα γεννηθούν θα είναι βιώσιμα και θα μπορεί να χρησιμοποιηθεί το ανθρώπινο πάγκρεας που θα διαθέτουν.

Δεν είναι γνωστό αν θα δοθεί άδεια στους ερευνητές από τις κυβερνήσεις των χωρών τους για να προχωρήσουν με αυτά τα πειράματα. Ακόμη και οι ίδιοι, όπως ο Χουάν Κάρλος Ιζπισούα Μπελμόντε, του Εργαστηρίου Γονιδιακής Εκφρασης του Ινστιτούτου Βιολογικών Μελετών του Σολτ Λέικ των ΗΠΑ, αναγνωρίζουν κάποια ενδεχόμενα προβλήματα. Τα μη τροποποιημένα βλαστοκύτταρα μπορούν να δώσουν ιστούς οποιουδήποτε τύπου, οπότε χρειάζεται να δοθεί ειδική προσοχή σε τρεις τύπους, τα νευρικά, τα σπερματοζωάρια και τα ωάρια, καθώς η ανάπτυξη τέτοιων τύπων βλαστοκυττάρων μέσα σε ζώα θα μπορούσε να οδηγήσει σε όντα που κανείς δεν θα ήθελε να δημιουργήσει...

Φριχτά ενδεχόμενα

Για παράδειγμα, αν αρκετά ανθρώπινα νευρικά κύτταρα αποικίσουν τον εγκέφαλο ενός γουρουνιού, ίσως εμφανίσει ενδείξεις νοημοσύνης ανώτερης από τη συνηθισμένη για τους χοίρους. Οι επιστήμονες θεωρούν ότι μπορούν να αποφύγουν ένα τέτοιο ενδεχόμενο χρησιμοποιώντας επαγόμενα πλειοδύναμα βλαστικά κύτταρα (iPSCs), δηλαδή βλαστοκύτταρα που προέρχονται από τροποποίηση ώριμων εξειδικευμένων κυττάρων, από τα οποία επιπλέον θα έχουν αφαιρέσει το τμήμα του γενετικού κώδικα που τους επιτρέπει να εξελιχθούν σε νευρικά κύτταρα. Εκτιμούν ότι έτσι, ακόμη κι αν τα κύτταρα αυτά καταφέρουν να μεταναστεύσουν στην περιοχή του εμβρύου, που σχετίζεται με την ανάπτυξη του νευρικού συστήματος, δεν θα μπορέσουν να αναπτυχθούν παραπέρα.

Ενα άλλο σενάριο που οι ερευνητές θα ήθελαν να αποφύγουν είναι η διασταύρωση χιμαιρικών ζώων. Υπάρχει μια μικρή πιθανότητα μερικά από τα ανθρώπινα κύτταρα, που θα έχουν εισαγάγει, να μεταναστεύσουν στο αναπαραγωγικό σύστημα, αντί να μείνουν στο όργανο για το οποίο προορίζονταν. Το αποτέλεσμα θα ήταν ζώα που θα παρήγαγαν σπέρμα ή ωάρια ουσιαστικά πανομοιότυπα με αυτά που παράγουν οι άνθρωποι από τους οποίους θα προέρχονταν τα βλαστοκύτταρα. Αν επιτρεπόταν η αναπαραγωγή μεταξύ αυτών των ζώων, θα μπορούσε να υπάρξει το φριχτό ενδεχόμενο ένα ανθρώπινο μωρό να κυοφορείται μέσα σε ένα γουρούνι ή μια αγελάδα. Ο μόνος τρόπος για να αποφευχθεί με σιγουριά αυτό το ενδεχόμενο είναι κάθε χιμαιρικό ζώο να προέρχεται από ωάριο και σπερματοζωάριο του είδους του και σε αυτό το καθαρό (μη χιμαιρικό έμβρυο) να γίνεται η προσθήκη των ανθρώπινων βλαστοκυττάρων.

Καθυστέρηση

Ακόμη κι αν αποτύχει η χρήση των βλαστοκυττάρων για την ανάπτυξη ανθρώπινων οργάνων μέσα σε ζώα, οι ερευνητές θεωρούν ότι η γνώση που θα μας δώσει θα έχει θετική επίδραση στην έρευνα σε άλλους τομείς έρευνας, όπως ο αντικαρκινικός, καθώς η κατανόηση των κανονικών διαδικασιών που επιτρέπουν στα έμβρυα να αναπτύσσονται ραγδαία και μετά να επιβραδύνουν, θα είναι χρήσιμη για την κατανόηση της ανώμαλης ανάπτυξης των κυττάρων στους καρκινικούς όγκους και των τρόπων που μπορεί να περιοριστεί.

Πειράματα και ερευνητικές κατευθύνσεις, όπως αυτή της ανάπτυξης ανθρώπινων οργάνων μέσα σε χιμαιρικά ζώα, φέρνουν για άλλη μια φορά στο προσκήνιο το ζήτημα της καθυστέρησης των παραγωγικών σχέσεων (καπιταλιστικές) σε σχέση με την ανάπτυξη των παραγωγικών δυνάμεων (όπως η επιστήμη). Μόνο όταν οι παραγωγοί του πλούτου τον πάρουν στα χέρια τους, καταργώντας την εκμετάλλευση ανθρώπου από άνθρωπο και τις επικίνδυνες αντιθέσεις που προκαλεί, θα μπορέσουν με σχετική ασφάλεια να διερευνήσουν πεδία, που μπορεί να οδηγήσουν σε απαλλαγή από τον πόνο, την κακουχία και τον πρόωρο θάνατο. Αντίθετα, μπορεί να οδηγήσουν σε αποτρόπαια αποτελέσματα, αν διερευνηθούν υπό την πίεση του κυνηγιού του κέρδους, που είναι το κίνητρο της καπιταλιστικής παραγωγής.

Επιμέλεια:
Σταύρος ΞΕΝΙΚΟΥΔΑΚΗΣ
Πηγή: «Scientific American»