For de gamle Grækere, en Chimera var en ildevarslende væsen — dels lion, dels ged og dels en slange. Den første Chimera, som Juan Carlos Belmonte Izpisua oprettet i 1992 var betydeligt mindre frygteligt: det bestod af embryonale mus lemmer podet på vingen af chick embryo. På det tidspunkt Belmont var en ung videnskabsmand, der arbejder i laboratoriet i Heidelberg, Tyskland. Han var fascineret af de mysterier af genekspression og biologiske signaler, der styrer udviklingen af dyret — og den rene potentiale af embryonale celler.
Tage alle hvirveldyr: en kylling, gris, menneskelige. Ved modenhed, de er helt forskellige organismer, men begynder med en og den samme. Belmonte begyndte at undre sig: hvis musen fod kan slå sig ned på en kylling, vinge, hvad der ellers kunne være muligt? Hvordan forskere kan ændre signaler, der afgør, hvad der vil være det væsen?
Er det muligt at vokse fra et væsen og en anden?
Interesse Belmont til fleksibilitet af embryoner, der var i en vis forstand, personlige. Som barn af fattige, uuddannede forældre i landområder i den Sydlige del af Spanien, blev han tvunget til i adskillige år at forlade skolen for at forsørge sin familie, arbejder på gården. Og lige som en teenager, han vendte tilbage til klasseværelset — og fra det øjeblik gik hurtigt fra filosofi (favorit var Nietzsche og Schopenhauer) til farmakologi og genetik.
Senest i 2012, Belmont blev en af verdens førende biologer, der arbejder i sit eget laboratorium på Salk Institute, La JOLLA, Californien, og en i sit hjemland Spanien. Ligesom sine kolleger i hele verden, blev han overvejede, hvordan man bruger et magtfuldt redskab i det Arsenal af denne disciplin — platform redigering af gener af CRISPR-Cas9. Efter den første seriøse arbejde på CRISPR, Belmonte fandt hurtigt frem til et mål. Kun i USA, er omkring 100.000 mennesker står i kø for organ-transplantationer på et givet tidspunkt, og omkring 8.000 af dem dør hvert år på grund af manglen på donorer. Ifølge Belmonte, CRISPR og kimærer, kunne være løsningen. Han håbede at bruge en ny teknik til at redigere gener til at omdanne de organer, af kvæg i afdelingerne af det menneskelige hjerte, nyrer, lever og lunger.
Søg Belmonte i gang med forskning på mus. Hjælp CRISPR, han og hans team fjernet de gener, som gjorde det muligt for dyr at dyrke flere organer, herunder øjne, hjerte og bugspytkirtel. I stedet for at lade disse modificerede mus embryoner til at udvikle sig på deres egne, forskere Salk blev indført i mix nogle stamceller af rotter. Derefter, celler rotter havde erstattet de manglende organer og dyr levede en normal mus liv. Senest i 2017, Belmonte og hans kolleger flyttet til større emner. De introducerede stamceller fra menneskelige embryoner 1500 regelmæssig svin er derefter implanteres disse embryoner søer. For om 20 dage, nogle af dem forvandlet til en Chimera af mand-svin. Det blev en begrænset succes. Embryoner, der er blevet meget mere svinekød end human: 100 000 svin var 1 menneskelige. Men eksperimentet var en succes: det var den første kimære embryoner, skabt gennem en fusion af to store, fjernt beslægtede arter.
Som i tilfælde af mus og rotter, Belmonte har planer om at bruge CRISPR at slukke den ønske af svin til at skabe deres egen krop, og derefter at udfylde hullerne i de menneskelige celler. Men det andet skridt er at få celler til at slå rod i svin med højere hastighed — var et helvede. “Effektiviteten af mus-rotter er meget god. Effektiviteten af den mand-svin er ikke særlig høj. Det er problemet”. I dag i laboratoriet Belmonte er en kompleks proces med trial and error — forskerne ind på, hvordan de forskellige celler i dyr og mennesker interagerer, i håb om at anvende oplysninger, der er indhentet til kimærer, svin og mennesker. Men selv denne besværlige proces, ifølge forskerne, i forhold til tidligere år, meget hurtigt. Ved hjælp af traditionelle metoder, som de ville have haft “flere hundrede år”. Men tak til NASA vi kan meget hurtigt samle en masse gener og ændre dem.
Hvis CRISPR hjulpet Belmont at hans ambitioner, og han har også sendt det til et af de mest vanskelige etiske område af videnskaben. Oldtidens folk troede kimærer er et dårligt varsel, og moderne mennesker er ens — især når grænsen mellem menneske og dyr er sløret. I sin tale til 2006, den AMERIKANSKE Præsident George Bush opfordrede til oprettelsen af sådanne hybrider er et af de mest ekstreme misbrug af medicinsk forskning.” I 2015, Belmonte har fundet ud af, at der hævder at være en Pioneer Award, en af de mest prestigefyldte og generøse støtte fra National Institute of health. Så viste det sig, at den linje, arbejde blev suspenderet på grund af hans arbejde med kimærer. I samme år, nih har suspenderet Føderal finansiering af forskning, der er dedikeret til indførelse af menneskelige stamceller i animalske embryoner, med henvisning til behovet for at tænke på etiske problemer. Et år senere, moratorium, som lovede at annullere, men hidtil har ingen midler. Bartlesville fik til sidst Pioneer Award, men de fleste af de forsøg med svin i Spanien udført for egen regning.
John de Vaux, Direktør for Institut for celle-og tissue engineering, University hospital i Montpellier i Frankrig, nemt repræsenterer worst-case-scenario, der involverer svin kimærer. For eksempel, hvis der er for meget menneskelige celler komme ind i hjernen på en gris, dyret i teorien vil kunne udvikle nye typer af bevidsthed og sind. (I 2013, forskere fra Rochester, new York, har indført mus-celler i den menneskelige hjerne — og mus var klogere end deres jævnaldrende). “Det ville være forfærdeligt at forestille sig en form af den menneskelige bevidsthed, der er fanget i kroppen af dyret,” siger de Vaulx. Hvad hvis forskerne vil ved et uheld oprette en gris, som er i stand til at forstå sin egen lidelse, med en følelse af moralsk uretfærdighed? Selv hvis du kunne dræbe dyr for at udvinde sine organer, der ikke er enig i det, som mange aktivister for beskyttelse af dyr, ville det sikkert være monstrøse at dræbe et væsen med humanlike intelligens til at fratage ham i bugspytkirtlen.
Bartlesville har en direkte løsning på dette problem: vi har brug for mere CRISPR. Hjælp redigere de gener, der ifølge ham, vil forskere være i stand til at forhindre, at koloniseringen af svin hjernen menneskelige celler. En sådan interferens kan blande sig med menneskets DNA-til at trænge ind i kønsceller af grise—, at det ikke er overført til fremtidige polosato mennesker. Dette er en anden situation, der gør Bielikov til at krympe. “I laboratoriet er der teknologier, der kan hjælpe os til at undgå disse etiske problemer,” siger Belmonte.
Undersøgelser af fostre — det er bare en af de store områder, der bliver udviklet i laboratoriet 58-årige Belmonte hjælp CRISPR. Han og hans team har også gennemført mange forsøg på epigenetiske redigering — CRISPR variation, der modulerer udtryk af gener, og ikke bryde den DNA-sekvens sig selv. På grund af dette, fuldt adresse symptomer på diabetes, nyresygdom og muskelsvind i mus. Du kan sige, at forskere forsøger at overvinde sig selv aldring.
“Det skubber grænserne for, hvad vi kan gøre i øjeblikket,” siger Juan Pablo Ross, Professor på Institut for Zoologi ved University of California i Davis, som udfører eksperimenter med kimærer i grise og får i sit eget laboratorium. Begge forskere er interesseret i at bevise værdien af edit-gener og skabe kimærer. Ross bygger på den kendsgerning, at vi ikke kan opgive teknologier, som vil give os mulighed for at dyrke organer i dyr, før en anden teenager dør i en bilulykke.
Men Belmonte er ikke i en fart, på trods af hans egen utålmodighed. Han besluttede at ødelægge de første frugter af kimære embryoner svin i første trimester, før de udvikler sig til noget mere etisk kompliceret — på trods af det faktum, at i Spanien, hvor de var vokset, de regler, der ville tillade Belmont at dræbe dyr på ethvert tidspunkt. Og han er på vagt over for redigering af gener i mennesker. “Vi er nødt til at lære meget mere, før du bruger CRISPR på mennesker,” siger han. “Jeg ville ikke turde at gøre det uden for laboratoriet.”
Der bør ikke kun være i videnskab. Behov for at være en grundig debat om emnet redigering af gener og den stemme skal ikke kun forskere, men læger, offentligheden og regeringen. De Vaux er enig: “Einstein lavede grundlæggende forsker inden for fysik. Men på nationalt niveau er det besluttet at anvende disse resultater til at bombningen af Hiroshima — ikke på niveau med forskere.”
Bartlesville er overbevist om, at i dag, forskerne er på nippet til at helbrede sygdomme, reverse aging, og redde liv ved hjælp af dyrkede organer. Det kan ændre vores egen evolution, vores egen art.
Er du enig med ham? Fortæl os i vores chat i Telegrammet.