Donuzlar: orqan nəqli böhranını həll etməyə kömək edir

Hər 10 dəqiqədən bir kimsə milli transplantasiya gözləmə siyahısına əlavə olunur. Hazırda təkcə ABŞ-da hər gün yüz minlərlə xəstə həyat qurtaran orqan bağışlanmasını gözləyir. Onların bir çoxu qaraciyər, ürək, böyrək və digər orqan çatışmazlığının müxtəlif mərhələlərindədir. Ancaq hər gün onlardan 22-si ABŞ-da hər il cəmi 6000 transplantasiya həyata keçirərək transplantasiya gözləyərkən öləcək (Donate Life). 

Orqan transplantasiyasının tibb sahəsinə gətirdiyi inqilabi faydalara baxmayaraq, onun prosesində hələ də çatışmazlıqlar var. Orqanlara tələbat mövcud məbləği (OPTN) ciddi şəkildə üstələyir. Orqanların əsas mənbəyi ölmüş donorlardandır. Bəs başqalarının yaşaması üçün insanların ölməsi lazım olmasaydı? Bəs bu orqanları inkişaf etdirə biləcəyimiz bir yol olsaydı?

Heyvan embrionlarında insan orqanlarını böyütmək qabiliyyəti son vaxtlar tədqiqat dünyasında böyük maraq doğurub. Milli Sağlamlıq İnstitutu (NIH) 4 avqust 2016-cı il tarixində bir bəyanat yayaraq, kimeraların, heyvan-insan orqanizmlərinin eksperimentləri üçün maliyyə təmin edəcəklərini açıqladı. Kimeraların "xəstəliklərin modelləşdirilməsi, dərman testi və bəlkə də orqan nəqli üçün böyük potensiala sahib olduqları" əsaslarına əsaslanaraq, İnsan Kök Hüceyrə Tədqiqatına dair bir çox əvvəlki təlimatlarını ləğv etdilər. Buna görə də, heyvanlarda insan kök hüceyrələrinin istifadəsi ilə bağlı araşdırmalar son illərdə və hətta aylarda çox artmışdır (Milli Sağlamlıq İnstitutu).

Fikir

Salk Bioloji Tədqiqatlar İnstitutunun Gen İfadəsi Laboratoriyasının professoru Juan Carlos Izipusua Belmonte oktyabr ayında Scientific American jurnalında öz laboratoriyasında donuzda insan orqanının inkişafı üsullarını tapdığı məqaləsində təsvir edir. Bu tədqiqatın daha təsviredici məqsədi inkişafa başlamazdan əvvəl bir orqanın təbiətini heyvandan insana dəyişdirmək və tam müddətə böyüməsinə imkan verməkdir. Bu zaman biz onu yığıb orqan çatışmazlığı olan insanlara nəql etmək üçün istifadə edə bilərik.

Başlamaq üçün onlar CRISPR/Cas9 fermentlərini "qayçı" kimi istifadə edərək, müəyyən bir orqanın yaradılmasına cavabdeh olan geni kəsərək, genomunu manipulyasiya edərək, donuzun funksional orqan yaratmaq qabiliyyətini silirlər. Məsələn, mədəaltı vəzi vəziyyətində, bütün heyvanlarda pankreasın meydana gəlməsindən tamamilə məsul olan Pdx1 adlı xüsusi bir gen var. Bu genin silinməsi mədəaltı vəzi olmayan bir heyvan yaradır. Döllənmiş yumurtanın daha sonra blastokistə qədər böyüməsinə icazə verilərək, hüceyrəyə əvvəlki silinmiş heyvan geninin insan versiyasını ehtiva edən induksiya edilmiş pluripotent kök hüceyrələr (iPSC) daxil edilir. Mədəaltı vəzi üçün bu, insan Pdx1 genini ehtiva edən insan kök hüceyrələrinin daxil edilməsi olardı. Bu blastosist daha sonra surroqat anaya implantasiya edilməli və inkişafına icazə verilməlidir. Nəzəri olaraq, bu, blastosistin yetkinliyə çatmasına və işləyən bir orqan meydana gətirməsinə imkan verir, lakin donuz əvəzinə insan mənşəlidir (Scientific American).

İndi biz haradayıq?

2010-cu ildə Tokio Universitetində doktor Hiromitsu Nakauçi siçovul mədəaltı vəzi ilə siçanı uğurla böyütdü. Onlar həmçinin müəyyən ediblər ki, embrion kök hüceyrədən fərqli olaraq iPSC-lərin istifadəsi heyvanlara əslində insan fərdinə xas olan yeni orqanlar yaratmağa imkan verir. Bu, transplantasiyanın müvəffəqiyyətli olma ehtimalını artırır, çünki rədd edilmə şansını azaldır. O, həmçinin embrion kök hüceyrələrinin abort edilmiş döllərin toxumalarından (Müasir Fermer) yığıldığı təbiətə görə çox mübahisəli proses olaraq qalan embrion kök hüceyrələri ilə işləmək və əldə etmək ilə bağlı etik narahatlıqları azaldır.

Juan Carlos Izipusua Belmonte həmçinin bildirir ki, onun laboratoriyasında tədqiqatçılar donuz embrionlarına insan kök hüceyrələrinin yeridilməsi ilə blastosistdə insan toxumasını uğurla inkişaf etdiriblər. Onlar hələ də embrionların tam yetişməsinin nəticələrini və işlərini davam etdirmək üçün dövlət və yerli hakimiyyət orqanlarından icazə gözləyirlər. Hal-hazırda, donuz-insan embrionlarının yalnız 4 həftə hamilə qalmasına icazə verilir, bu zaman onlar heyvanı qurban verməlidirlər. Bu, onların təcrübələrini müşahidə edən tənzimləyici orqanlarla əldə etdikləri razılaşmadır.

İzipusua Belmonte deyir ki, onun komandası hazırda mədəaltı vəzinin və ya böyrəyin inkişafına diqqət yetirir, çünki onlar artıq onun inkişafına təkan verən geni müəyyən ediblər. Digər genlər demək olar ki, sadə deyil. Məsələn, ürəyin böyüməsinə cavabdeh olan çoxlu genləri var, bu da onun müvəffəqiyyətlə döyülməsini çətinləşdirir. Bu o deməkdir ki, bu orqan yetişdirmə qabiliyyəti orqan transplantasiyası ilə bağlı bütün problemlərimizi mütləq həll edə bilməz, bəlkə də yalnız müəyyən orqanlar üçün, inkişafı bir genlə tənzimlənə bilən orqanlar üçün (Scientific American).

Problemlər

İzipusua Belmonte Scientific American məqaləsində bu sahənin məhdudiyyətlərini və güclü tərəflərini dərindən müzakirə edir. Donuzların surroqat kimi istifadəsi ilə əlaqədar olaraq, donuzun orqanları transplantasiyaya ehtiyacı olan insanı yerləşdirmək üçün lazım olan ölçüdə böyüyə bilər və beləliklə, müxtəlif quruluşlara uyğunlaşa bilər. Bununla belə, insanlar üçün tələb olunan 4 aylıq dövrlə müqayisədə yalnız 9 aylıq olan donuzların hamiləlik dövrü ilə bağlı narahatlıqlar var. Buna görə də insan kök hüceyrələrinin diferensiasiya müddətində uyğunsuzluq yaranacaq ki, bu da normal olaraq yetişməsi üçün 9 aylıq bir müddət tələb edir. Elm adamları bu insan kök hüceyrələrinin daxili saatını uyğunlaşdırmalı olacaqlar.

Digər problem insan kök hüceyrələrinin mənbəyi kimi iPSC-lərin istifadəsini nəzərdə tutur. Baxmayaraq ki, etik narahatlıqlardan qaçınmaq və daha əvvəl qeyd edildiyi kimi, embrion hüceyrələrdən daha çox insana xas olmaq, iPSC-lər daha az sadəlövhdür. Bu o deməkdir ki, bu kök hüceyrələr artıq müəyyən formada diferensiasiyaya malikdir və inkişaf etməkdə olan embrionlar onları yad kimi qəbul etmirlər. Izipusua Belmonte ilə birlikdə Salk İnstitutunun Gen İfadəsi Laboratoriyasının tədqiqatçısı Jun Wu hazırda iPSC-ləri "daha geniş embrion siqnallarına uyğun reaksiya vermək" üçün böyümə hormonları ilə müalicə etmək üçün bir yol üzərində işləyir. İzipusua Belmonte deyir ki, bu günə qədər onlar ümidverici nəticələr göstəriblər ki, bu müalicə əslində blastosistə inteqrasiya ehtimalını artırır. Bu tədqiqat hələ ilkin mərhələdədir, buna görə də ümidverici görünsələr də, tam nəticələr hələ də məlum deyil.

Bundan əlavə, bu tədqiqatlarla bağlı hələ çox problemlər var. Donuzlar və insanlar bu günə qədər insan orqanlarının uğurlu inkişafını göstərən insanlar və siçovullar kimi təkamüllə əlaqəli deyillər. Mümkündür ki, insan iPSC-ləri yaxın qohumlardakı fərqləri dərk edə bilməyəcək şəkildə uyğunlaşa bilərdi, lakin donuzlar bu sahədən daha kənarda olarsa, blastosistə inteqrasiya mümkün olmaya bilər. Bu halda, digər heyvan sahibləri daha da tədqiq edilməli olacaq (Scientific American).

Etik narahatlıqlar

Aydındır ki, bu tip texnologiya ilə bağlı bəzi həddindən artıq etik narahatlıqlar var. Əminəm ki, bunu oxuyarkən özünüz də bir neçəsini düşünmüsünüz. Elm dünyasına bu yaxınlarda çıxdığı üçün biz bu texnologiyanın imkanlarının tam genişliyini həqiqətən bilmirik. Mümkündür ki, insan iPSC-lərinin embriona inteqrasiyası bədənin digər hissələrinə, hətta beynə də yayıla bilər. Donuz beynində insan sinirlərini və toxumalarını tapmağa başlayanda nə baş verir ki, bu da donuzun adi donuzdan daha yüksək səviyyədə düşünmə qabiliyyətinə malik olmasına imkan verir?

Bu, canlı kimerik heyvanların təsnifatı ilə əlaqədar narahatlıqlarla əlaqələndirilir. Bu donuz yarı insan sayılarmı? Yoxdursa, bu, mütləq yalnız bir donuz deyil, bu nə deməkdir? Xətti harada çəkirik? Həmçinin, bu donuzun tərkibində insan toxumaları varsa, o, insan xəstəliklərinin inkişafına həssas ola bilər və bu, yoluxucu xəstəliklərin ötürülməsi və mutasiyası üçün fəlakətli ola bilər (Daily Mail).

Kristofer Tomas Skott, PhD, Cəmiyyətdə Kök Hüceyrələr üzrə Stanford Proqramının Direktoru, Biotibbi Etika Mərkəzinin Baş Tədqiqatçısı və hazırda Nakauçinin həmkarı, insanın fəaliyyətinin beyindəki hüceyrələrdən daha da irəli getdiyini izah edir. O bildirir ki, “donuz kimi davranacaqlar, özlərini donuz kimi hiss edəcəklər” və insan toxumasından ibarət bir beyinə sahib olsalar belə, birdən-birə danışıb insan kimi fəaliyyət göstərməyə başlamayacaqlar. Bununla belə, qeyd etmək vacibdir ki, bu, şimpanze və qorilla kimi insanlara daha çox oxşar heyvanlar üçün doğru olmaya bilər. Məhz bu hallarda insan toxumasına bu cür köçürmənin nəzərə alınması xüsusilə qorxulu olardı. Məhz buna görədir ki, Milli Sağlamlıq İnstitutu bu tipli təcrübələrin primatlar üzərində aparılmasını qadağan edir, çünki insan kök hüceyrələrinin tətbiqinin tam nəticələri naməlum olaraq qalır (Modern Farmer).

Bunun üçün əsl proses odur ki, biz donuzu sadəcə orqanlarını toplamaq və öldürmək niyyəti ilə yetişdiririk. Orqan təsərrüfatları ideyası xüsusilə heyvan hüquqları fəallarına aiddir. Donuzların bizim şüur ​​və əzab səviyyəmizi bölüşdükləri göstərilmişdir (Müasir Fermer), buna görə də onlardan sırf insan orqanlarının böyüməsi, onların yığılması və ölümə buraxılması üçün istifadə edilməsinin insanlığa zidd olduğu iddia edilir (Daily Mail).

Başqa bir narahatlıq kimerik heyvanlar arasında cütləşmə ilə bağlıdır. İnsan kök hüceyrələrinin heyvana inteqrasiyasının bu heyvanların çoxalma sisteminə necə təsir edəcəyi məlum deyil. Beyin vəziyyətində olduğu kimi, ola bilər ki, bu kök hüceyrələrdən bəziləri bunun əvəzinə reproduktiv sistemə keçərək, ekstremal hallarda, tam funksional insan reproduktiv orqanı yarada bilər. Bu, tamamilə fəlakətli olardı, çünki nəzəri cəhətdən bu xüsusiyyətə malik erkək və dişi donuzlarda tam insan sperma və yumurtanın meydana gəlməsinə səbəb olacaqdır. Əgər bu kimeralardan ikisi cütləşsəydi, bu, hətta daha ekstremal bir vəziyyətə gətirib çıxara bilərdi ki, burada bir təsərrüfat heyvanının (Scientific American) içərisində tam insan dölünün formalaşması olacaq!