Ħnieżer: jgħinu biex tissolva l-kriżi tat-trapjant tal-organi

Kull 10 minuti xi ħadd jiżdied mal-lista nazzjonali ta' stennija tat-trapjant. Mijiet ta’ eluf ta’ pazjenti kuljum bħalissa qed jistennew donazzjoni ta’ organi li ssalva l-ħajja fl-Istati Uniti biss. Ħafna minnhom jinsabu fi stadji varji ta 'fwied, qalb, kliewi, u tipi oħra ta' insuffiċjenza ta 'organi. Iżda kuljum 22 minnhom se jmutu jistennew trapjant b'madwar 6000 trapjant biss li jsiru fl-Istati Uniti kull sena (Donate Life). 

Minkejja l-benefiċċji rivoluzzjonarji li t-trapjanti tal-organi introduċew fil-qasam mediku, għad hemm difetti fil-proċess tiegħu. Id-domanda għall-organi tegħleb ħafna l-ammont disponibbli (OPTN). Is-sors ewlieni tal-organi huwa minn donaturi mejta. Imma x’jiġri kieku n-​nies ma kellhomx bżonn imutu biex oħrajn jgħixu? X'jiġri kieku kien hemm mod kif nistgħu nkabbru dawn l-organi?

Il-kapaċità li jikbru organi umani fl-embrijuni tal-annimali dan l-aħħar żiedet ħafna interess fid-dinja tar-riċerka. L-Istitut Nazzjonali tas-Saħħa (NIH) ħareġ stqarrija fl-4 ta 'Awwissu 2016 li se jkunu qed jipprovdu finanzjament għall-esperimentazzjoni ta' kimeri, organiżmi annimali-bniedem. Huma neħħew ħafna mill-linji gwida preċedenti tagħhom għar-Riċerka taċ-Ċelloli Staminali tal-Bniedem ibbażati fuq il-premessa li l-kimeri "għandhom potenzjal tremend għall-immudellar tal-mard, l-ittestjar tad-droga, u forsi eventwali trapjant ta 'organi". Minħabba dan, l-investigazzjonijiet dwar l-użu ta 'ċelloli staminali umani fl-annimali kibru bil-kbir f'dawn l-aħħar snin, u anke xhur (Istitut Nazzjonali tas-Saħħa).

L-idea

Juan Carlos Izipusua Belmonte, professur fil-Laboratorju tal-Espressjoni tal-Ġene fl-Istitut Salk għall-Istudji Bijoloġiċi, jiddeskrivi fl-artiklu tiegħu misjub f'Scientific American f'Ottubru l-metodi tal-laboratorji tiegħu biex jiżviluppa organu uman f'ħanżir. L-objettiv aktar deskrittiv għal din ir-riċerka huwa li tinbidel in-natura ta 'organu minn annimal għal bniedem qabel ma jibda l-iżvilupp u jippermettilu jikber għal żmien sħiħ. F'dan iż-żmien, nistgħu naħsduha u nużawha għal trapjant fil-bnedmin li juru insuffiċjenza tal-organi.

Biex jibdew, iħassru l-abbiltà tal-ħanżir li joħloq organu funzjonali billi jimmanipulaw il-ġenoma tiegħu billi juża l-enzimi CRISPR/Cas9 bħala "imqass", li jaqta 'l-ġene responsabbli għall-ħolqien ta' organu partikolari. Pereżempju, fil-każ tal-frixa, hemm ġene speċifiku msejjaħ Pdx1 li huwa kompletament responsabbli għall-formazzjoni tal-frixa fl-annimali kollha. It-tħassir ta 'dan il-ġene joħloq annimal mingħajr frixa. Jekk il-bajda fertilizzata titħalla mbagħad tikber għal blastocist, iċ-ċelluli staminali pluripotenti indotti (iPSCs) li fihom il-verżjoni umana tal-ġene tal-annimali mħassra preċedenti huma introdotti fiċ-ċellula. Għall-każ tal-frixa, din tkun inserzjoni ta' ċelloli staminali umani li fihom il-ġene uman Pdx1. Dan il-blastocist imbagħad jeħtieġ li jiġi impjantat f'omm surrogata, u jitħalla jiżviluppa. Teoretikament, dan imbagħad jippermetti li l-blastocist jimmatura għal adult u jifforma organu li jiffunzjona, iżda ta 'oriġini umana minflok ħanżir (Scientific American).

Fejn qegħdin issa?

Fl-2010, Dr Hiromitsu Nakauchi fl-Università ta 'Tokjo kabbar b'suċċess ġurdien bil-frixa tal-far. Huma ddeterminaw ukoll li l-użu ta 'iPSCs, għall-kuntrarju taċ-ċelluli staminali embrijoniċi, jippermetti lill-annimali jagħmlu organi ġodda li huma fil-fatt speċifiċi għal individwu uman. Dan iżid il-probabbiltà ta’ suċċess għat-trapjant peress li jnaqqas iċ-ċans ta’ rifjut. Tnaqqas ukoll it-tħassib etiku assoċjat mal-ħidma ma 'u l-kisba ta' ċelloli staminali embrijoniċi, li jibqa 'proċess kontroversjali ħafna minħabba n-natura li fiha jinġabru ċ-ċelloli staminali embrijoniċi, mit-tessuti ta' feti abortiti (Bidwi Modern).

Juan Carlos Izipusua Belmonte jiddikjara wkoll li r-riċerkaturi fil-laboratorju tiegħu kibru b'suċċess tessut uman fil-blastocist mal-injezzjoni ta 'ċelloli staminali umani f'embrijuni tal-majjal. Għadhom qed jistennew riżultati mill-maturazzjoni sħiħa tal-embrijuni, u għal permess mill-awtoritajiet statali u lokali biex ikomplu bil-ħidma tagħhom. Minn issa, huma permessi biss li jħallu l-embrijuni tal-majjal u tal-bniedem jimmaniġġaw għal 4 ġimgħat, u f'liema ħin iridu jissagrifikaw l-annimal. Dan huwa ftehim li waslu għalih mal-awtoritajiet regolatorji li josservaw l-esperimenti tagħhom.

Izipusua Belmonte jgħid li t-tim tiegħu bħalissa qed jiffoka fuq it-tkabbir ta’ frixa jew kilwa, minħabba l-fatt li diġà identifikaw il-ġene li jagħti bidu għall-iżvilupp tiegħu. Ġeni oħra mhumiex daqshekk sempliċi. Il-qalb per eżempju għandha ġeni multipli li huma responsabbli għat-tkabbir tagħha, li jagħmilha ferm aktar diffiċli li knock out b'suċċess. Dan ifisser li din il-ħila li nkabbru l-organi mhux bilfors issolvi l-problemi kollha tagħna bit-trapjanti tal-organi, iżda forsi biss għal organi partikolari, dawk li l-iżvilupp tagħhom jista 'jiġi regolat minn ġene wieħed (Scientific American).

Il-problemi

Izipusua Belmonte jiddiskuti fil-fond il-limitazzjonijiet u l-qawwiet ta' dan il-qasam fl-artiklu Scientific American tiegħu. Jappartjenu għall-użu tal-ħnieżer bħala surrogat, l-organi tal-majjal jistgħu jikbru għal kwalunkwe daqs meħtieġ biex jakkomodaw il-persuna li teħtieġ it-trapjant, u b'hekk jakkomodaw għal diversi bini. Hemm, madankollu, tħassib dwar il-perjodu ta 'ġestazzjoni tal-ħnieżer, li huwa biss ta' 4 xhur, meta mqabbel mal-perjodu ta '9 xhur meħtieġ għall-bnedmin. Għalhekk ikun hemm diskrepanza fil-ħin ta' differenzjazzjoni taċ-ċelloli staminali umani, li normalment jeħtieġu perjodu ta' 9 xhur biex jimmaturaw. Ix-xjentisti jkollhom jadattaw l-arloġġ intern ta 'dawn iċ-ċelloli staminali umani.

Problema oħra tinvolvi l-użu ta 'iPSCs bħala s-sors ta' ċelloli staminali umani. Għalkemm tevita tħassib etiku u tkun aktar speċifika għall-persuna minn ċelloli embrijoniċi, kif intqal qabel, l-iPSCs huma inqas naïve. Dan ifisser li dawn iċ-ċelloli staminali diġà għandhom xi forma ta 'divrenzjar u l-embrijuni li qed jiżviluppaw intwerew li jirrifjutawhom bħala barranin. Jun Wu, riċerkatur fil-Laboratorju tal-Espressjoni tal-Ġene fl-Istitut Salk ma 'Izipusua Belmonte, bħalissa qed jaħdem fuq mod kif jittratta l-iPSCs bl-ormoni tat-tkabbir biex "jirreaġixxu b'mod xieraq għal firxa usa' ta 'sinjali embrijoniċi". Izipusua Belmonte tgħid li sal-lum urew riżultati promettenti li dan it-trattament fil-fatt iżid il-probabbiltà li jintegra fil-blastocist. Dan l-istudju għadu fl-istadji bikrija tiegħu, madankollu, għalhekk ir-ramifikazzjonijiet kompluti għadhom mhux magħrufa, għalkemm jidhru promettenti.

Barra minn hekk, għad hemm ħafna aktar problemi b'dawn l-istudji. Il-ħnieżer u l-bnedmin mhumiex relatati b'mod evoluttiv daqs il-bnedmin u l-firien, li s'issa wrew tkabbir b'suċċess tal-organi umani. Huwa possibbli li l-iPSCs tal-bniedem setgħu adattaw biex ma jkunux jistgħu jipperċepixxu differenzi fil-qraba qrib, iżda jekk il-ħnieżer huma aktar 'il barra minn dak l-isfera allura l-integrazzjoni fil-blastokist tista' tkun impossibbli. F'dan il-każ, ospitanti oħra ta' annimali se jkollhom jiġu esplorati aktar (Scientific American).

It-tħassib etiku

Huwa pjuttost ovvju li hemm xi tħassib etiku estrem ħafna ma 'dan it-tip ta' teknoloġija. Jien ċert li anke ħsibt fi ftit lilek innifsek waqt li taqra dan. Minħabba l-emerġenza reċenti tagħha fid-dinja tax-xjenza, ma nafux verament il-wisa 'sħiħ tal-kapaċità ta' din it-teknoloġija. Huwa possibbli li l-integrazzjoni ta 'iPSCs umani fl-embrijun tista' tinfirex għall-partijiet l-oħra tal-ġisem, possibilment anke l-moħħ. X'jiġri meta nibdew insibu n-nervituri u t-tessuti umani fil-moħħ tal-ħanżir, li jippermettu lill-ħanżir ikun kapaċi għal livell ogħla ta 'raġunament mill-ħanżir medju?

Dan jorbot mat-tħassib mal-klassifikazzjoni annimali kimeriċi ħajjin. Dan il-ħanżir ikun ikkunsidrat nofsu uman? Jekk le, żgur li mhux biss ħanżir, allura dan xi jfisser? Fejn niġbdu l-linja? Ukoll, jekk dan il-ħanżir ikun fih tessuti umani, jista 'possibilment ikun suxxettibbli għall-iżvilupp ta' mard uman, li jkun diżastruż għat-trażmissjoni u l-mutazzjoni ta 'mard infettiv (Daily Mail).

Christopher Thomas Scott, PhD, Direttur tal-Programm ta’ Stanford dwar iċ-Ċelloli Staminali fis-Soċjetà, Scholar Anzjan tar-Riċerka fiċ-Ċentru għall-Etika Bijomedika u issa kollega ta’ Nakauchi, jispjega li l-funzjonament tal-bniedem imur lil hinn minn sempliċiment iċ-ċelloli fil-moħħ. Jistqarr li “se jaġixxu taʼ ħnieżer, se jħossuhom bħal ħnieżer” u anki li kieku kellu jkun fihom moħħ magħmul minn tessut uman, ma kinux jibdew jitkellmu u jiffunzjonaw f’daqqa waħda bħala bniedem. Huwa, madankollu, importanti li wieħed jinnota li dan jista 'ma jkunx daqshekk veru għal annimali aktar simili għall-bnedmin, bħall-chimps u gorillas. Huwa f'dawn il-każijiet li tali trasferiment għat-tessut uman ikun partikolarment tal-biża' biex jiġi kkunsidrat. Huwa minħabba dan li dawn it-tipi ta 'esperimenti huma pprojbiti mill-Istitut Nazzjonali tas-Saħħa biex isiru fuq primati, peress li r-ramifikazzjonijiet sħaħ tal-introduzzjoni ta' ċelloli staminali umani għadhom mhux magħrufa (Bidwi Modern).

Il-proċess attwali għal dan huwa li aħna biss inkabbru l-ħanżir bl-intenzjoni li naħsdu l-organi tiegħu u noqtlu huwa suġġett ta 'kontroversja fih innifsu. L-idea tal-irziezet tal-organi hija partikolarment ta' tħassib għall-attivisti tad-drittijiet tal-annimali. Il-ħnieżer intwerew li jaqsmu l-livell tagħna ta 'kuxjenza u tbatija (Bidwi Modern), għalhekk huwa argumentat li l-użu tagħhom purament għat-tkabbir tal-organi umani, il-ħsad tagħhom u li jħalluhom imutu huwa severament inuman (Daily Mail).

Tħassib ieħor jinvolvi t-tgħammir bejn annimali kimeriċi. Mhux magħruf kif l-integrazzjoni taċ-ċelloli staminali umani fl-annimal se taffettwa s-sistema ta’ riproduzzjoni ta’ dawn l-annimali. Bħal fil-każ tal-moħħ, huwa possibbli li xi wħud minn dawn iċ-ċelloli staminali jistgħu jemigraw lejn is-sistema riproduttiva minflok, u joħolqu, f'każijiet estremi, organu riproduttiv tal-bniedem kompletament funzjonali. Dan ikun assolutament diżastruż peress li teoretikament iwassal għall-formazzjoni ta’ sperma u bajd kompletament umani f’ħnieżer irġiel u nisa b’din il-karatteristika. Kieku tnejn minn dawn il-kimeri kienu jingħaqdu, dan jista’ saħansitra jwassal għal każ saħansitra aktar estrem fejn ikun hemm il-formazzjoni ta’ fetu kompletament uman ġewwa annimal tar-razzett (Scientific American)!