Derrat: ndihmojnë në zgjidhjen e krizës së transplantit të organeve

Çdo 10 minuta dikush shtohet në listën kombëtare të pritjes për transplantim. Qindra mijëra pacientë çdo ditë janë aktualisht në pritje të një dhurimi të organeve të shpëtimit vetëm në SHBA. Shumë prej tyre janë në faza të ndryshme të dështimit të mëlçisë, zemrës, veshkave dhe llojeve të tjera të organeve. Por çdo ditë 22 prej tyre do të vdesin në pritje të një transplanti me vetëm rreth 6000 transplante të kryera në SHBA çdo vit (Donate Life). 

Pavarësisht përfitimeve revolucionare që transplantet e organeve kanë sjellë në fushën mjekësore, ka ende të meta në procesin e tij. Kërkesa për organe tejkalon shumë sasinë e disponueshme (OPTN). Burimi kryesor i organeve është nga donatorët e vdekur. Por, çka nëse njerëzit nuk do të kishin nevojë të vdisnin në mënyrë që të tjerët të jetonin? Po sikur të kishte një mënyrë që ne mund t'i rritnim këto organe?

Aftësia për të rritur organet njerëzore në embrionet e kafshëve ka nxitur kohët e fundit shumë interes në botën e kërkimit. Instituti Kombëtar i Shëndetësisë (NIH) lëshoi ​​një deklaratë më 4 gusht 2016 se do të siguronin fonde për eksperimentimin e kimerave, organizmave kafshë-njerëz. Ata kanë hequr shumë nga udhëzimet e tyre të mëparshme për Kërkimin e Qelizave Staminale Njerëzore bazuar në premisat se kimerat "kanë potencial të jashtëzakonshëm për modelimin e sëmundjeve, testimin e ilaçeve dhe ndoshta transplantin eventual të organeve". Për shkak të kësaj, hetimet për përdorimin e qelizave burimore njerëzore te kafshët janë rritur jashtëzakonisht gjatë viteve, madje edhe muajve të fundit (Instituti Kombëtar i Shëndetit).

Ideja

Juan Carlos Izipusua Belmonte, një profesor në Laboratorin e Shprehjes së Gjeneve në Institutin Salk për Studime Biologjike, përshkruan në artikullin e tij të gjetur në Scientific American në tetor metodat e laboratorëve të tij për zhvillimin e një organi njerëzor në një derr. Objektivi më përshkrues për këtë hulumtim është të ndryshojë natyrën e një organi nga kafsha në njeri përpara se të fillojë të zhvillohet dhe ta lejojë atë të rritet deri në afatin e plotë. Në këtë kohë, ne mund ta korrim atë dhe ta përdorim për transplantim te njerëzit që shfaqin dështim të organeve.

Për të filluar, ata fshijnë aftësinë e derrit për të krijuar një organ funksional duke manipuluar gjenomin e tij duke përdorur enzimat CRISPR/Cas9 si "gërshërë", i cili ndërpret gjenin përgjegjës për krijimin e një organi të caktuar. Për shembull, në rastin e pankreasit, ekziston një gjen specifik i quajtur Pdx1 që është tërësisht përgjegjës për formimin e pankreasit në të gjitha kafshët. Fshirja e këtij gjeni krijon një kafshë pa pankreas. Duke lejuar që veza e fekonduar të rritet më pas në një blastocist, qelizat staminale pluripotente të induktuara (iPSC) që përmbajnë versionin njerëzor të gjenit të mëparshëm të kafshëve të fshirë futen në qelizë. Për rastin e pankreasit, kjo do të ishte një futje e qelizave burimore njerëzore që përmbajnë gjenin e njeriut Pdx1. Ky blastocist më pas duhet të implantohet në një nënë surrogate dhe të lejohet të zhvillohet. Teorikisht, kjo më pas lejon që blastocisti të piqet në një të rritur dhe të formojë një organ funksional, por me origjinë njerëzore në vend të derrit (Scientific American).

Ku jemi tani?

Në vitin 2010, Dr. Hiromitsu Nakauchi në Universitetin e Tokios rriti me sukses një mi me një pankreas miu. Ata gjithashtu përcaktuan se përdorimi i iPSC-ve, në krahasim me qelizat burimore embrionale, u lejon kafshëve të krijojnë organe të reja që janë në të vërtetë specifike për një individ njerëzor. Kjo rrit mundësinë e suksesit për transplantin pasi zvogëlon mundësinë e refuzimit. Ai gjithashtu redukton shqetësimet etike që lidhen me punën dhe marrjen e qelizave staminale embrionale, i cili mbetet një proces shumë i diskutueshëm për shkak të natyrës në të cilën mblidhen qelizat burimore embrionale, nga indet e fetuseve të abortuar (Farmer Modern).

Juan Carlos Izipusua Belmonte gjithashtu thekson se studiuesit në laboratorin e tij kanë rritur me sukses indin e njeriut në blastocist pas injektimit të qelizave burimore njerëzore në embrionet e derrit. Ata janë ende në pritje të rezultateve nga maturimi i plotë i embrioneve, dhe për leje nga autoritetet shtetërore dhe lokale për të vazhduar punën e tyre. Për momentin, ata lejohen të lejojnë që embrionet e derrit-njerëzit të shtatzëna për 4 javë, kohë pas së cilës ata duhet të sakrifikojnë kafshën. Kjo është një marrëveshje që ata kanë arritur me autoritetet rregullatore duke vëzhguar eksperimentet e tyre.

Izipusua Belmonte thotë se ekipi i tij aktualisht është duke u fokusuar në rritjen e një pankreasi ose një veshkë, për faktin se ata tashmë kanë identifikuar gjenin që nis zhvillimin e tij. Gjene të tjera nuk janë aq të thjeshta. Zemra, për shembull, ka gjene të shumta që janë përgjegjëse për rritjen e saj, duke e bërë shumë më të vështirë trokasin me sukses. Kjo do të thotë se kjo aftësi për të rritur organet mund të mos zgjidhë domosdoshmërisht të gjitha problemet tona me transplantet e organeve, por ndoshta vetëm për organe të veçanta, ato zhvillimi i të cilave mund të rregullohet nga një gjen (Scientific American).

Problemet

Izipusua Belmonte diskuton në thellësi kufizimet dhe pikat e forta të kësaj fushe në artikullin e tij Scientific American. Lidhur me përdorimin e derrave si zëvendësues, organet e derrit mund të rriten në çfarëdo madhësie të nevojshme për të akomoduar personin që ka nevojë për transplantim, duke akomoduar kështu për ndërtime të ndryshme. Megjithatë, ka shqetësime për periudhën e shtatzënisë së derrave, e cila është vetëm 4 muaj, krahasuar me periudhën 9-mujore që kërkohet për njerëzit. Prandaj do të kishte një mospërputhje në kohën e diferencimit të qelizave burimore njerëzore, të cilat normalisht kërkojnë një periudhë 9-mujore për t'u maturuar. Shkencëtarët do të duhej të përshtatnin orën e brendshme të këtyre qelizave burimore njerëzore.

Një problem tjetër përfshin përdorimin e iPSC-ve si burim i qelizave burimore njerëzore. Edhe pse duke shmangur shqetësimet etike dhe duke qenë më specifike se sa qelizat embrionale, siç u tha më herët, iPSC-të janë më pak naivë. Kjo do të thotë se këto qeliza burimore kanë tashmë një formë diferencimi dhe embrionet në zhvillim janë treguar se i refuzojnë ato si të huaja. Jun Wu, një studiues në Laboratorin e Shprehjes së Gjeneve në Institutin Salk me Izipusua Belmonte, aktualisht po punon në një mënyrë për të trajtuar iPSC-të me hormone të rritjes për të "reaguar siç duhet ndaj një gamë më të gjerë sinjalesh embrionale". Izipusua Belmonte thotë se deri më sot kanë treguar rezultate premtuese se ky trajtim në fakt rrit gjasat për t'u integruar në blastocist. Megjithatë, ky studim është ende në fazat e hershme, kështu që pasojat e plota janë ende të panjohura, megjithëse duken premtuese.

Për më tepër, ka ende shumë probleme me këto studime. Derrat dhe njerëzit nuk janë aq të lidhur evolucionarisht sa njerëzit dhe minjtë, të cilët kanë treguar rritje të suksesshme të organeve njerëzore deri më sot. Është e mundur që iPSC-të e njeriut mund të jenë përshtatur për të mos qenë në gjendje të perceptojnë dallimet në të afërmit e ngushtë, por nëse derrat janë më tej jashtë asaj sfere, atëherë integrimi në blastocist mund të jetë i pamundur. Në këtë rast, nikoqirët e tjerë të kafshëve do të duhet të hulumtohen më tej (Scientific American).

Shqetësimet etike

Është mjaft e qartë se ka disa shqetësime shumë ekstreme etike me këtë lloj teknologjie. Jam i sigurt që keni menduar edhe për disa vetë gjatë leximit të kësaj. Për shkak të shfaqjes së saj të fundit në botën e shkencës, ne nuk e dimë vërtetë gjerësinë e plotë të aftësisë së kësaj teknologjie. Është e mundur që integrimi i iPSC-ve njerëzore në embrion mund të përhapet në pjesët e tjera të trupit, ndoshta edhe në tru. Çfarë ndodh kur fillojmë të gjejmë nervat dhe indet e njeriut në trurin e derrit, duke i lejuar derrit të jetë i aftë për një nivel më të lartë arsyetimi se derri mesatar?

Kjo lidhet me shqetësimet me klasifikimin e kafshëve të gjalla kimerike. A do të konsiderohej ky derr gjysmë njeri? Nëse jo, definitivisht nuk është thjesht një derr, kështu që çfarë do të thotë kjo? Ku e tërheqim vijën? Gjithashtu, nëse ky derr përmban inde njerëzore, ai mund të jetë i ndjeshëm ndaj zhvillimit të sëmundjeve njerëzore, të cilat do të ishin katastrofike për transmetimin dhe mutacionin e sëmundjeve infektive (Daily Mail).

Christopher Thomas Scott, PhD, Drejtor i Programit të Stanford-it për Qelizat Staminale në Shoqëri, Studiues i Lartë i Kërkimit në Qendrën për Etikën Biomjekësore dhe tani një koleg i Nakauchit, shpjegon se funksionimi i njeriut shkon më tej se vetëm qelizat në tru. Ai pohon se "ata do të sillen si derra, do të ndihen si derra" dhe edhe nëse do të kishin një tru të përbërë nga inde njerëzore, ata nuk do të fillonin papritmas të flisnin dhe të funksiononin si njerëz. Sidoqoftë, është e rëndësishme të theksohet se kjo mund të mos jetë aq e vërtetë për kafshët më të ngjashme me njerëzit, si shimpanzetë dhe gorillat. Është në këto raste që një transferim i tillë në indet njerëzore do të ishte veçanërisht i frikshëm për t'u marrë parasysh. Për shkak të kësaj, këto lloj eksperimentesh janë të ndaluara nga Instituti Kombëtar i Shëndetësisë për t'u kryer mbi primatët, pasi pasojat e plota të futjes së qelizave burimore njerëzore mbeten të panjohura (Farmer Modern).

Procesi aktual për këtë që ne thjesht e rritim derrin me qëllimin për të korrur organet e tij dhe për ta vrarë atë është një temë polemike në vetvete. Ideja e fermave të organeve është veçanërisht shqetësuese për aktivistët e të drejtave të kafshëve. Është treguar se derrat ndajnë nivelin tonë të ndërgjegjes dhe vuajtjes (Farmeri Modern), kështu që argumentohet se përdorimi i tyre thjesht për rritjen e organeve njerëzore, korrja e tyre dhe lënia e tyre të vdesin është jashtëzakonisht çnjerëzore (Daily Mail).

Një shqetësim tjetër përfshin çiftëzimin midis kafshëve kimerike. Nuk dihet se si integrimi i qelizave burimore njerëzore në kafshë do të ndikonte në sistemin e riprodhimit të këtyre kafshëve. Ashtu si në rastin e trurit, është e mundur që disa nga këto qeliza burimore të mund të migrojnë në sistemin riprodhues, duke krijuar, në raste ekstreme, një organ riprodhues njerëzor plotësisht funksional. Kjo do të ishte absolutisht katastrofike pasi teorikisht do të çonte në formimin e një sperme dhe vezësh plotësisht njerëzore te derrat meshkuj dhe femra me këtë karakteristikë. Nëse dy nga këto kimera do të çiftëzoheshin, kjo mund të çonte edhe në një rast edhe më ekstrem ku do të kishte formimin e një fetusi plotësisht njerëzor brenda një kafshe ferme (Scientific American)!