Επιστήμονες δημιούργησαν «χιμαιρικά» έμβρυα από κύτταρα ανθρώπων και πιθήκων. Researchers generate human-monkey chimeric embryos

Έμβρυα από κύτταρα ανθρώπου και πιθήκου δημιουργήθηκαν για πρώτη φορά στο εργαστήριο. Using fluorescent antibody-based stains and advanced microscopy, researchers are able to visualize cells of different species origins in an early stage chimeric embryo. The red color indicates the cells of human origin. Credit: Weizhi Ji, Kunming University of Science and Technology

Ερευνητές από την Κίνα και τις ΗΠΑ δημιούργησαν για πρώτη φορά «χιμαιρικά» έμβρυα που επιβίωσαν για σημαντικό χρονικό διάστημα, έως και είκοσι ημέρες.

Σύμφωνα με όσα μεταδίδει το phys.org η έρευνα, παρά τα ηθικά ζητήματα που προκύπτουν, δύναται να συμβάλλει στους τομείς της αναπτυξιακής βιολογίας και της εξέλιξης. Παράλληλα μπορεί να συμβάλλει στην ανάπτυξη νέων μοντέλων ανθρώπινης βιολογίας και ασθενειών. Η έρευνα δημοσιεύθηκε στις 15 Απριλίου στο περιοδικό Cell.

«Καθώς δεν μπορούμε να πραγματοποιήσουμε συγκεκριμένα πειράματα σε ανθρώπους, είναι σημαντικό να έχουμε καλύτερα μοντέλα για να μελετήσουμε και να κατανοήσουμε με μεγαλύτερη ακρίβεια την ανθρώπινη βιολογία και τις ασθένειες», δήλωσε ο επικεφαλής συγγραφέας Juan Carlos Izpisua Belmonte, καθηγητής στο Ινστιτούτο Βιολογικών Επιστημών Salk, στην Τσεχία.

Παράλληλα συμπλήρωσε πως ένας σημαντικός στόχος της πειραματικής βιολογίας είναι η ανάπτυξη μοντέλων συστημάτων που επιτρέπουν τη μελέτη ανθρώπινων ασθενειών υπό συνθήκες in vivo.

Part lion, part goat, and part snake, the chimeras of Greek mythology were monstrous creatures. Today, on the other hand, the only thing monstrous about medical chimeras is the potential ethics quarries they represent. Shutterstock

Η χίμαιρα είναι ένας οργανισμός του οποίου τα κύτταρα προέρχονται από δύο ή περισσότερα «άτομα», με τις πρόσφατες έρευνες να στρέφονται σε συνδυασμούς διαφορετικών ειδών. Ο όρος προέρχεται από την ελληνική μυθολογία και οι επιστήμονες ξεκίνησαν να δημιουργούν χιμαιρικά έμβρυα τη δεκαετία του 1970.

Το 2020 η ομάδα πίσω από αυτή τη μελέτη δημιούργησε τεχνολογία που επέτρεψε στα έμβρυα των πιθήκων να παραμείνουν ζωντανά και να αναπτυχθούν εξωσωματικά για ένα εκτεταμένο χρονικό διάστημα.

Macaca fascicularis, or the crab-eating macaque monkey, may not look very human-like but this non-human primate is actually one of our closest genetic relatives and often used as a stand-in for humans in medical science. Shutterstock

Στην μελέτη που δημοσιεύτηκε, έξι ημέρες μετά τη δημιουργία τους, οι επιστήμονες χορήγησαν στο κάθε έμβρυο 25 πολυδύναμα βλαστοκύτταρα, ικανά να διαφοροποιούνται και να δίνουν μια ποικιλία ιστών. Την επόμενη μέρα, ανιχνεύθηκαν ανθρώπινα βλαστοκύτταρα σε 132 έμβρυα. Μετά από 10 ημέρες, 103 από τα χιμαιρικά έμβρυα εξακολουθούσαν να αναπτύσσονται. Η επιβίωση άρχισε σύντομα να μειώνεται, και μέχρι την 19η ημέρα, μόνο τρία έμβρυα παρέμεναν ζωντανά. Είναι σημαντικό, ωστόσο, ότι το ποσοστό των ανθρώπινων κυττάρων στα έμβρυα παρέμεινε υψηλό καθ’ όλη τη διάρκεια της ανάπτυξης.

Οι ερευνητές πραγματοποίησαν μεταγραφική ανάλυση τόσο στα ανθρώπινα όσο και στα κύτταρα των εμβρύων. «Από αυτές τις αναλύσεις, εντοπίστηκαν αρκετά μονοπάτια επικοινωνίας τα οποία είτε ήταν νέα είτε ενισχύθηκαν στα χιμαιρικά κύτταρα», αναφέρει ο Belmonte. Το σημαντικό επόμενο βήμα για τους επιστήμονες θα πρέπει να είναι η αξιολόγηση όλων των μοριακών οδών που εμπλέκονται σε αυτήν την επικοινωνία μεταξύ των ειδών, με τον άμεσο στόχο να βρεθούν εκείνες οι διαδρομές που είναι ζωτικής σημασίας για την αναπτυξιακή διαδικασία.

Μακροπρόθεσμα, οι ερευνητές ελπίζουν να χρησιμοποιήσουν τις χίμαιρες όχι μόνο για να μελετήσουν την πρώιμη ανάπτυξη του ανθρώπου και να μοντελοποιήσουν τις ασθένειες αλλά και για να αναπτύξουν νέες προσεγγίσεις σχετικά με τον έλεγχο των φαρμάκων, καθώς και να δημιουργήσουν δυνητικά μεταμοσχεύσιμα κύτταρα, ιστούς ή όργανα.

An artistic representation of a human-monkey embryo. KAUST / Cell

Ο Izpisua Belmonte σημειώνει ωστόσο ότι «είναι ευθύνη μας ως επιστήμονες να διεξάγουμε την έρευνά μας προσεκτικά, ακολουθώντας όλες τις ηθικές, νομικές και κοινωνικές κατευθυντήριες γραμμές».

Πηγές: Cell, Tan et al.: "Chimeric contribution of human extended pluripotent stem cells to monkey embryos ex vivo" www.cell.com/cell/fulltext/S0092-8674(21)00305-6, DOI: 10.1016/j.cell.2021.03.020 - https://phys.org/news/2021-04-human-monkey-chimeric-embryos.html - https://www.inverse.com/innovation/human-monkey-hybrids - https://www.lifo.gr/now/tech-science/epistimones-dimioyrgisan-himairika-embrya-apo-kyttara-anthropon-kai-pithikon