Anchetatorii din China si Statele Unite au injectat celule stem umane in embrioni de primate si au reusit sa creasca embrioni himerici pentru o perioada semnificativa de timp – pana la 20 de zile. Cercetarea, in ciuda preocuparilor sale etice, are potentialul de a oferi noi informatii despre biologia dezvoltarii si evolutia. De asemenea, are implicatii pentru dezvoltarea de noi modele de biologie si boala umana.
,,Deoarece nu suntem in masura sa desfasuram anumite tipuri de experimente la oameni, este esential sa avem modele mai bune pentru a studia si a intelege mai exact biologia si bolile umane”, spune autorul principal Juan Carlos Izpisua Belmonte, profesor la Laboratorul de Expresie Genica de la Institutul Salk pentru Stiinte Biologice. Un obiectiv important al biologiei experimentale este dezvoltarea de sisteme model care sa permita studiul bolilor umane in conditii in vivo.
Chimerele interspecifice la mamifere au fost fabricate inca din anii 1970, cand au fost generate la rozatoare si utilizate pentru a studia procesele de dezvoltare timpurii. Avansul care a facut posibil studiul actual a venit anul trecut cand echipa colaboratoare a acestui studiu – condusa de Weizhi Ji de la Universitatea de Stiinta si Tehnologie Kunming din Yunnan, China – a generat o tehnologie care a permis embrionilor maimutelor sa ramana in viata si sa creasca in afara corpului pentru o perioada extinsa de timp.
In studiul actual, la sase zile dupa ce s-au creat embrioni de maimuta, fiecare a fost injectat cu 25 de celule umane. Celulele provin dintr-o linie celulara indusa de pluripotent cunoscuta sub numele de celule stem pluripotente extinse, care au potentialul de a contribui atat la tesuturile embrionare, cat si la cele extraembrionare. Dupa o zi, celulele umane au fost detectate in 132 de embrioni. Dupa 10 zile, 103 embrioni himerici erau inca in curs de dezvoltare. Supravietuirea a inceput sa scada in curand si, in ziua 19, doar trei himere erau inca in viata. Important, insa, procentul de celule umane din embrioni a ramas ridicat pe tot parcursul timpului in care au continuat sa creasca.
,,Din punct de vedere istoric, generatia de himere om-animal a suferit de o eficienta scazuta si de integrarea celulelor umane in specia gazda”, spune Izpisua Belmonte. ,,Generarea unei himere intre primate umane si non-umane, o specie mai strans legata de oameni de-a lungul cronologiei evolutive decat toate speciile utilizate anterior, ne va permite sa obtinem o mai buna intelegere daca exista bariere impuse in mod evolutiv in calea generarii himerei si daca exista sunt orice mijloace prin care le putem depasi “.
Anchetatorii au efectuat analize transcriptomice atat pe celulele umane, cat si pe cele ale maimutelor din embrioni. ,,Din aceste analize, au fost identificate mai multe cai de comunicare care erau fie noi, fie consolidate in celulele himerice”, explica Izpisua Belmonte. ,,Intelegerea cailor care sunt implicate in comunicarea celulelor himerice ne va permite sa imbunatatim aceasta comunicare si sa crestem eficienta chimerismului la o specie gazda care este mai indepartata evolutiv de oameni.”
Un pas important urmator pentru aceasta cercetare este evaluarea mai detaliata a tuturor cailor moleculare care sunt implicate in aceasta comunicare interspecifica, cu scopul imediat de a gasi care cai sunt vitale pentru procesul de dezvoltare. Pe termen mai lung, cercetatorii spera sa foloseasca himerele nu numai pentru a studia dezvoltarea umana timpurie si pentru a modela boala, ci pentru a dezvolta noi abordari pentru screeningul medicamentelor, precum si pentru a genera celule, tesuturi sau organe transplantabile.
O previzualizare care insoteste in celula prezinta potentialele considerente etice legate de generarea omului / himere de primate non-umane. Izpisua Belmonte remarca, de asemenea, ca ,,este responsabilitatea noastra ca oameni de stiinta sa efectuam cercetarile noastre cu atentie, urmand toate liniile etice, legale si sociale existente”. El adauga ca, inainte de inceperea acestei lucrari, ,,consultari etice si revizuiri etice au fost efectuate atat la nivel institutional, cat si prin informare catre bioeticieni neafiliati. Acest proces detaliat si detaliat a ajutat la ghidarea experimentelor noastre”.
Aceasta lucrare a fost sustinuta de Programul National de Cercetare si Dezvoltare Cheie, Fundatia Nationala de Stiinte Naturale din China, Proiectul major de cercetare de baza al stiintei si tehnologiei din Yunnan, Proiectele cheie ale programului de cercetare de baza in provincia Yunnan, Planul de sustinere a cultivarii talentelor la nivel inalt al Provincia Yunnan si Proiecte de cercetare fundamentala Yunnan, UCAM si Fundatia Moxie.
