מחקר ראשון שמראה התפתחות של כימרה בין המינים כמקור חדש לאיברים עבור השתלות
במחקר שפורסם ב-Cell1, כימרות - הנקראות על שם מפלצת אריה-עז-נחש המיתולוגית - מיוצרות לראשונה על ידי שילוב חומר מאדם ובעלי חיים. ה תאים אנושיים ניתן לראות בהצלחה גדל בתוך חזיר לאחר שתאי גזע אנושיים (שהם בעלי יכולת להתפתח לכל רקמה) מוזרקים לעובר החזיר על ידי טכנולוגיה חדשנית של תאי גזע.
מחקר זה בראשות פרופסור חואן קרלוס איזפיסואה בלמונטה במכון סאלק למחקרים ביולוגיים בקליפורניה הוא פריצת דרך ענקית ועבודה חלוצה בהבנת ומימוש הפוטנציאל של כימרות בין המינים ומספק יכולת חסרת תקדים לחקור התפתחות מוקדמת של עוברים ו איבר היווצרות.
כיצד מתפתחת כימרה אדם-חזיר?
עם זאת, המחברים מתארים תהליך זה כלא יעיל עם שיעור הצלחה נמוך של רק ~9 אחוזים, אך הם גם הבחינו כי תאים אנושיים נראו פועלים בהצלחה כשהם חלק מכימרה של אדם-חזיר. שיעור ההצלחה הנמוך מיוחס בעיקר לפערים האבולוציוניים בין אדם לחזיר וגם לא היו עדויות לכך שתאים אנושיים השתלבו בצורה מוקדמת של רקמת המוח. שיעור ההצלחה הנמוך ללא עמידה, התצפיות מראות שלמיליארדי תאים בעובר הכימרה עדיין יהיו מיליוני תאים אנושיים. בדיקה של תאים אלה לבדם (אפילו 0.1% עד 1%) בהחלט תהיה משמעותית בהקשר גדול יותר כדי להשיג הבנה ארוכת טווח של כימרה בין המינים.
מחקר כימרה קשור גם פורסם בערך באותו זמן ב-Nature בהובלת Hiromitsu Nakauchi במכון סטנפורד לביולוגיה של תאי גזע ורפואה רגנרטיבית, המדווח על איים פונקציונליים בכימירות של חולדה עכבר.2.
דיון אתי סביב כימרות, כמה רחוק אנחנו יכולים ללכת?
עם זאת, המחקרים הקשורים לפיתוח כימרות בין-מינים ניתנים לוויכוח גם מבחינה אתית ומעוררים דאגה באיזו מידה ניתן לבצע מחקרים כאלה והם מקובלים מבחינה משפטית וחברתית. הדבר כרוך באחריות אתית ובגופים משפטיים לקבלת החלטות ומעלה גם מספר שאלות.
אם ניקח בחשבון את כל השיקולים האתיים, לא בטוח אם א בן אנוש-כימרה של בעלי חיים יכולה להיוולד אי פעם. האם זה יהיה מוסרי אם זה נולד אך אסור להתרבות על ידי הפיכתו לסטרילי? כמו כן, כמה אחוז מתאי מוח אנושיים יכולים להיות חלק מכימרה מוטלת בספק. האם הכימרה עשויה ליפול לאיזה אזור אפור לא נוח כנושא בין מחקר בבעלי חיים ובני אדם. מדענים אינם יודעים הרבה על המינים שלהם בגלל המחסומים הרבים למחקר על בני אדם. מחסומים אלו אינם כוללים תמיכה במחקר עוברים, איסור על ניסויים קליניים כלשהם הקשורים לשינוי גנטי של קו הנבט (תאים שהופכים לזרע או ביציות) ומגבלות על מחקר הביולוגיה ההתפתחותית של האדם.
אין ספק שמדענים יצטרכו להתמודד עם שאלות אלו בזמן מתאים במקום להימנע מהן. מאמצים כאלה יספקו בסיס ויקדמו את הדרך למחקר נוסף שהוא נכון מבחינה אתית ויספק תובנות מעמיקות יותר לגבי "להיות אנושי".
המחברים מצהירים באופן מוחלט שמטרתם היא להבין בעיקר כיצד תאים משני מינים שונים (חזיר ובני אדם כאן) מתערבבים, מתמיינים ומשתלבים וכי הם ניתחו את כימרה של אדם-חזיר בשלב מוקדם מאוד בהתפתחות.
אתגרים מרובים אבל תקווה עצומה לעתיד
מחקר זה מרגש למרות היותו מאתגר מבחינה אתית ומהווה את הצעד הראשון ליצירת איברים אנושיים הניתנים להשתלה באמצעות בעלי חיים גדולים (חזירים, פרה וכו') איבר הגודל והפיזיולוגיה קרובים מאוד ודומים לבני אדם. עם זאת, אם נסתכל על המחקר הנוכחי, רמות הדחייה החיסונית גבוהות מאוד בזמן שאנחנו מדברים. תרומת החזיר (תאים מחזיר) לכל איבר שגדל בכימרה היא אתגר גדול במיוחד עבור כל מחשבה על השתלת איברים מוצלחת בבני אדם.
עם זאת, התקווה האמיתית לעתיד כאן היא להיות מסוגל לקבל א מקור חדש לאיברים להשתלות בבני אדם באמצעות טכנולוגיות עריכת תאי גזע וגנים. זה חשוב וצורך השעה, לאור הצורך העצום בהשתלה בקרב חולים, שרבים מהם מתים ברשימת ההמתנה (במיוחד עם צרכים של כליות וכבד) וגם המחסור העצום בכמות מספקת של תורמים.
מחברים טוענים כי מחקר זה ישפיע גם על תחומי מחקר קשורים אחרים. להמשך הפיתוח של כימרות עם יותר רקמות אנושיות באופן יחסי יש השלכות ושימושיות בחקר הופעת מחלות בבני אדם ולבדיקת תרופות לפני ניסויים במשתתפים אנושיים מלבד הבנת ההבדלים בין המינים. במחקר זה, הטכנולוגיה לא שימשה עבור כימרות אנושיות, אך באופן תיאורטי ניתן להמציא מתודולוגיה משלימה בעתיד בניסיון להשתמש בכימירות כדי ליצור איברים אנושיים להשתלה. עבודה נוספת בתחום זה תביא לתובנות לגבי ההצלחה וההגבלות האפשריות של טכנולוגיות אלו כאשר משתמשים בהן לפיתוח כימרה.
זהו מחקר ראשון ומכריע על התפתחות כימרות של בני אדם ובעלי חיים וסולל דרך לקדם את ההבנה של הקהילה המדעית לגבי נתיבי היצירה וההתפתחות של תאים בסביבה של בעלי חיים.
***
מקור (ים)
1. Wu J et al. 2018. כימריזם בין-מינים עם תאי גזע פלוריפוטנטיים של יונקים. תא. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036
2. Yamaguchi T et al. 2018. אורגנוגנזה בין המינים מייצרת איים פונקציונליים אוטולוגיים. טֶבַע. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070
