موفق‌ترين كايمراي انساني- حيواني
پيوند اعضا بين انسان و حيوان
گروه علم| دانشمندان براي نخستين‌بار روياني را كه بخشي از آن خوك و بخشي انسان است، ساخته‌اند. اين آزمايش كه گزارش آن ژانويه 2017 در مجله علمي «سلول» (Cell) آمده است، از تزريق سلول‌هاي بنيادي انسان به رويان يك خوك صورت گرفته و سپس اين رويان در رحم ماده خوكي كاشته شده كه موقعيت رشد آن را فراهم كرده است. سلول‌هاي بنيادي پس از چهار هفته به شكل پيش‌ماده‌اي از گونه‌هاي بافتي متفاوت از جمله قلب، كبد و ياخته‌هاي عصبي درآمد و بخش كوچكي از خوك در حال رشد از سلول‌هاي انساني ساخته شد. در همان زمان محققان هشدار دادند خلق اين هيبريد خوك- انسان (كه نام موجودي اسطوره‌‌اي «كايمرا»، با سر شير، بدن بز و دمي مانند مار براي آن برگزيده شد) به‌شدت بي‌فايده است. اما موفق‌ترين كايمراي انسان-حيواني است كه گامي موثر به سوي پيشرفت رويان‌هاي حيواني با عملكرد اعضاي بدن انسان برداشته است. در پژوهشي كه يك روز پيش از اين آزمايش منتشر شد، گروه محققان بين‌المللي توضيح مي‌دهند كه اعضايي كه براي پيوند زدن مورد استفاده قرار مي‌گيرند را مي‌توان در رويان‌هاي كايمراهايي رشد داد كه بخشي از آنها موش و بخشي ديگر موش صحرايي هستند. اين محققان كه گزارش اين آزمايش را در مجله
«Nature» منتشركرده‌اند، ثابت كردند قادر به رشد لوزالمعده موش در رويان موش صحرايي هستند، سپس بافت‌هاي ترشح‌كننده انسولين را از اين عضو به موش دچار بيماري ديابت منتقل كنند و بدون اينكه منجر به واكنشي ايمني در بدن جانور شوند شدت بيماري را كاهش دهند. اين نخستين آزمايشي است كه در آن پيوند عضو از دو جانور ممكن مي‌شود. حالا محققان اميدوارند روزي پزشكان قادر به رشد بافت‌هاي انساني با استفاده از رويان‌هاي كايمراها در دام‌ها شوند و اعضاي بدن انسان را در دسترس بيماراني قرار دهند كه سال‌هاست در صف پيوند عضو ايستاده‌اند.
اين تكنيك پيش از اين بحث‌هاي اخلاقي جدل‌آميزي را در زمينه كاشت اعضاي انسان در بدن حيوان پيش آورده بود. برخي ادعا مي‌كنند از آنجايي كه سلول‌هاي بنيادي مي‌توانند به هر نوع بافتي تبديل شوند، از جمله بخش‌هايي از سيستم عصبي، بنابراين كايمراها تهديد شكل‌گيري حيواني با مغز يا دستگاه تناسلي انسان را ايجاد كردند. برخي هم معتقدند محدوده‌اي نمادين يا مقدس ميان محتواي ژنتيكي انسان و حيوان وجود دارد كه نبايد از آن عبور كرد.
اما وارديت راويتسكي، متخصص اخلاق‌زيستي در دانشكده سلامت عمومي دانشگاه مونترال، مي‌گويد اين دو تحقيقي كه در ژانويه انجام شده با نشان دادن فوايد بالقوه اين حوزه مي‌تواند كمكي به تحقيقات آتي كايمراي انسان-حيوان باشد: «فكر مي‌كنم اين آزمايش‌ها نشان مي‌دهند كه محققان با ساخت كايمراهاي انسان-غيرانسان چه هدفي را دنبال مي‌كنند. هر چه بيشتر مدافع اين نظريه باشيد كه اين آزمايش‌ها چيزي توليد مي‌كنند كه زندگي‌ها را نجات مي‌دهند، بيشتر به اين نكته مي‌رسيم كه مزيت‌شان واقعي و ملموس است.» دانشمندان در تلاش براي نشان دادن كمبود فزاينده اعضاي قابل پيوند در دنيا- طبق گزارش وزارت بهداشت و خدمات انساني ايالات متحده امريكا حدود 22 نفر در روز در صف انتظار براي پيوند عضو جان خود را از دست مي‌دهند- مي‌كوشند اعضاي بدن انسان را خارج از بدن انسان رشد دهند. اعضايي كه در «پتري ديش» رشد مي‌كنند با اعضايي كه در بدن موجودي زنده رشد مي‌كنند، يكسان نيستند. ژوان كارلوس ايزپيسوآ بلمونته، زيست‌شناس رشد در موسسه سالك و محقق ارشد در آزمايش كايمراي انسان- خوك مي‌گويد: «در اينجاست كه مبناي اين نوع آزمايش‌ها مطرح مي‌شود. چه مي‌شود اگر اجازه دهيم طبيعت اين كار را براي ما انجام دهد؟ چه مي‌شود اگر سلول‌هاي انساني را در رويان بگذاريم و رويان وظيفه خود را بداند؟»
مدل استفاده از كايمراها براي پيوند عضو احتمالا شبيه به تكنيكي است كه در مجله «Nature» گزارش شد. در اين آزمايش محققان سلول‌هاي بنيادي پرتوان القايي را (يعني سلول‌هاي معمولي‌اي كه به مرحله آغازين روياني برگردانده شده‌اند تا پتانسيل رشد به شكل هرگونه بافت را داشته باشند) از موش گرفتند. سپس اين سلول‌ها به رويان‌هاي موش صحرايي كه از لحاظ ژنتيكي اصلاح‌شده بودند و بنابراين لوزالمعده آنها قادر به رشد نبود، تزريق شدند. رويان‌هاي موش‌هاي صحرايي رشدي طبيعي داشتند و سالم به دنيا آمدند. تك تك آنها لوزالمعده يك موش صحرايي را كه از سلول‌هاي موش ساخته شده، داشتند. لوز‌المعده‌ها آنقدر بزرگ بودند كه كاشت آنها در موشي بزرگ امكان نداشت. بنابراين محققان فقط جزاير را (سلول‌هايي درون لوزالمعده كه هورمون‌هايي مانند انسولين را توليد مي‌كنند) بيرون آوردند و آنها را در موشي كه استعداد او در ديابت را شكل داده بودند، كاشتند.
از آنجايي كه سلول‌هاي پيوندزده شده با توسل به سلول‌هاي بنيادي گرفته شده از موش، رشد كرده بودند، اين حيوانات فقط پنج روز به داروي سركوب‌كننده سيستم ايمني احتياج داشتند تا بدن‌شان در مقابل بافت‌هاي جديد، مقاومت نكنند. سپس آنها قادر بودند به مدت يك سال به زندگي طبيعي خود با سطح گلوكز سالم در خون ادامه دهند. هيروميتسو ناكائوچي، پژوهشگر سلول بنيادي در دانشگاه استنفورد و دانشگاه توكيو كه محقق ارشد اين مطالعه بود، مي‌گويد اين تحقيق نشان مي‌دهد كه نه تنها پيوند اعضا ميان دو گونه متفاوت حيواني امكان‌پذير است بلكه اين فرآيند خطري را متوجه موجود پذيرنده نمي‌كند: «اين عمل نوعي پيوند است كه مي‌توان روزي در كلينيك و روي انسان بيمار انجام داد.» ناكائوچي مديريت يك تحقيق بر رويان‌هاي انساني-كايمرا را بر عهده دارد اما تلاش‌هاي او براي تزريق سلول‌هاي بنيادي انسان به رويان‌هاي گوسفند موفق نبوده است. احتمالاً فاصله تكاملي ميان انسان و دام ممكن است استقرار سلول‌هاي انساني در اين حيوانات را با مشكل مواجه كرده باشد. محققان ديگري كايمراهاي انسان- موش را ساخته‌اند كه رشد كاملي دارند و بزرگسال مي‌شوند. اما بحثي كه پيش آمد اين بود كه چه مقدار از سلول‌هاي انساني را مي‌توان به يك موش داد. ناكائوچي مي‌گويد از خواندن گزارش «Cell» كه قابل توجه‌ترين پيشرفت كايمراهاي انسان- حيوان را نشان مي‌داده، خشنود شده است؛ اگرچه اين تكنيك به هيچ‌وجه با آزمايشي كه ناكائوچي بر روي موش‌ها انجام داد، قابل مقايسه نيست. او هشدار مي‌دهد: «اگر اين مقاله را بخوانيد، متوجه مي‌شويد مقدار سلول‌هاي انساني منتقل شده به موش محدود است. مقدار سلول‌ها خيلي كم و اندازه آنها كوچك است؛ همچنين سلول‌هايي كه در نخستين مرحله روياني به سر مي‌برند. بنابراين هنوز هم مطمئن نيستيم مي‌توانيم كايمراهاي انساني را بسازيم يا نه. اما خوشحالم كه آنها اين تحقيق را انجام دادند. » تحقيق «Cell» نتيجه چهار سال آزمايش بر 1500 رويان خوك بود. اين رويان‌ها از لحاظ ژنتيكي اصلاح نشده بودند. مانند رويان‌هاي موش صحرايي ناكائوچي. اما دانشمندان سالك از تكنيكي مشابه براي تزريق سلول‌هاي انساني استفاده كردند. پابلو راث، استاديار دانشكده علوم حيواني در دانشگاه كاليفرنيا معتقد است خوك حيواني ايده‌آل براي تحقيق در زمينه كايمراهاست. اعضاي بدن اين حيوانات تقريبا به اندازه اعضاي بدن انسان است اما نسبت به انسان‌ها و پستانداران ديگر با سرعت بيشتري رشدشان كامل مي‌شود. راث مي‌گويد: «يك سلول در باروري به مدت 9 ماه به 90 كيلوگرم مي‌رسد، اندازه معمولي يك خوك بزرگسال. وقتي انتظار معمول براي پيوند كليه را كه حدود 3 سال است در نظر بگيريد، متوجه مي‌شويد كه اين امر معقول است.» با اين وجود باروري سريع خوك‌ها به اين معناست كه اعضاي بدن آنها سرعت تكامل بيشتري نسبت به اعضاي بدن انسان‌ها دارد. اگر محققان مي‌خواهند در توليد كايمراها موفق باشند بايد زمان را هم در نظر بگيرند. بنابراين راث و همكارانش سه گونه متفاوت از سلول‌هاي بنيادي را براي آزمايش‌شان مورد استفاده قرار دادند: سلول‌هاي «بكر» كه در مرحله اوليه تكامل قرار دارند، سلول‌هاي «اوليه» كه رشد داشتهاند (اما هنوز پرتوان هستند) و سلول‌هاي «مياني» كه رشدي مابين اين دو داشتهاند. ده‌ها سلولِ گونه‌هاي متفاوت به رويان‌هاي خوك تزريق مي‌شوند كه پس از آن اين رويان‌ها در ماده خوك‌ها كاشته مي‌شوند و سه تا چهار هفته فرصت رشد دارند. سلول‌هاي اوليه هرگز در رويان ميزبان مستقر نمي‌شوند. سلول‌هاي بكر در ابتدا با بافت حيوان در حال رشد تركيب مي‌شوند اما چهار هفته بعد در بدن خوك در حال رشد قابل تشخيص هستند. سلول‌هاي مياني موفق‌تر عمل كردند. زماني كه رويان‌ها از بدن ماده خوك جدا شدند و مورد بررسي قرار گرفتند، يك سلول از 100 هزار سلول، انساني (و نه خوكي) بود. سلول‌هاي انساني به تناوب در كايمرا پخش شده بودند: بسياري در آنچه به قلب تبديل مي‌شد، قرار داشتند، برخي در كليه و كبد. برخي از اين سلول‌ها در پيش‌ماده‌هاي ياخته‌هاي عصبي قرار گرفته بودند و ترس متخصصان اخلاق‌زيستي را كه نگران ساخت حيواني با آگاهي انساني يا حتي شبه‌انساني هستند، برانگيخت. اما ايزپيسوآ بلمونته مي‌گويد براي رسيدن به اين چشم‌انداز مسيري طولاني را بايد بپيماييم.
منبع: واشنگتن‌پست