Gisteren publiceerden onderzoekers een paper in het tijdschrift Cell waarin werd aangekondigd dat ze met succes de eerste chimera van mens-varken hadden geproduceerd - een embryo dat cellen van twee genetisch verschillende soorten bevat. De controversiële studie is de eerste stap in het kweken van menselijke organen in niet-menselijke gastdieren voor transplantatie.
Volgens Hannah Devlin van The Guardian werd het onderzoek geleid door een team van het Salk Institute for Biological Studies in La Jolla, Californië. De wetenschappers transformeerden cellen van een volwassen mens in stamcellen en injecteerden die vervolgens in vroege embryo's van varkens. Deze embryo's werden vervolgens geïmplanteerd in vrouwelijke varkens waar ze zich gedurende drie tot vier weken mochten ontwikkelen, wat neerkomt op het eerste trimester van een varkenszwangerschap.
Erin Blakemore van National Geographic meldt dat 186 van de embryo's zich ontwikkelden tot later-stadium chimera-embryo's. In elk later stadium van het varkensembryo was ongeveer 1 op elke 100.000 cellen afkomstig van mensen.
Het bereiken van zelfs deze vroegste fase is een lange reis geweest, meldt Blakemore. Voordat Belmonte en zijn collega's overgingen op chimera van mens-varken, werkten ze eerst aan chimera van muizen en ratten. Door CRISPR / Cas9-genbewerking te gebruiken, konden de onderzoekers de genen voor bepaalde orgaanvorming verwijderen uit blastocysten van muizen (een blastocyst is het cellulaire stadium vóór het embryo).
Vervolgens injecteerden ze rattenstamcellen in de blastocysten. Ze ontdekten dat de stamcellen de gaten opvulden en de ontbrekende organen ontwikkelden, waaronder een hart, alvleesklier en oog.
De onderzoekers probeerden vervolgens een vergelijkbare procedure om rattenstamcellen in varkensblastocysten te injecteren. Maar die combinatie werkte niet, vooral omdat de ontwikkelingstijdlijn voor de twee dieren zo ver uit elkaar ligt. De onderzoekers gingen vervolgens over op varkens en mensen met verschillende drachtstijden (de zwangerschap van een varken duurt ongeveer 112 dagen), maar meer vergelijkbare organen.
Het kostte vervolgens veel vallen en opstaan om stamcellen te vinden die zich volgens een vergelijkbare tijdlijn ontwikkelden. "We probeerden drie verschillende soorten menselijke cellen, die in wezen drie verschillende keren vertegenwoordigen, " vertelt Jun Wu, de eerste auteur op het papier aan Blakemore.
Het werk zou uiteindelijk levensreddende organen kunnen bieden voor degenen die wachten op donorlijsten, maar critici van het onderzoek geloven dat het mengen van mens en dier op welke manier dan ook een grens overschrijdt. In de Verenigde Staten heeft de National Institutes of Health federale financiering voor menselijk chimeeronderzoek verboden, hoewel het afgelopen augustus aangaf dat het dat verbod voor zorgvuldig gecontroleerde experimenten zou kunnen versoepelen.
Daniel Garry, een cardioloog die een onderzoeksproject leidt naar chimeren aan de Universiteit van Minnesota, vertelt Devlin dat hij denkt dat het Salk-experiment ethisch en verantwoord is uitgevoerd. "Dit is een belangrijke vooruitgang die ook kansen en ethische vragen oproept", zegt hij, erop wijzend dat de angst van veel mensen voor half-mens, half-beest chimeren niet echt binnen het bereik van de mogelijkheden liggen in deze studie.
Naarmate het onderzoek vordert, wordt het echter ingewikkelder. "Op dit punt wilden we weten of menselijke cellen überhaupt een bijdrage kunnen leveren om de vraag" ja of nee "te beantwoorden, " zegt Belmonte in een persbericht. "Nu we weten dat het antwoord ja is, is onze volgende uitdaging het verbeteren van de efficiëntie en het begeleiden van de menselijke cellen bij het vormen van een bepaald orgaan bij varkens."
