https://frosthead.com

Zullen Japanse onderzoekers menselijke organen in varkens laten groeien?

Als alles volgens plan verloopt, zullen de genetisch gemanipuleerde varkens van professor Hiroshi Nagashima opgroeien met functionele organen. Een paar van die lichaamsdelen hebben echter de genetische samenstelling van een mens. In wezen zullen ze meestal varkens zijn, deels menselijk.

Na het succesvol klonen van varkens in 2007, heeft de in Tokyo gevestigde geneticus gestage vooruitgang geboekt bij het perfectioneren van een techniek voor het produceren van dieren uit meerdere, genetisch verschillende cellen - wetenschappelijk aangeduid als chimeren. Zijn laatste prestatie was om witte varkens te fokken die de alvleesklier van zwarte varkens, een ander ras, bezaten door externe embryonale stamcellen in hun embryo's te injecteren. De procedure vereiste dat hij eerst het gen in de witte varkens uitschakelde dat het embryo instrueert om zijn eigen pancreas te ontwikkelen voordat hij de gemodificeerde embryo's chirurgisch in de baarmoeder van een surrogaat implanteert.

Hoewel dit allemaal klinkt als de dingen van de vreemde frankenwetenschap, moet je er rekening mee houden dat het concept van chimaera's, afgeleid van de leeuw, slang en geitenmix uit de Griekse mythologie, ook van nature voorkomt. In uiterst zeldzame gevallen versmelten niet-identieke tweelingzygoten op de een of andere manier in de vroege fase van de zwangerschap. De baby's zijn een combinatie van genetisch verschillende lichaamsdelen. Sommige hermafrodieten, met zowel mannelijke als vrouwelijke geslachtsorganen, zijn het duidelijkste voorbeeld van dit fenomeen.

De chimera's Nagashima en zijn medewerker, bioloog Hiromitsu Nakauchi, zien echter wel de grens tussen verre soorten vervagen. De Japanse onderzoekers willen menselijke pancreassen bij varkens telen, oogsten en vervolgens implanteren bij mensen in nood. Onderweg kunnen medische onderzoekers op een dag van dieren andere menselijke organen oogsten die zijn gegroeid uit het eigen DNA van de donor. Een doorbraak van zo'n omvang heeft het potentieel om vele levens te redden, met name die op een groeiende wachtlijst voor een geschikte donor. Naar schatting sterven er 18 mensen in Amerika die wachten op een orgel. En zelfs dan is er altijd bezorgdheid over de complicaties van het lichaam die het afwijzen, omdat bijna de helft van de mensen die getransplanteerde nieren krijgen, de eerste weken een negatieve reactie van het immuunsysteem ervaren.

Dus waarom varkens? Nou, op een vreemde manier zijn de grootte en functie van hun interne onderdelen vrij gelijkaardig aan die van ons. Eén experiment toonde zelfs aan dat varkens die met foetussen met geïnjecteerde menselijke stamcellen waren grootgebracht, een variatie hadden in varkenscellen, menselijke cellen en de hybride cellen in hun bloed en organen. Door de genetische 'intimiteit' tussen de twee soorten konden cellen met redelijk gemak samenvloeien. Het kan ook verklaren waarom ze al lang worden beschouwd als ideale kandidaten voor 'xenografting', waarbij weefsels of organen worden overgedragen van dieren op mensen. Hartkleppen worden vaak geënt van varkens en geïmplanteerd in mensen, omdat de harten van de twee soorten op dezelfde manier zijn gestructureerd. In een rapport op WIBW.com verklaarde Nagashima dat hij ervoor koos zijn kloneringsinspanningen te concentreren op varkens vanwege de griezelige mate waarin varkens en mensen anatomisch gelijk zijn.

Nakauchi heeft een aparte methode ontwikkeld voor het kweken van een bruine rat alvleesklier in een witte muis. Hoewel knaagdieren veel verder weg van de mens zijn dan varkens, maakt de techniek van Nakauchi gebruik van geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPSC's) in plaats van embryonale, wat de netelige kwestie van het vernietigen van bevruchte embryo's omzeilt. Opgenomen uit volwassen huidweefsel of bloed, kunnen iPSC's worden geprogrammeerd om net als embryonale stamcellen te functioneren en zich te ontwikkelen tot een verscheidenheid aan bouwstenen in het lichaam. De echte uitdaging is echter of hij deze technologie kan ontwikkelen zodat deze werkt voor het cultiveren van menselijke delen bij varkens. Toen hij op het vooruitzicht drukte, vertelde Nakauchi de BBC dat hij ervan overtuigd was dat de dag zal komen, hoewel het minstens vijf jaar duurt, misschien zelfs langer.

Controverse is echter gewoon onvermijdelijk als je het hebt over het verminderen van een dier dat volgens sommigen een geliefd huisdier is in een orgelfabriek. Ongemak varieert van de overduidelijke bezorgdheid over de inhumane behandeling van dieren tot meer verwarrende dilemma's als de technologie zover komt dat het mogelijk is om meer heilige menselijke delen, zoals een homosapien-brein, te koesteren.

Robert Streiffer, een bio-ethicus aan de Universiteit van Wisconsin in Madison, wijst erop dat het opfokken van bio-ontwikkelde varkens, specifiek voor het extraheren van een orgaan of twee, zou betekenen dat ze aan vrij zware interventies zouden worden onderworpen. Ze kunnen constant pompen met immuunonderdrukkingsmedicijnen ondergaan om bijvoorbeeld te voorkomen dat een nier wordt afgewezen en worden gedwongen om in besloten ruimtes te leven om het risico op letsel te minimaliseren.

"Je kunt niet vergeten dat varkens slimme, sociale dieren zijn die een breed scala aan emoties ervaren, " zegt hij. "In zulke sobere geïsoleerde omstandigheden zullen ze een groot deel van hun leven lijden. Het zou zeker veel aandacht krijgen van dierenrechtenorganisaties."

En dan zijn er de moeilijkere filosofische vragen. Op welk punt wordt een varken meer dan een varken beschouwd? Zo ja, welke rechten moeten dergelijke wezens dan krijgen? Streiffer ziet dat het onderzoek in Japan nauw genoeg is afgestemd zodat het waarschijnlijk niet de deur zal openen voor dappere nieuwe werelden. "Telkens wanneer je scenario's mogelijk maakt die mogelijk worden gemaakt door biotechnologie, kom je in deze raadsels terecht, zoals waar het verbeteren van de hersenen op een bepaalde manier de status van een dier op een bepaalde manier kan verbeteren en wat voor soort cognitieve vaardigheden [intelligentie of bewustzijn] nodig zijn om de status van zijnde mensen, "voegt Streiffer toe. "Maar ik zie dat gewoon niet als de uitkomst in dit geval."

De grootste obstakels op dit moment zijn legale. Hoewel Japan het mengen van genetisch materiaal van mens en dier in vitro toestaat, heeft het de daaropvolgende creatie van echte levende chimeren verboden. Nakauchi, die momenteel bij de regering lobbyt om de wet te heroverwegen, heeft onlangs geflirt met het idee om zijn onderzoek naar de Verenigde Staten te verplaatsen, waar in veel staten een dergelijk verbod niet bestaat.

"Hoewel hij waarschijnlijk nog steeds tegenstand zou ondervinden, althans op maatschappelijk niveau, is het hier niet illegaal, " zegt Streiffer. "Hij zou een pass moeten krijgen."

Zullen Japanse onderzoekers menselijke organen in varkens laten groeien?