Трансплантирането на човешки клетки в животински мозъци дава представа за

...
Трансплантирането на човешки клетки в животински мозъци дава представа за
Коментари Харесай

Хибридни мозъци: етиката при трансплантирането на човешки неврони в животни

Трансплантирането на човешки кафези в скотски мозъци дава визия за заболяванията и дружно с това повдига нови етични въпроси.

В тъмна стая в лаборатория в Лондон група студенти и откриватели следят по какъв начин група човешки мозъчни кафези се откриват в новия им дом: жив мозък на мишка. На компютърен екран до микроскоп човешките кафези светят в проблясъци на едновременна интензивност. С течение на времето от клетките покълват нови връзки с дължина няколко сантиметра и образуват мрежи между тях. Това е завладяващо наблюдаване за учениците на Винченцо Де Паола, който управлява лабораторията в “Импириъл колидж " в Лондон.

Те имат места на първия ред за извънредно шоу. Групата на Де Паола е една от дребното лаборатории, способни да учат човешки невронни кафези, работещи в жив, разрастващ се мозък - система, която другояче е значително неразрешена както по етични, по този начин и по механически аргументи. “Не можем да учим тези процеси, до момента в който се развиват в човешкия мозък “, споделя той. " Вместо това искахме да следим по какъв начин човешките кортикални неврони узряват и образуват дейни мрежи в живо животно. "

Системата на Де Паола е профилиран вид невронна фантазия - област на проучване, която се разшири извънредно доста през последните пет години, предизвиквайки спор по отношение на етиката при смесването на човешка и животинска мозъчна тъкан.

Поддръжниците споделят, че такива системи към този момент дават значима информация за здравето и заболяванията . Например, употребявайки невронни химери, учените са разкрили разлики в това по какъв начин се развиват и държат невроните при синдрома на Даун и заболяването на Алцхаймер.

Но други предизвестяват, че такива химери съставляват етична сива зона, заради капацитета да замъглят границата сред хората и животните или да пренесат човешкото усещане или знание в животно . Някои откриватели споделят, че тези типове химери би трябвало да се употребяват единствено в случай че не е подобаващ различен клетъчен или скотски модел. “Това в действителност ли е добър модел за отговор на теоретичен въпрос или прекрачваме граници с него? “ пита Наоми Морис, биолог в Института “Франсис Крик “ в Лондон.

Въпреки че проучванията, употребяващи химери - формирания, формирани от кафези от разнообразни организми или типове - се организират от десетилетия, тези невронни химери разкриват нова етична територия . Специален отчет от 2021 година за проучване на невронни химери от Националните академии на науката, инженерството и медицината на Съединени американски щати, маркира въпроси като опцията животните да бъдат дарени с нови когнитивни качества или признаци на човешки болести, които биха могли да бъдат тревожни. Комитетът предложи, че макар че сегашната регулация на проучванията на стволови кафези и животни е подобаваща, полето би трябвало да се държи под строго наблюдаване . Комитетът също по този начин насърчи потреблението на пилотни изследвания и деликатното наблюдаване на животните, с цел да се разпознават нови или необикновени държания.

Тепърва ще има доста работа за регулаторите какво да наблюдават. Изследователите обмислят да надвишават трансплантацията на няколко изолирани кафези и да основат химерни животни с човешки мозъчни области. Проучвания, които трансплантират човешки мозъчни стволови кафези в мозъци на маймуни, помогнаха за стартирането на клинично изпитване през 2018 година, тестващо дали трансплантациите на човешки мозъчни стволови кафези могат да лекуват заболяването на Паркинсон. През 2019 година Япония анулира възбраната за държавно финансиране на проучвания с потребление на химерни ембриони човек-животно. В доста страни, в това число Съединените щати и Обединеното кралство, проучванията, които смесват човешки мозъчни кафези или тъкани с мозъка на друго животно, са законово позволени и могат да бъдат финансирани от държавното управление с спомагателен обзор. Съединените щати не разрешават държавното финансиране за проучване на химерни ембриони сред хора и животни.

Наблюдателите чакат полето да се развива бързо. " Знаем, че ще се развива бързо “, споделя Инсу Хюн, шеф по изследователска нравственос в Харвардското здравно учебно заведение в Бостън, Масачузетс.

Изследователски бекграунд

Историята на биологията изобилства от химери. Започвайки от началото на 1900 година , ембриолозите изрязват и залепват дружно части ембрион от разнообразни скотски типове - сливайки пиле с пъдпъдък. Изследователите също вкарват човешки детайли като органи, кафези или гени в други животни от десетилетия. Често обосновката е да се разбере по-добре по какъв начин работят биологичните системи или да се намерят леченния за заболявания , споделя Али Бриванлу, биолог в университета Рокфелер в Ню Йорк. Изследователите на рака рутинно трансплантират човешки тумори на мишки, а от края на 80-те години учените сътвориха мишки с човешка имунна система.

Има и мотивация с по-голяма практическа изгода: да се намерят способи за развъждане на човешки съвместими органи при животни, за да се облекчи дефицитът на органи за трансплантация . През последните няколко месеца откриватели трансплантираха генетично модифицирани бъбреци на прасета и сърце на свиня на хора.

Но трансплантации на човешки неврони, които оцеляват в дълготраен проект, са основани едвам през последното десетилетие . През 2013 година Пиер Вандерхаген, тогава невролог в Свободния университет в Брюксел, и сътрудниците му усъвършенстваха деликатния развой на развъждане на човешки неврони от стволови кафези дотам, че те да виреят — само че не да порастват неконтролирано в мозъка на мишката, когато бъдат трансплантирани.

Могат ли лабораторно отгледани мозъци да станат съзнателни?

През 2016 година Националният здравен институт на Съединени американски щати предложи унищожаване на мораториума за финансиране на проучвания, употребяващи скотски ембриони, съдържащи човешки кафези. В организацията заваляха публични мнения, изразяващи най-вече противоречие. (Забраната за финансиране остава в действие.) Но изследване от 2020 година измежду 430 души в Съединените щати откри, че 59% поддържат проучване на химерни ембриони човек-свине, предопределено да създава човешки тъкани при свине .

Прасетата с човешка бъбречна или чернодробна тъкан са едно нещо; нервната тъкан може да не е толкоз допустима. “Мозъкът е този, който хората свързват с честен статус “ , споделя Инсу Хюн, шеф по изследователска нравственос в Харвардското здравно учебно заведение в Бостън, Масачузетс. Въпреки че откривателите споделят, че никое от проучванията не се приближава до реализиране на човешко схващане при животно, тази връзка ги кара да преразгледат - в кой миг мозъкът на животното става прекомерно човешки за комфорта на обществото?

Смесване на мозъчни кафези

През последните пет години откривателите са създали няколко метода за основаване на невронни химери. Те варират по трудност от трансплантиране на единични човешки неврони или парче култивирана мозъчна тъкан до съчетание на ембриони от два типа, с цел да се опитат да произведат химерна мозъчна тъкан от нулата.

Могат ли трансплантациите на тези групи по някакъв метод да трансформират образното или сетивното усещане на мишката към по-човешка версия? Нито един от екипите не е тествал познавателните качества или държанието на трансплантираните мишки, само че всички оповестяват, че мишките като цяло са се държали като своите нетрансплантирани връстници. Както Де Паола, по този начин и Вандерхаген, чиято група в този момент работи във Фламандския институт по биотехнологии, са скептични, че лимитираният брой човешки неврони и връзки могат да трансформират възгледите на мишката . “Не мисля, че даже няколко хиляди човешки кафези биха подтикнало човешкото държание или усещане “, споделя Вандерхаген. Но той и Де Паола считат, че работещите в региона би трябвало да се опитат да дефинират в кой миг това може да се промени.

Дългоживеещи органоиди

Голям прогрес в проучването на човешката мозъчна тъкан в лабораторни условия е появяването на мозъчни органоиди, самоорганизиращи се структури, формирани, когато мозъчните стволови кафези се отглеждат в 3D просвета.

Мозъчните органоиди стават все по-сложни, откогато бяха основани за първи път през 2013 година от Маделин Ланкастър и Юрген Кноблих. Някои откриватели даже са съшили голям брой органоиди дружно в “асамблеиди “.

Органоидите са задоволително комплицирани, с цел да бъдат добър метод да зададете доста въпроси за човешкия мозък , само че даже асамблеоидите към момента са надалеч от сложността на същинския , споделя Серджиу Паска, невролог от Станфордския университет в Калифорния. Това е по този начин, тъй като им липсва сензорен вход, кръвоносни съдове, имунни и поддържащи кафези и не получават противоположна връзка, споделя той. Освен това, откакто структурите набъбнат над 3-4 милиметра по мярка, клетките в средата умират заради липса на хранителни субстанции от бульона на клетъчната просвета. Може да е мъчно да се поддържа растежът им след няколко месеца.

За да преодолеят тези ограничавания, невролозите са почнали да трансплантират органоиди в мозъка на животно , с цел да моделират по-отблизо сложността на човешките мозъчни вериги и по какъв начин те се объркват при заболяване.

Групата на невролога Ръсти Гейдж от Института за биологични проучвания Солк в този момент възнамерява да трансплантира мозъчни органоиди, направени от кафези на хора с заболяването на Алцхаймер, в здрави мозъци на мишки и, назад - здрави човешки органоиди в мозъци на мишки, които имитират признаците на Алцхаймер. Целта е да се разграничи кои типове кафези - самите неврони или други мозъчни кафези като астроцитите - способстват за възпалението, следено при заболяването.

Какво следва за отглежданите в лаборатория човешки ембриони?

Според Гейдж един ден може да се стигне до персонализирани органоидни трансплантации, които заместват болна или повредена мозъчна тъкан .

За Ланкастър, в този момент биолог по развиването в Лабораторията по молекулярна биология в Кеймбридж, органоидната трансплантация има своето място, само че тя приканва откривателите да проучат деликатно опитите с животни, които вършат, и да се уверят, че са оправдани . “Трябва да бъдем деликатни като откриватели – това е толкоз горещо поле с доста изявления “, споделя тя.

Що се отнася до етичния статус на органоидите, Ланкастър, Гейдж и други учени не ги считат за способни на човешко усещане, чувство или знание . И Гейдж споделя, че трансплантираните органоиди също не се интегрират задоволително добре, с цел да придадат някаква значима “човечност “.

Химерни ембриони

Друг метод за проучване на развиването на човешки мозък в жив организъм е да се прибавят човешки съставки или съставни елементи в най-ранните стадии на развиващия се ембрион на друго животно. Няколко групи са се пробвали да създадат химерни ембриони човек-животно, с цел да изследват развиването на органи, с оглед един ден да създадат органи за трансплантация.

Един метод е да се прибавят човешки стволови кафези към скотски ембриони в границите на няколко дни след оплождането, когато те към момента са единствено дребни топчета от делящи се кафези. Учените са пробвали това с гризачи, добитък и, в едно спорно изследване от 2021 година, с маймуни, които са доста по-близки до хората. Въпреки това, тези химерни ембриони или не се развиват след доста ранни стадии, или човешките кафези умират бързо. Учените считат, че клетките от такива разнообразни животни просто са прекомерно разнообразни, с цел да съществуват дружно и да поддържат връзка толкоз интимно, колкото би трябвало да се развиват ембрионалните кафези.

Има различен метод за генериране на трансплантируеми органи - и може би един ден мозъчна тъкан, която може да се употребява за проучване и лекуване на заболявания. В способ, наименуван допълнение на бластоциста , учените употребяват ембрион в малко по-късен етап, наименуван бластоцист, и вкарват разновидности, които му пречат да генерира избран орган, като панкреаса. След това те вземат стволови кафези, които могат да произведат този орган от друго животно, и ги инжектират в бластоциста.

Дали животинските бластоцисти могат да се развият обикновено с човешки панкреас, бъбрек или мозъчна област е открит въпрос. Когато човешки кафези се смесват в ембрион през цялото време, организмът постоянно не съумява да се развие обикновено, само че основаването на характерна ниша за един орган или вид тъкан може да улесни човешките кафези да допринесат за развиването на организма, споделя Бьорн Швер, молекулярен биолог в Калифорнийския университет в Сан Франциско. Допълването на бластоциста към момента не е тествано с човешки неврални стволови кафези, само че групата на Швер и други обмислят предварителни опити, с цел да създадат това. Първият му въпрос е дали част от мозъка на безчовечен примат може да се отгледа в гризач.

Той също по този начин обмисля какво може да е належащо, както от етична, по този начин и от техническа позиция, с цел да се употребява комплементация на бластоцисти за развъждане на част от човешка мозъчна тъкан в мозъка на разрастваща се мишка. Такъв опит би могъл да тества по какъв начин някои разновидности подтикват растежа на човешки мозъчен израстък да вземем за пример и може би да откри способи да ги спре.

Подобно на другите откриватели на невронни химери, той не счита, че дребна част от човешкия мозък в мозъка на мишка би довела до човешко знание.

Преминаване на когнитивна линия

Но тъкмо тази опция тревожи етиците и обществеността. “Невронните комбинации засягат това, което ни прави всъщност хора – нашите мозъци, нашите мемоари, нашето самоусещане “, споделя Алта Чаро, биоетик със седалище във Вашингтон и почетен професор в Университета на Уисконсин-Медисън. Обществеността, споделя тя, намира концепцията за човешки разум, заловен в капан в тялото на животно, или за създание с получовешки мозък, за тревожна .

Тя и други етици считат, че има огромна празнота в разбирането на обществото за това за какво това проучване се подхваща. Изследователите на невронни химери би трябвало да споделят работата си с обществеността по-често , споделя тя. С напредването на проучванията Чаро отбелязва, че откривателите ще би трябвало да обмислят каква част от човешката мозъчна тъкан може да стартира да провокира човешки характерности в мишка - и по кое време това може да добави прочувствен стрес или болежка за животното .

Друг проблем е непредсказуемото държание на човешки ембрионални кафези, сложени в скотски ембрион, и дали те могат да порастват отвън надзор .

Разбира се, проучването на невронни химери изисква материал от човешки донори и също по този начин повдига въпроси по отношение на единодушието и по какъв начин вярно да се осведомят хората , че техните кафези могат да бъдат препрограмирани в неврони и да им бъде даден нов живот в мишка или ембрион.

От своя страна Бриванлу е оптимист, че бъдещите изгоди от работата може да трансформират уравнението . “В момента, в който излекувате болест с това – излекувате дете с заболяването на Хънтингтън или заболяването Алцхаймер на баба си – всички са съгласни “. Пътят до такава степен обаче е неравномерен и навръх него се намираме сега.
Източник: mediapool.bg

СПОДЕЛИ СТАТИЯТА


Промоции

КОМЕНТАРИ
НАПИШИ КОМЕНТАР