Biologia poucza nas, że każda kobieta jest chimerą. Chimeryczność zatem, sama w sobie, nie niesie wielu zagrożeń (jeśli zapomnieć o tym jabłku z Drzewa Wiadomości Dobrego i Złego oraz o własnej teściowej). Natura jednak broni się usilnie przed mieszaniem gatunków – w świecie zwierząt chimery nie powstają.

Dlatego i żydowska Tora mieszać gatunków po prostu zabrania. Czarno na białym są tam zapisane nakazy typu: nie będziesz siał pszenicy z jęczmieniem oraz nie będziesz naszywał lnianej łaty na wełnie.

Człowiek jednak przestał się liczyć tak z Pięcioksięgiem Mojżesza, jak i z naturą. I chimery eksperymentalnie uzyskuje w laboratoriach. Przez miniony rok na tapecie były już świnio-ludzkie i owczo-ludzkie embriony. Nie dla zabawy, do transplantacji. Nawet nie pytam, czy to moralne i czy mają one duszę, bo od tego są lepsi specjaliści. Zapytam, czy to bezpieczne i czy ma sens?

Kobieta jest chimerą,

choć zapewne tego nie wie. W każdej komórce swego ciała kobieta ma dwa chromosomy płciowe X. Jeden po mamie, a drugi po ojcu – nie są one zatem identyczne. Każdy mężczyzna ma tylko jeden X (po mamie) a ponadto Y (po ojcu). Aby uniknąć sytuacji, w której komórki kobiet produkują więcej białek zapisanych w chromosomie X niż komórki mężczyzny, konieczne jest jakieś wyłączenie tego nadmiarowego X kobiety. Natura musi ów problem załatwić, bowiem nadmiar pewnych białek mógłby uczynić z kobiety gatunek inny niż ten, jakim jest mężczyzna. W efekcie nie mogliby mieć razem płodnych dzieci i ludzkość by po prostu wyginęła.

Zatem w każdej kobiecej komórce jeden chromosom X (albo ten po mamie, albo ten po tacie) ulega zbryleniu i unieczynnieniu. Wyobraźmy sobie, że aktywność matczynego X zabarwia komórki na czerwono, a ojcowskiego – na żółto. Ciało każdej kobiety byłoby wtedy złożone z dwóch rodzajów komórek – żółtych i czerwonych.

Statystycznie jest pewnie pół na pół, ale jednostkowo wcale nie musi tak być. Istnieją zatem z pewnością kobiety, w których jest powiedzmy jedynie 1 procent komórek żółtych. Narządy wewnętrzne, skóra etc. są albo żółte albo czerwone albo w desenik. Chimera to zatem organizm złożony z dwóch, genetycznie odmiennych, rodzajów komórek. Oczywiście można sobie też wyobrazić chimery międzygatunkowe, czyli np. człowieka z myszą, czy świni z krową.

Gdy jednak wszystkie komórki jakiegoś stworzenia są genetycznie identyczne, aczkolwiek mają materiał genetyczny wymieszany z dwóch rodzicielskich gatunków (np. konia i osła, jak to jest w przypadku muła) to nie jest chimera. Posługując się poprzednią parabolą – wszystkie komórki muła są pomarańczowe.

Materiały i metody

Tak na ogół tytułuje się rozdział pracy naukowej, który opisuje co, jak i z czego trzeba zrobić, aby powtórzyć dany ciąg eksperymentalny. W wypadku tworzenia chimer międzygatunkowych (kobieta jest chimerą wewnątrzgatunkową) trzeba zrobić, co następuje.

Wziąć młode, zdrowe, genetycznie jak najbardziej zbliżone embriony świńskie lub owcze. Owcze łatwiej uzyskać drogą zapłodnienia in vitro i potrzeba ich tylko 4 – 8 na owczą matkę surogatkę, podczas gdy świńskich embrionów trzeba uzyskać aż około 50.

Od ludzkiego dawcy pobrać komórki macierzyste (nadal mamy ich sporo we krwi i w różnych tkankach). Można też „odmłodzić” niektóre ludzkie komórki tak, by stały się jak macierzyste. Czyli takie, z których rozwijają się na drodze podziałów i przekształceń całe tkanki i organy.

Wszczepić te ludzkie komórki do rozwijającego się wczesnego zwierzęcego embriona i dokonać jego implantacji do surogatki.

Z takiego chimerycznego zarodka ma szansę rozwinąć się dorosła chimera. Optymalnie taka, w której pewne organy (np. serce, nerki czy wątroba) byłyby ludzkie i miały molekularne „etykietki” takie, jak dawca wykorzystanych w eksperymencie komórek macierzystych. A jednocześnie jak potencjalny biorca owych ludzkich organów wyhodowanych w świni czy owcy.

Jak dotąd jednak do embrionów zwierzęcych daje się wszczepić jedynie bardzo niewiele komórek ludzkich. Tak, że w zarodkach 28-dniowych tylko 1 na 10 000 komórek ma ludzki genom, reszta jest zwierzęca. Takie zaś zarodki są niszczone.

Komisje etyczne instytucji naukowych nie zgadzają się na razie na przedłużanie tych eksperymentów. Nie wiadomo zatem, jaka byłaby dola tych ludzkich komórek w rozwoju zarodka: czy w ogóle by przeżyły i co by z nich powstało w organizmie zwierzęcym, który ewentualnie miałby szansę się urodzić?

W obu opisanych w ostatnim roku przypadkach „bawili się w dr. Frankensteina” uczeni z Kaliforni. Świnio-człowieka lepili z komórek naukowcy z Salk Institute kierowani przez Izpisua Belmonte.

Beyond the "ick" factor of the human-pig hybrid: Can this science help save lives? Our @NatGeo report https://t.co/L995cqMANe via @NatGeo

— Susan Goldberg (@susanbgoldberg) 26 stycznia 2017

To ci sami, którzy już w 2015 roku opublikowali na łamach prestiżowego „Nature” wszczepienie komórek ludzkich do uśmierconych embrionów mysich. Komórki ludzkie podjęły rozwój i w tych warunkach – jak z bajki horrorynki – dały początek tkankom ludzkim w bardzo wczesnym stadium rozwoju.

Baranio-ludzkie chimery uzyskali wspólnie badacze z University of California w Davis kierowani przez Pablo Rossa oraz ze Stanfordu, wśród których byli i współautorzy eksperymentów „świńskich”.

#Human-sheep #chimeras https://t.co/fmLxPzSiqi #Transplant #organ #pig pic.twitter.com/clzYOLWJZk

— Alexandra Pinter PhD (@pintera_md) 23 lutego 2018

Na części czy na złom?

Problem tworzenia chimer międzygatunkowych powraca i nadal będzie, gdyż istnieje – ujmując rzecz drastycznie, aczkolwiek adekwatnie – niezaspokojony głód narządów do transplantacji. Sytuacja jest poważna dlatego, że mimo ustawodawstwa dość globalnie promującego przeszczepy (zgoda domyślna etc.), młodych zdrowych dawców jest jak na lekarstwo.

Co więcej, przeszczepy, mimo wielkich postępów transplantologii, rzadko utrzymują się bardzo długo. Układ immunologiczny jest nastawiony z natury na ich odrzucenie, nawet gdy pochodzą od blisko spokrewnionego dawcy. Oszukiwanie układu odporności lekami immunosupresyjnymi prowadzi zaś częstokroć do innych schorzeń.

Przeszczepy zatem, zwłaszcza te ratujące życie, są powtarzane u tego samego pacjenta. Z pewnością co najmniej kilka tysięcy osób rocznie umiera w Unii Europejskiej z tego powodu, że nie zdołano znaleźć dla nich stosownego organu.

Świnia zaś czy owca mają podstawowe narządy wewnętrzne niemal ludzkiej wielkości. Daje się je uzyskiwać na drodze zapłodnienia in vitro i przeniesienia takich embrionów do matek-surogatek. Ich ciąża jest krótka i są niedrogie w utrzymaniu.


Ludzka krew filtruje płuca świń podczas wdechu i wydechu w laboratorium Larsa Burdorfa z University of Maryland School of Medicine.

Dlaczego zatem nie stosujemy po prostu organów zwierzęcych, świńskich czy owczych? Problem podstawowy: układ immunologiczny odrzuci je ostro i gwałtownie, jeszcze bardziej niż odrzuca organy ludzkie. Zwierzęce molekularne „etykietki” na powierzchni komórek działają na niego jak płachta na byka.

Ten problem jest możliwy do pokonania. Da się na drodze inżynierii genetycznej (przynajmniej eksperymentalnie, nie industrialnie) uzyskać zarodki świńskie czy owcze pozbawione wielu własnych molekularnych „etykiet”. Tak, by były dla ludzkiego układu odporności właściwie niemal niewidoczne.

Można próbować geny zwierzęce kodujące takie białka-etykietki zastąpić ludzkimi. Problemem jest jednak, co z takimi „nagimi” tkankami zrobi własny układ immunologiczny zwierzęcia, zanim ono dorośnie i zdoła dać człowiekowi utkaną w swym wnętrzu część zamienną.

Układ immunologiczny potrzebuje bowiem wielu spośród tych etykietek dla własnego rozwoju i uczenia się. Bez tej edukacji może np. zabijać własne komórki, jak to ma miejsce w chorobach autoagresyjnych. Bez procesu uczenia się może też nie być w stanie zwalczać jakichkolwiek wirusów czy atakujących go bakterii.



Gdyby jednak nawet przeskoczyć jakoś ten problem, pojawia się na horyzoncie kolejny. Są nimi czynniki chorobotwórcze, które tkwią w zwierzęcych genomach i nie da się ich usunąć. Czy pamiętamy jeszcze chorobę szalonych krów, czy bliźniaczo jej podobną scrapię u owiec? A choroba Creuzfelda-Jakoba u ludzi? Wywoływane były przez niewielkie zbuntowane białka, zwane prionami. Priony są tak dla nas zakaźne, że pewnych tkanek (mózgi, wyciągi kostne) z bydła i owiec oficjalnie nie jemy od czasu ostatniej epidemii.

Nasz organizm nie radzi sobie z prionami. Te jednak w sposób dość łatwy pojawiają się u krów i owiec. Świnie zaś, z których kości dziś robimy galaretki, bo choroby prionowe nie były przez nie przenoszone na człowieka, są wyładowane niczym puszka Pandory innym zagrożeniem. Retrowirusami. To takie wirusy, które często siedzą sobie „uśpione” w naszym genomie.

Nie wchodząc w naturę ich materiału genetycznego czy cyklu „życiowego” trzeba powiedzieć po prostu: nie wiemy, które z nich mogłyby być potencjalnie dla człowieka szkodliwe. Nie da się ich wszystkich „wyoperować molekularnie” ze świńskiego genomu. Imię ich bowiem: legion.

W przeciwieństwie do prionów, wirusy takie ulegają unieszkodliwieniu, gdy wieprzowinę ugotujemy, usmażymy czy upieczemy i dobrze strawimy. Dlatego nie są groźne, że się tak wyrażę, w konsumpcji. Jednak w przeszczepie?

To scenariusz na świetny film katastroficzny. Człowiek po świńskim przeszczepie zapada na tajemniczą chorobę. Zanim w ogóle zgłasza się do lekarza z objawami przypominającymi grypę, zaraził już pół miasteczka i samolot, w którym leciał z wielkiego klinicznego szpitala do domu na końcu amerykańskiej prerii. Zaczyna się globalna epidemia. Znikamy jako gatunek. Albo prawie.

Dokładnie to samo – jak zapewne czytelnicy zauważyli – dotyczy zwierzęco-ludzkich chimer. Nadal będą wypchane retrowirusami, czy też będą zapadać na choroby prionowe. Nadal też jakoś trzeba ogłuszyć układ odporności zwierzęcia, aby nie odrzucił rozwijających się w nim komórek ludzkich. A to może spowodować choroby samego zwierzęcia – potencjalnego dawcy organu. Bo układ odporności jest każdemu stworzeniu po coś, a nie do niczego.

Również szansa na to, że cały przeszczepiony narząd – wraz ze swymi naczyniami krwionośnymi, unerwieniem etc. – będzie w całości ludzki, a zatem immunologicznie akceptowalny, są znikome. Zwłaszcza, jeśli do zwierzęcego zarodka wprowadzimy wstępnie niewiele ludzkich komórek. Jeśli wprowadzamy ich wiele, jak możemy nadal twierdzić, że to wciąż jest zwierzę?

– Magdalena Kawalec-Segond,
biolog molekularny i mikrobiolog, współautorka „Słownika bakterii” (Adamantan, Łódź 2008)

Tygodnik TVPPolub nas