TYGODNIK TVP: Tzw. dzieci z probówki powstające dzięki zapłodnieniu pozaustrojowemu to w nauce już prehistoria. Również sklonowana owca Dolly (w jej przypadku jądro ze „zwykłej” komórki trafiło do komórki jajowej pozbawionej własnego jądra) to przeżytek. Co więcej, używane wówczas metody okazały się trudne, niewydajne i kosztowne. Czy idzie nowe?

PIOTR RIESKE: Wiem że określenie „dzieci z probówki” przyjęło się kiedyś dla opisania osób, które przyszły na świat w wyniku tzw. procedury in vitro. Nie oddaje ono jednak przebiegu ich rozwoju w czasie życia płodowego. Przecież te dzieci rodzą się tak, jak wszystkie inne. Nie wiem też, czy to prehistoria, bo ta problematyka stale jest dyskutowana. Ale rzeczywiście, prasa naukowa dostarczyła nam ostatnio co najmniej kilku opisów odkryć eksperymentalnych z tej dziedziny o przełomowym, moim zdaniem, znaczeniu.

Proszę zatem powiedzieć, na czym polega i komu zawdzięczamy tę rewolucję, o której mowa od czerwca tego roku?

Żywię nadzieję, że coś zawdzięczamy uczonym z Chin, a mianowicie grupie pod kierunkiem Sheng Ding z Tsinghua University w Pekinie. Ich praca opublikowana na łamach „Nature” sugeruje, w jaki sposób można – przedstawiam to zagadnienie w ogromnym skrócie i uproszczeniu – zamienić nawet dojrzałą komórkę ssaka w zarodek.

Zygota to komórka jajowa połączona z plemnikiem w jedną komórkę, która jest na drodze do rozpoczęcia podziałów komórkowych i stania się zarodkiem, a potem potencjalnie nowym osobnikiem. Mówimy, że jest totipotentna, czyli tłumacząc dosłownie: „pełna wszelkich możliwości”. Natomiast dojrzała komórka ciała, tzw. somatyczna, jest wyspecjalizowana w pełnieniu jakiejś funkcji. Neuron wygląda i działa jak neuron, komórka nabłonka wygląda inaczej i okrywa jakąś tkankę. Naturalna potencjalność rozwojowa komórki dojrzałej jest bardzo niska. Typów komórek w naszym organizmie jest ponad dwieście, a wszystkie powstały w toku podziałów i tzw. różnicowania – zmieniania się – z tej jednej komórki zwanej zygotą. Co samo w sobie jest absolutnie niezwykłe i nie do końca poznane.

Czy dobrze rozumiem, że opisana w „Nature” komórka myszy z Pekinu była stara, a stała się noworodkiem, niejako rosła wspak, niczym Merlin z arturiańskich legend albo Benjamin Button z głośnego kilka lat temu filmu?

Można próbować to przybliżyć terminem „odmłodzenie”, ale mnie bardziej odpowiada porównanie tego zjawiska do resetu. Aczkolwiek technicznie sam ten proces trwać musi dość długo, minimum trzy miesiące.

Rozumiem, że to się odbywa za pomocą jakiegoś koktajlu czynników wzrostowych?

Owszem, ale nie zagłębiajmy się w jego recepturę, bo mam wrażenie, że sami eksperymentatorzy nie do końca rozumieją, dlaczego to w ogóle działa, a cała ta technologia powstała raczej metodą prób i błędów. Ważne jest, by zrozumieć, że żeby w ogóle wykorzystać ten koktajl, najpierw komórkę dojrzałą trzeba zamienić w tzw. pluripotentną („posiadającą wiele możliwości”) albo tą pluripotentną otrzymać z embrionu. Pluripotentną, czyli taką, z której można uzyskać dowolne komórki ssaczego organizmu, ale nie cały organizm. Proces zamiany komórki dojrzałej w pluripotentną jest szeroko stosowany w biologii, a od niedawna także w medycynie. Nagrodę Nobla za jego opracowanie przyznano już 10 lat temu. Od tego typu komórki wyszli uczeni z Pekinu.

Jak wspomniałem: zasadniczo nieodróżnialne od siebie komórki pluripotentne można uzyskiwać na dwa sposoby. Ten, za który przyznano Nobla dla Shinya Yamanaka z Japonii w 2012 roku, nazywamy reprogramowaniem i polega na zamianie dość dowolnej dojrzałej komórki organizmu ssaka w komórkę pluripotentną. To się robi głównie za pomocą wprowadzenia do niej czterech konkretnych trasgenów, kodujących białka sterujące rozwojem. Ten sposób nie budzi żadnych zastrzeżeń bioetycznych nawet w sytuacji, gdy komórki te są ludzkie. Do tego procesu, tak się dziś wydaje, najlepsze okazują się komórki nabłonków. Można je, notabene, odzyskiwać nawet z moczu, zatem całkowicie nieinwazyjnie.

Takie same komórki pluripotentne uzyskuje się z zarodków ssaczych. Ponieważ w grę wchodzi w tym przypadku wykorzystanie embrionów, to w przypadku embrionów ludzkich w wielu krajach, w tym w Polsce, zakazane jest z przyczyn etycznych zarówno wykorzystywanie ich do eksperymentów, jak i w procesie terapii. Tymczasem tym właśnie sposobem wstępnego uzyskania komórek pluripotentnych niezbędnych do dalszych eksperymentów posłużyli się w swej pracy Chińczycy.

Czyli najpierw trzeba mieć czy uzyskać znanymi metodami komórkę pluripotentną, a potem – i tu jest to zupełne novum – udaje się z niej zrobić ów zarodek? Zaś w omawianym przypadku – klon zarodka, z którego Chińczycy wzięli komórki pluripotentne?

Tak.

Czy nic nie stoi na przeszkodzie, aby całkiem po prostu ten zarodek rozwinął się w dorosłego osobnika? Kiedyś wydawało się to niewykonalne…

Owszem. Nie widzę dziś wielkich technicznych przeszkód, aby w eksperymencie, który na łamach czerwcowego „Nature” opisali biolodzy z Pekinu, zastąpić komórki pluripotentne zarodkowe komórkami pluripotentnymi uzyskanymi z komórek somatycznych. Co więcej, nie widzę też (choć oczywiście rozwój embrionalny mysi i ludzki nie są identyczne), by taki eksperyment przeprowadzony na komórkach ludzkich nie zakończył się sukcesem, w znaczeniu podobnego jak na myszach wyniku.

I mam wrażenie, że to jest clou: ludzie niezwiązani z embriologią czy bioinżynierią, nawet z wykształceniem biologicznym, mogą nie zdawać sobie sprawy, że tak jest. Wielokrotnie już bowiem w historii zdarzało się, że przy jakichś eksperymentach na myszach stojących na krawędzi znanego i nieznanego mówiono: ale na ludziach to się nie uda, tak się nie da zrobić. I co? Ano dawało się z czasem, na ogół wcale niedługim. Dziś stanęliśmy w obliczu zupełnie nowej sytuacji: nie ma konieczności użycia ani komórki jajowej ani plemnika aby otrzymać nowy organizm ludzki – zarodek.

Czy uzyskuje się już i w ogóle wolno uzyskiwać totipotentne komórki ludzkie z komórek ciała?

Jak dotąd nie jest to zakazane, bo nie było pełnej świadomości, że jest to wykonalne. Co nie jest jednak zabronione, bywa dozwolone. Oczywiście – „dozwolone” za zasadzie braku zakazu, nie przez komisję etyczną konkretnego instytutu naukowego w USA czy UE, bo tu pewnie jednak każdemu specjaliście drgnęłaby ręka.

Dosłownie jednak kilka dni temu ukazał się artykuł zespołu Vincenta Pasque z Katolickiego Uniwersytetu w Leuven pokazujący, jak z ludzkich komórek pluripotentnych, uzyskanych z komórek dojrzałych, otrzymać komórki potrzebne do rozwoju płodu – takie, które budują np. łożysko – a naturalnie pochodzących z rozwijającego się wczesnego zarodka. Autorzy nie przekroczyli pewnej granicy – nie otrzymywali zarodków ludzkich, ale komórki stanowiące fundament w ich kształtowaniu na etapie wewnątrzmacicznym.

Nawet Chiny nie godzą się na wiele badań i He Jiankui, który próbował omijać zakazy, został skazany. Chodziło tu o zabroniony dziś eksperyment „udoskonalania zarodka ludzkiego”, ale po procedurze zapłodnienia in vitro. He Jiankui zmienił na etapie zarodkowym genom dzieci, których matka mogła mieć AIDS, żeby w czasie życia płodowego nie doszło u nich do zakażenia HIV.

Natomiast w roku 2021 w Chinach przeprowadzono próbę otrzymania zarodkowych chimer ludzko-małpich. Chińskie chimery spotkały się generalnie z ostrą krytyką wielu środowisk biotechnologicznych i natychmiast uszczelniono niektóre przepisy w Europie i USA. Obecnie istnieją specjalne instytucje sprawdzające, czy takich badań ktoś nie próbuje prowadzić w Europie czy USA.

Do czego, poza prokreacją, mogą służyć komórki totipotentne, skoro od lat znana jest technologia pozyskiwania – w celach terapeutycznych – komórek pluripotentnych?

Trudno mi powiedzieć, po co Chińczycy to zrobili, ani dlaczego nie zrobili tego na komórkach pluripotentnych uzyskanych z komórek dojrzałych. Nie sądzę, byśmy w pełni zdawali sobie dziś sprawę z rozmaitych konsekwencji tych badań. Owszem, mają one charakter poznawczy i umożliwiają zrozumienie pewnych zjawisk w badaniach na zwierzętach, co mogłoby teoretycznie zaowocować np. pogłębieniem poznania procesu otrzymywania komórek pluripotentnych w sposób etyczny. W praktyce jednak wymaga się od naukowców utylitaryzmu, co ma dobre i złe strony. Teoretycznie możliwe są badania nad edycją genomu takich zarodków (ich „udoskonalania”). Hipotetycznie można z nich otrzymywać idealne – bo sklonowane z biorcy – organy czy komórki do transplantacji. Struktury trójwymiarowe, które nie będą zarodkami, dają więcej możliwości w tym zakresie niż komórki pluripotentne. Sugerują to np. niedawne, sprawozdane na łamach „Cell” badania zespołu dr Magdaleny Żernickiej-Goetz.

Czyli tak, jak powiedziałam na początku – rewolucja. Dotąd wydawało się, że komórka jajowa, a ściślej jej cytoplazma, jest kluczowa dla powstania nowego człowieka, a nagle staje się zbędna… To ma swoje kolosalne skutki prawne, nieprawdaż?

Zarodek otrzymany w możliwej dziś do wyobrażenia i przeprowadzenia procedurze przekształcenia ludzkiej komórki pluripotentnej w totipotentną, byłby oczywiście zarodkiem ludzkim z logicznego czy ontologicznego punktu widzenia. Natomiast status prawny tego bytu byłby niejasny. Otrzymywanie zygot ludzkich w procesach biotechnologicznych zostało dość skutecznie zablokowane przez wyrok TSUE z 2011 roku (Greennpeace e. V. vs. Oliver Brüstle). Wyrok ten definiuje jednak zarodek ludzki jako powstający z komórki jajowej na sposoby, które były do pomyślenia ponad dekadę temu. Podobne definicje istnieją chociażby w prawodawstwie USA.

Gdy zastosować opublikowaną w „Nature” procedurę chińską do komórek pluripotentnych powstałych z somatycznych, okazałoby się, że stanowi on obejście tego wyroku TSUE, który po prostu nie uwzględnił podobnej procedury!

Dalej: powołanie się na ów wyrok (a dokładniej na listę możliwych sposobów powstawania zarodków ludzkich), może posłużyć do spekulowania, że uzyskane w Chinach zarodki, czy nawet otrzymane z nich płody – nie są ludzkie! W ramach obowiązującego ustawodawstwa można również, moim zdaniem, taką procedurę opatentować.

Syntetyczne zarodki – perspektywa jak z filmu science fiction…

Na szczęście można powołać się na inne, już istniejące przepisy, aby uniemożliwić stosowanie tej nowej technologii na komórkach ludzkich w celach prokreacyjnych czy medycznych. Możliwe, że można powołać się na zakaz prowadzenia nielegalnych działań medycznych. Działania prokreacyjne byłyby też łamaniem tzw. prawa transplantacyjnego. Jeśli ktoś chciałby wykorzystać tak otrzymane komórki czy organy do transplantacji, przypominano by mu, że przepisy co do zasady zakazują pobierania i przekazywania tzw. organów personalistycznych (mózg, jądra, jajniki) itd.

ODWIEDŹ I POLUB NAS
W moim przekonaniu jednak należy mnożyć zabezpieczenia: w Polsce negatywną decyzję w sprawie nowej biotechnologii powinno wydać chociażby Ministerstwo Środowiska, uznając takie działania za próbę stworzenia „ludzkiego GMO” i podkreślając, że dezaktualizuje się w tej chwili definicja zarodka ludzkiego oparta o wspomniany wyrok TSUE. Modyfikacja genetyczna organizmu ludzkiego jest obecnie zakazana właściwie na całym świecie. Co nie znaczy, że nie pracuje się nad kilkudziesięcioma terapiami genowymi, znajdującymi się już w procesie rejestracyjnym np. w USA, które nie opierają się o „trwałą modyfikację całego organizmu”, lecz jedynie wybranych komórek czy tkanek. Oczywiście od braku zgody na wyżej opisaną procedurę można by się odwoływać do TSUE, ale to proces długotrwały i raczej doprowadziłoby to do przyznania racji Ministerstwu Środowiska.

W dużej mierze są to jednak spekulacje, bo sytuacja stała się niejasna. Skoro jest niejasna, to oczywiście prawo trzeba poprawić, bo powinno być jasne. Pozostaje jednak coraz trudniejsze pytanie: jak w takim razie zdefiniować dziś zarodek ludzki?

– rozmawiała Magdalena Kawalec-Segond

TYGODNIK TVP, ul. Woronicza 17, 00-999 Warszawa. Redakcja i autorzy

Prof. dr. hab. n. med. Piotr Rieske w latach 1999-2005 przebywał na stażach w USA (uniwersytety: Jeffersona, Hahnemanna, Temple). Od 2012 roku kieruje Zakładem Biologii Nowotworów, na Wydziale Nauk Biomedycznych i Kształcenia Podyplomowego Uniwersytetu Medycznego w Łodzi.

Źródła:

https://www.nature.com/articles/s41586-022-04967-9
https://www.cell.com/cell-stem-cell/fulltext/S1934-5909(22)00337-X
https://www.nature.com/articles/s41586-022-05246-3