For de gamle grækere var kimæren en ildevarslende væsen - del løve, del ged og del slange. Den første chimera, som Juan Carlos Ispisua Belmonte skabte i 1992, var langt mindre skræmmende: Den bestod af en musembryonelem podet på vingen af et kyllingembryo. På det tidspunkt var Belmonte en ung videnskabsmand, der arbejdede på et laboratorium i Heidelberg, Tyskland. Han blev fascineret af mysterierne ved genekspression - de biologiske signaler, der styrer dyreudvikling - og det store potentiale ved embryonale celler.
Tag enhver hvirveldyr: kylling, svin, menneske. Ved modenhed viser det sig at være helt forskellige organismer, men de starter med næsten den samme ting. Belmonte begyndte at undre sig: Hvis en muses fod kan slå rod på en kyllingevinge, hvad kunne der ellers være muligt? Hvordan ellers kan forskere ændre de signaler, der bestemmer, hvad en væsen bliver?
Er det muligt at vokse en anden fra en væsen?
Belmontes interesse for embryonfleksibilitet var på en måde personlig. Som barn til fattige, dårligt uddannede forældre i det sydlige Spanien blev han tvunget til at forlade skolen i flere år for at forsørge sin familie ved at arbejde på en gård. Det var først i ungdomsårene, at han vendte tilbage til klassen - og fra det øjeblik flyttede han hurtigt fra filosofi (Nietzsche og Schopenhauer var hans favoritter) til farmakologi og genetik.
I 2012 var Belmonte blevet en af verdens fremste biologer og arbejdede i sit eget laboratorium på Salk Institute i La Jolla, Californien, og et andet i sit hjemland Spanien. Som sine kolleger overalt i verden overvejede han, hvordan man bruger et kraftfuldt nyt værktøj i disciplinens arsenal - CRISPR-Cas9 genredigeringsplatform. Efter at det første seriøse arbejde med CRISPR dukkede op, fandt Belmonte hurtigt et mål. I USA alene er omkring 100.000 mennesker på ventelisten for organtransplantationer til enhver tid, og omkring 8.000 af dem dør hvert år på grund af mangel på donorer. Ifølge Belmonte kunne CRISPR og kimærer være løsningen. Han håbede at bruge en ny genredigeringsmetode til at gøre kvægkropene til inkubatorer til menneskers hjerter, nyrer, lever og lunger.
Søgningen efter Belmonte begyndte med undersøgelser i mus. Ved hjælp af CRISPR fjernede han og hans team gener, der gjorde det muligt for dyr at vokse flere organer, inklusive øjne, hjerte og bugspytkirtel. Snarere end at lade disse ændrede musembryoner udvikle sig på egen hånd, injicerede Salks forskere nogle rotte-stamceller i blandingen. Derefter erstattede rottecellerne de manglende organer, og dyrene levede et normalt museliv. I 2017 var Belmonte og hans kolleger gået videre til større emner. De injicerede humane stamceller i 1.500 almindelige svineembryoner og implanterede derefter disse embryoner i søerne. Inden for ca. 20 dage blev nogle af dem til kimærer af mand-svin. Det var en beskeden succes. Embryoerne var mere svine end mennesker: for 100.000 svineceller var der 1 menneske. Men eksperimentet var vellykket: dette var de første kimæriske embryoner, der blev oprettet ved fusionen af to store, fjernt beslægtede arter.
Salgsfremmende video:
Som med mus og rotter planlægger Belmonte at bruge CRISPR til at lukke svinens trang til at skabe egne organer og derefter udfylde kløften med menneskelige celler. Men det andet trin - at få de menneskelige celler til at slå rod i svin i en hurtigere hastighed - har vist sig forbandt.”Ydelsen af muserotter er meget god. Effektiviteten hos svinemanden er ikke særlig høj. Dette er problemet. " I dag gennemgår Belmonte's laboratorium en kompliceret proces med forsøg og fejl - forskere tester, hvordan forskellige celler af dyr og mennesker interagerer med hinanden i håb om at anvende resultaterne til chimærerne hos svin og mennesker. Men selv denne omhyggelige proces er ifølge forskere meget hurtig efter de foregående års standarder. Med traditionelle metoder ville de have taget "hundreder af år."Men takket være CRISPR kan vi meget hurtigt indsamle mange gener og ændre dem.
Hvis CRISPR hjalp Belmonte i sine ambitioner, sendte han ham også til et af de mest tagelige etiske videnskabelige områder. Gamle mennesker betragtede kimærer som et dårligt tegn, og moderne mennesker ser dem på samme måde - især når linjen mellem menneske og dyr sløres. I sin adresse i 2006 kaldte den amerikanske præsident George W. Bush oprettelsen af sådanne hybrider en af de "mest uhyggelige overgreb inden for medicinsk forskning." I 2015 opdagede Belmonte, at han var nomineret til Pioneer Award, en af National Institutes of Healths mest prestigefyldte og generøse tilskud. Derefter viste det sig, at arbejdet på denne linje blev suspenderet - på grund af hans arbejde med kimærer. Samme år suspenderede NIH den føderale finansiering til enhver undersøgelse af implantation af humane stamceller i dyreembryoner.citerer behovet for at reflektere over etiske spørgsmål. Et år senere blev moratoriet lovet at blive annulleret, men indtil videre er der ingen finansiering. Belmonte vandt til sidst Pioneer Award, men han foretog de fleste af sine eksperimenter med svin i Spanien for egen regning.
John de Vaux, direktør for afdelingen for celle- og vævsteknik ved Montpellier universitetshospital i Frankrig, præsenterer let worst-case scenarier, der involverer svinekimærer. For eksempel, hvis for mange menneskelige celler kommer ind i svinehjernen, kunne dyret teoretisk udvikle nye typer bevidsthed og intelligens. (I 2013 injicerede forskere fra Rochester, New York, mus med menneskelige hjerneceller - og musene var smartere end deres kammerater.)”Det ville være forfærdeligt at forestille sig en form for menneskelig bevidsthed fanget i et dyrs krop,” siger de Vaux. Hvad hvis forskere utilsigtet skabte en gris, der kunne give mening om sin egen lidelse med en følelse af moralsk uretfærdighed? Selvom du kunne dræbe et dyr for at høste dets organer, hvilket mange dyrevelfærdsaktivister ville være uenig i, er det uden tvivldet ville være uhyrligt at dræbe en skabning med et humanoid intellekt for at fjerne sin bugspytkirtel.
Belmonte tilbyder en direkte løsning på dette problem: mere CRISPR er nødvendig. Ved hjælp af genredigering, sagde han, kunne forskere forhindre humane celler i at kolonisere svinehjerne. Sådanne indgreb kan forhindre humant DNA i at komme ind i svinekimelinjen, så det ikke overføres til fremtidige humane smågrise. Dette er et andet scenario, der får bioetik til at rynke.”Der er teknologier i laboratoriet, der kan hjælpe os med at undgå disse etiske problemer,” siger Belmonte.
Chimera-forskning er blot en af de store forskningslinjer i laboratoriet hos 58 år gamle Belmonte ved hjælp af CRISPR. Han og hans team udfører også mange eksperimenter inden for epigenetisk redigering, en variation af CRISPR, der modulerer genekspression i stedet for at bryde selve DNA-sekvensen. Takket være dette er symptomerne på diabetes, nyresygdom og muskeldystrofi hos mus fuldstændigt vendt. Vi kan sige, at forskere forsøger at overvinde aldring.
”Han skubber grænserne for det, vi i øjeblikket er i stand til,” siger Pablo Juan Ross, professor i Institut for Zoologi ved University of California, Davis, der eksperimenterer med kimærer på svin og får i sit eget laboratorium. Begge forskere er interesserede i at bevise værdien af genredigering og skabelse af kimærer. Ross satser på, at vi ikke kan opgive teknologi, der giver os mulighed for at dyrke organer i dyr uden at vente på, at en anden teenager dør i en bilulykke.
Men Belmonte har ikke travlt på trods af sin egen utålmodighed. Han besluttede at ødelægge de første fostre af embryonale kimærgrise i første trimester uden at vente på, at de skulle udvikle sig til noget mere etisk komplekst - på trods af at reglerne i Spanien, hvor de blev opdrættet, tillader Belmonte at dræbe dyr til enhver tid. Og han er på vagt over for genredigering hos mennesker.”Vi er nødt til at lære meget mere, før vi bruger CRISPR til mennesker,” siger han. "Jeg ville ikke turde tage ham uden for laboratoriet endnu."
Fremskridt bør ikke kun ske inden for videnskab. Der skal også være en grundig debat om genredigering - og der skal være en stemme ikke kun blandt forskere, men også blandt læger, offentligheden og regeringen. De Vaux er enig:”Einstein gjorde grundlæggende research inden for fysik. Men på nationalt plan blev det besluttet at anvende disse resultater til bombningen af Hiroshima - ikke på forskernes niveau."
Belmonte er overbevist om, at forskere i dag er på randen af at helbrede sygdom, vende aldring og redde liv med dyrkede organer. Det kan ændre vores egen udvikling, vores egen art.
Er du enig med ham?
Ilya Khel