Wszczepili myszom ludzkie komórki mózgowe

Zespół naukowców z Uniwersytetu Stanforda w USA i kontrowersyjny eksperyment medyczny. Zmodyfikowali genetycznie myszy, wszczepiając im fragmenty ludzkiej tkanki mózgowej. Mowa konkretnie o wszczepieniu funkcjonujących komórek mózgowych, które zintegrowały się z mysią tkanką mózgową. Zapewniają, że nie stworzyli „myszy myślących jak ludzie” niczym z kreskówki "Pinky i Mózg". Wyjaśnili również jaki był cel tego eksperymentu i jak przebiegał. Już teraz ogłosili, że "otwiera się nowy rozdział w badaniach nad chorobami psychicznymi i neurodegeneracyjnymi. "Nature" podkreśla, że jest to najbardziej rozległa integracja ludzkich komórek mózgowych z mózgiem zwierzęcia, jaką dotąd opisano.

Kontrowersyjne badania na zwierzętach Fot: Shutterstock/New Africa

Redakcja poleca

Straszne odkrycie w Egipcie. Zagadka rozwiązana

Został nam rok? Ekspert ostrzega przed AI

Przełomowy przeszczep. To zmieni medycynę

Szokujący eksperyment na myszach

Eksperyment przeprowadzono kilka dni po urodzeniu myszy, czyli w momencie, gdy podstawowe połączenia jej mózgu były już częściowo ukształtowane. Według Madeline Lancaster z University of Cambridge ograniczało to możliwość przejęcia przez ludzkie komórki kontroli nad bardziej złożonymi funkcjami mózgu.

Najpierw myszy zmodyfikowano genetycznie, by nie rozwijały własnej kory mózgowej (istota szara), odpowiedzialnej za myślenie, pamięć i zmysły. Następnie pobrano komórki skóry od ludzi i zmodyfikowano je tak, by rozwinęły się w struktury przypominające tkankę mózgową. Takie skupiska żywych komórek wszczepiono do mysich mózgów. Zgodnie z oczekiwaniami naukowców, dzieliły się i integrowały ze strukturami nerwowymi u zwierząt. Łączyły się skutecznie z mózgiem i rdzeniem kręgowym myszy. Analizy elektrofizjologiczne i obrazowanie aktywności wapniowej wykazały również, że ludzkie komórki były aktywne elektrycznie i tworzyły zorganizowane wzorce aktywności przypominające rozwijające się obwody neuronalne. Dr Ilary Allodi, neurobiolog z Uniwersytetu St Andrews, wyjaśnił, że "mysz stała się swoistym inkubatorem dla komórek". 

Model nazwano myszami apallialnymi, ponieważ pozbawione były struktur rozwijających się z określonych części płaszcza mózgowego, w tym większości kory nowej i hipokampa.

Naukowców zaskoczyło, że u zwierząt "spontanicznie pojawiły się typy komórek, które występują wyłącznie u ludzi i innych naczelnych". Przez pół roku ludzkie komórki u myszy coraz bardziej przypominały i funkcjonowały jak zewnętrzna warstwa mysiego mózgu.

Po 6 miesiącach, gdy przeprowadzono testy behawioralne, potwierdzono, że myszy zachowywały się jak myszy, więc nie ma mowy o "myszo-ludziach" lub myszach ze wzmocnioną inteligencją lub ludzką świadomością. Badacze zapewniają, że "eksperymenty prowadzone były pod ścisłym nadzorem etycznym, a zwierzęta hodowano zgodnie z rygorystycznymi wytycznymi dotyczącymi dobrostanu".

myszy w badaniach i eksperymentach medycznych Fot: Pexels/Pixabay

Kontrowersyjna medycyna i eksperymenty

Po co to wszystko? Badacze chcą lepiej zrozumieć choroby mózgu, a niektóre  badania i eksperymenty trudno wykonać na zwierzętach. Kierujący badaniami prof. Sergiu Pașca z Uniwersytetu Stanforda precyzuje, że chodzi o choroby, które nie rozwijają się u gryzoni, a są diagnozowane wyłącznie u ludzi.

Choć naukowcy oskarżani są o przekraczanie granic etycznych, zapewniają, że mają dobre intencje, bo ich praca może pomóc w zrozumieniu i leczeniu chorób psychicznych oraz neurodegeneracyjnych. Może udać się udoskonalić leki stosowane w psychiatrii, które co prawda sprawdzają się na modelach zwierzęcych, ale w klinice nie dają oczekiwanych rezultatów. 

Chodzi o stworzenie żywego modelu ludzkiej kory mózgowej, w którym naukowcy mogą obserwować:

• rozwój ludzkich neuronów,
• tworzenie połączeń między neuronami,
• reakcję komórek na bodźce,
• funkcjonowanie obwodów neuronalnych,
• wpływ mutacji genetycznych,
• reakcję ludzkiej tkanki na uszkodzenie,
• potencjalne działanie leków.

Ludzkie organoidy wszczepiane zwierzętom

Warto przypomnieć, że zespół Pașki już w 2022 roku przeszczepił ludzkie organoidy mózgowe do nowo narodzonych szczurów. Ludzkie neurony zaczęły dojrzewać i tworzyć połączenia z układem sensorycznym zwierząt. Był to dowód, że ludzkie komórki mózgowe mogą rozwijać się w organizmie zwierzęcia i nawiązywać z nim połączenia. Dwa lata później naukowcy wykorzystali szczury z ludzką tkanką mózgową do sprawdzania działania tzw. oligonukleotydów antysensownych. Badano ich potencjalną skuteczność w przypadku zespołu Timothy'ego (ciężkiego zaburzenia genetycznego związanego m.in. z autyzmem i padaczką).

Uzyskaliśmy nowy model, który pozwala inaczej spojrzeć na funkcjonowanie ludzkiego mózgu- powiedział w BBC prof. Sergiu Pașca.

Kontrowersyjne eksperymenty medyczne na zwierzętach

To nie pierwszy raz, gdy naukowcy ocierają się o granicę etyki, a zdaniem wielu, już ją przekraczają. Przykładowo, w 2020 roku naukowcy z niemieckiego Instytutu Maxa Plancka Molekularnej Biologii Komórki i Genetyki oraz z Central Institute for Experimental Animals wprowadzili do płodu małpy marmozety ludzki gen ARHGAP11B. Została w ten sposób zwiększona kora nowa mózgu (neocortex). Mało kontrowersji? Genetycy z Buffalo University oraz Roswell Park Comprehensive Cancer Center na łamach ”Science Advances” ogłosili, że posługując się nowatorską metodą odmładzania ludzkich komórek macierzystych, stworzyli 14 mysich embrionów. Aż 4% niektórych z nich stanowiły ludzkie komórki. 

Kilka lat temu wybuchła afera, gdy wyszło na jaw, że w Niemczech małpy były modyfikowane genetycznie, by rozwijać u nich objawy takich chorób jak m.in. cukrzyca, epilepsja, choroba Parkinsona oraz problemy z układem krążenia. Europejski Urząd Patentowy (EPO) odebrał niemieckiej instytucji Towarzystwu Maxa Plancka patent na zwierzęta zmienione genetycznie, w tym także na małpy człekokształtne.

W 2019 roku władze w Japonii zezwoliły na eksperymenty ze zwierzęcymi embrionami, w których miałyby rozwijać się wybrane ludzkie organy. To było zielone światło dla naukowców takich jak Hiromitsu Nakauchi z Tokyo University, którzy chcą tworzyć hybrydowe ludzko-zwierzęce embriony i wszczepiać je zwierzętom, gdzie będą mogły się rozwijać niemal do końca ciąży.

W 2017 roku zespół naukowców pod przewodnictwem eksperta w dziedzinie ekspresji genów Juana Carlosa Izpisua Belmonte z Instytutu Salka w Kalifornii, ogłosił, że stworzył pierwszy hybrydowy świńsko-ludzki zarodek. 

Już w 2008 roku brytyjscy naukowcy stworzyli ludzko-zwierzęcy embrion, źródło komórek macierzystych. Embrion miał 99,9% ludzkiego materiału genetycznego i 0,1% zwierzęcego, czyli "tyle, ile potrzeba na powłoczkę z pozbawionej jądra komórki bydlęcej".

Redakcja poleca

Czy jajko jest świeże? Prosty test, trik babci

Kleszcze z nową chorobą. Zaczyna się jak grypa

Kto napisał Biblię? Odkrycie dzięki AI

Źródło: BBC, Radio ZET, Nature, The Guardian, Stan Wiedzy, National Geographic