Fødslen af halvt menneske, halvt dyriske kimærer

I H. G. Wells’ The Island of Doctor Moreau går den skibbrudne helt Edward Pendrick gennem en skovbrynje, da han tilfældigvis støder på en gruppe af to mænd og en kvinde, der sidder på hug omkring et væltet træ. De er nøgne bortset fra nogle få klude bundet om taljen, med “fede, tunge, hagefri ansigter, tilbagetrukne pander og et sparsomt børstehår på deres pander”. Pendrick bemærker, at “jeg har aldrig set så bestialsk udseende væsener.”

Da Pendrick nærmer sig, forsøger de at tale til ham, men deres tale er “tyk og sløset”, og deres hoveder svajer, mens de taler, og “reciterer noget kompliceret sludder”. På trods af deres tøj og deres udseende fornemmer han “den uimodståelige antydning af et svin, en svineriagtig smule” i deres måde at være på. De er, konkluderer han, “groteske travestier af mennesker”.

Pendrick, der en aften vandrer ind i doktor Moreaus operationsstue, opdager til sidst sandheden: hans vært har forvandlet bæster til mennesker og skulptureret deres kroppe og hjerner efter sit eget billede. Men på trods af sine anstrengelser kan han aldrig fjerne deres mest grundlæggende instinkter, og det skrøbelige samfund går snart tilbage til farligt anarki, hvilket fører til Moreaus død.

Det er 120 år siden, at Wells udgav sin roman første gang, og når man læser nogle af de seneste overskrifter, skulle man tro, at vi er faretruende tæt på hans dystopiske vision. “Frankenstein-forskere udvikler delvist menneskelig delvist dyrisk chimære”, udbrød den britiske Daily Mirror i maj 2016. “Videnskaben ønsker at nedbryde hegnet mellem menneske og dyr”, erklærede Washington Times to måneder senere og frygtede, at der snart ville blive sluppet følende dyr løs på verden.

Håbet er at implantere menneskelige stamceller i et dyreembryo, så det vil vokse specifikke menneskelige organer. Denne fremgangsmåde kunne i teorien give en færdiglavet erstatning for et sygt hjerte eller en syg lever – hvilket eliminerer ventetiden på en menneskelig donor og reducerer risikoen for afstødning af organer.

Det vil åbne op for en ny forståelse af biologien

Disse dristige og kontroversielle planer er kulminationen på mere end tre årtiers forskning. Disse eksperimenter har hjulpet os med at forstå nogle af livets største mysterier, afgrænse grænserne mellem arter og udforske, hvordan en kludetæppe af celler i livmoderen smelter sammen og vokser til et levende, åndende væsen.

Med de nye planer om at finansiere projekterne er vi nu ved at nå et kritisk punkt i denne forskning. “Det går meget hurtigt på dette område i dag”, siger Janet Rossant fra Hospital for Sick Children i Toronto og en af de tidlige pionerer inden for chimæreforskning. “Det vil åbne op for en ny forståelse af biologien.”

Det vil sige, forudsat at vi først kan løse nogle knudrede etiske spørgsmål – spørgsmål, der kan ændre vores forståelse af, hvad det vil sige at være menneske permanent.

I årtusinder har kimærer bogstaveligt talt været legendariske. Udtrykket stammer fra den græske mytologi, hvor Homer beskriver en mærkelig hybrid “af udødelig art, ikke menneskelig, med løve på forsiden og slange på bagsiden, en ged i midten”. Det siges, at den åndede ild, da den strejfede rundt i Lykien i Lilleasien.

Mindst 8 % af ikke-identiske tvillinger har optaget celler fra deres bror eller søster

I virkeligheden er kimærer inden for videnskaben mindre imponerende. Ordet beskriver ethvert væsen, der indeholder en sammensmeltning af genetisk adskilte væv. Dette kan ske naturligt, hvis tvillingebryoner smelter sammen kort efter befrugtningen, med slående resultater.

Tænk på de “bilaterale gynandromorfer”, hvor den ene side af kroppen er mandlig, den anden kvindelig. Disse dyr er i det væsentlige to ikke-identiske tvillinger, der er forenet på midten. Hvis de to køn har vildt forskellige markeringer – som det er tilfældet for mange fugle og insekter – kan det føre til et bizart udseende, som f.eks. en nordlig kardinal, der havde fået lysende rødt fjerdragt på halvdelen af kroppen, mens resten var grå.

Mest ofte blandes cellerne dog til en mere subtil mosaik over hele kroppen, og kimærer ser ud og opfører sig som andre individer inden for arten. Der er endda en chance for, at du selv er en. Undersøgelser tyder på, at mindst 8 % af ikke-identiske tvillinger har absorberet celler fra deres bror eller søster.

Den blandede pose af dyr fra græske legender kan helt sikkert ikke findes i naturen. Men det har ikke afholdt forskere fra at forsøge at skabe deres egne hybride kimærer i laboratoriet.

Janet Rossant, der dengang arbejdede på Brock University i Canada, var en af de første, der lykkedes. I 1980 offentliggjorde hun en artikel i tidsskriftet Science, hvori hun annoncerede en kimære, der kombinerede to musearter: en albino-laboratoriemus (Mus musculus) og en Ryukyu-mus (Mus caroli), en vild art fra Østasien.

Fremtidige forsøg på at fremstille en hybrid “interspecifik” kimære endte ofte med skuffelser. Embryoerne formåede simpelthen ikke at sætte sig fast i livmoderen, og de embryoner, der gjorde det, var deforme og forkrøblede og aborterede typisk, før de nåede termin.

Vi viste, at man virkelig kan krydse artsgrænser

Rossants teknik involverede en delikat operation på et kritisk tidspunkt i graviditeten, omkring fire dage efter parringen. På dette tidspunkt har det befrugtede æg delt sig i et lille bundt af celler, som kaldes blastocysten. Denne indeholder en indre cellemasse, der er omgivet af et beskyttende ydre lag kaldet trophoblast, som danner moderkagen.

I samarbejde med William Frels tog Rossant M. musculus og injicerede den med den indre cellemasse fra den anden art, M. caroli. De implanterede derefter denne blandede pose af celler tilbage i M. musculus-mødrene. Ved at sikre, at M. musculus trophoblasten forblev intakt, sikrede de sig, at den resulterende moderkage ville matche moderens DNA. Dette hjalp embryoet med at indlejre sig i livmoderen. Derefter lænede de sig tilbage og ventede 18 dage på, at graviditeterne skulle udvikle sig.

Det var en overvældende succes; af de 48 resulterende afkom var 38 en blanding af væv fra begge arter. “Vi viste, at man virkelig kan krydse artsgrænserne”, siger Rossant. Blandingen var tydelig i musenes pels, med skiftevis pletter af albinohvid fra M. musculus og de brunlige striber fra M. caroli.

Selv deres temperament var mærkbart forskelligt fra deres forældre. “Det var helt klart en mærkelig blanding,” siger Rossant. “M. caroli er meget nervøse: Man skulle lægge dem i bunden af en skraldespand, så de ikke springer ud efter en, og man skulle håndtere dem med pincet og læderhandsker.” M. musculus var meget mere rolige. “Chimærerne lå lidt midt imellem.”

Med den nuværende forståelse af neurovidenskab mener Rossant, at dette kan hjælpe os med at udforske årsagerne til, at forskellige arter opfører sig, som de gør. “Man kunne kortlægge adfærdsforskellene i forhold til de forskellige regioner i hjernen, der var besat af de to arter”, siger hun. “Jeg tror, at det kunne være meget interessant at undersøge.”

Time Magazine beskrev geppen som “en zooholders spøg: en ged klædt i en sweater af angora”

I sit tidlige arbejde brugte Rossant disse kimærer til at undersøge vores grundlæggende biologi. Dengang, da genetisk screening var i sin vorden, hjalp de markante forskelle mellem de to arter med at identificere spredningen af celler i kroppen, hvilket gjorde det muligt for biologer at undersøge, hvilke elementer i det tidlige embryo der går videre til at skabe de forskellige organer.

De to afstamninger kunne endda hjælpe forskere med at undersøge visse geners rolle. De kunne skabe en mutation i det ene af de oprindelige embryoner, men ikke i det andet. Ved at se effekten på den resulterende kimære kunne man så hjælpe med at skille et gens mange funktioner på tværs af forskellige dele af kroppen ad.

Med Rossants teknik dukkede en håndfuld andre hybride kimærer snart op, der sparkede og mumlede i laboratorier over hele verden. De omfattede en ged-får-chimær, som blev kaldt en geep. Dyret var slående at se, et kludetæppe af uld og groft hår. Time beskrev det som “en dyrepassers spøg: en ged klædt i en angorasweater.”

Rossant rådgav også forskellige bevarelsesprojekter, som håbede at kunne bruge hendes teknik til at implantere embryoner af truede dyrearter i livmoderen på husdyr. “Jeg er ikke sikker på, at det nogensinde har fungeret helt, men konceptet er der stadig.”

Nu er målet at tilføje mennesker til blandingen i et projekt, der kan indvarsle en ny æra for “regenerativ medicin”.

I to årtier har læger forsøgt at finde måder at høste stamceller, som har potentiale til at danne enhver form for væv, og få dem til at vokse nye organer i en petriskål. Strategien ville have et enormt potentiale til at erstatte syge organer.

Målet er at skabe kimærer, der kan dyrke organer på bestilling

“Det eneste problem er, at selv om disse celler ligner cellerne i embryoet meget, er de ikke identiske,” siger Juan Carlos Izpisua Belmonte fra Salk Institute for Biological Studies i La Jolla, Californien. Indtil videre har ingen af dem været egnet til transplantation.

Izpisua Belmonte og en håndfuld andre som ham mener, at svaret lurer i gården. Målet er at skabe kimære dyr, der kan dyrke organer på bestilling. “Embryogenese sker hver dag, og i 99 % af tilfældene kommer embryoet perfekt ud”, siger Izpisua Belmonte. “Vi ved ikke, hvordan man gør det in vitro, men et dyr gør det meget godt, så hvorfor ikke lade naturen gøre det tunge arbejde?”

Den sovjetiske abe-mand

De nuværende planer om at skabe en menneske-dyr-chimærer har måske nok skabt kontroverser, men de er intet i forhold til de skandaløse eksperimenter, som Ilia Ivanov, også kendt som “den røde Frankenstein”, udførte. I håb om at bevise vores tætte evolutionære bånd til andre primater én gang for alle, udtænkte Ivanov en vanvittig plan om at avle en menneske-aber-hybrid.

I midten af 1920’erne forsøgte han at inseminere chimpanser med menneskesæd og forsøgte endda at transplantere en kvindes æggestok i en chimpanse kaldet Nora, men hun døde, før hun kunne blive gravid.

Da alt andet mislykkedes, samlede han fem sovjetiske kvinder, som var villige til at bære hybriden. Den kommende far – kaldet Tarzan – døde imidlertid af en hjerneblødning, før han kunne gennemføre sin plan. Ivanov blev til sidst arresteret og landsforvist til Kasakhstan i 1930 for at støtte det “internationale borgerskab”; en forbrydelse, der ikke havde noget at gøre med hans groteske eksperimenter.

I modsætning til “geep”, der viste en mosaik af væv over hele kroppen, ville det fremmede væv i disse kimærer være begrænset til et specifikt organ. Ved at manipulere visse gener håber forskerne, at de kan slå målorganet ud i værten og skabe et tomrum for de menneskelige celler, så de kan kolonisere og vokse til den ønskede størrelse og form. “Dyret er en inkubator”, siger Pablo Juan Ross fra University of California-Davis, som også undersøger muligheden.

Vi ved allerede, at det teoretisk set er muligt. I 2010 skabte Hiromitsu Nakauchi fra Stanford University School of Medicine og hans kolleger en rottepancreas i en musekrop ved hjælp af en lignende teknik. I øjeblikket er grise den foretrukne vært, da de anatomisk set minder utroligt meget om mennesker.

Hvis det lykkes, vil strategien løse mange af problemerne med organdonation i dag.

“Den gennemsnitlige ventetid på en nyre er tre år,” forklarer Ross. I modsætning hertil ville et specialfremstillet organ, der er dyrket i en gris, være klar på kun fem måneder. “Det er en anden fordel ved at bruge grise. De vokser meget hurtigt.”

I 2015 meddelte US National Institutes of Health et moratorium for finansiering af menneske-dyr-chimærer

Bortset fra transplantation kunne en menneske-dyr-chimær også ændre den måde, vi jagter lægemidler på.

I øjeblikket kan mange nye behandlinger synes at være effektive i dyreforsøg, men har uventede virkninger i mennesker. “Alle de penge og al den tid går tabt”, siger Izpisua Belmonte.

Tænk på et nyt lægemiddel mod leversygdomme, f.eks. “Hvis vi var i stand til at sætte menneskelige celler ind i en griselever, kunne vi inden for det første år af udviklingen af stoffet se, om det var giftigt for mennesker”, siger han.

Rossant er enig i, at denne fremgangsmåde har et stort potentiale, selv om der er tale om de første skridt på en meget lang vej. “Jeg er nødt til at beundre deres mod til at påtage sig dette,” siger hun. “Det kan lade sig gøre, men jeg må sige, at der er meget store udfordringer.”

Mange af disse vanskeligheder er tekniske.

Den evolutionære kløft mellem mennesker og svin er langt større end afstanden mellem en rotte og en mus, og forskerne ved af erfaring, at det gør det sværere for donorcellerne at slå rod. “Man er nødt til at skabe de rette betingelser, så de menneskelige celler kan overleve og trives”, siger Izpisua Belmonte. Dette vil indebære, at man skal finde en uberørt kilde til menneskelige stamceller, der er i stand til at omdanne sig til et hvilket som helst væv, og måske skal værten ændres genetisk for at gøre den mere gæstfri.

Det ville være virkelig forfærdeligt at skabe et menneskesind fanget i et dyrs krop

Men det er de etiske betænkeligheder, der indtil videre har bremset forskningen. I 2015 meddelte US National Institutes of Health et moratorium for finansiering af chimærer mellem mennesker og dyr. Det har siden annonceret planer om at ophæve dette forbud, forudsat at hvert forsøg gennemgår en ekstra gennemgang, før finansieringen godkendes. I mellemtiden er Izpisua Belmonte blevet tilbudt et tilskud på 2,5 mio. dollars (2 mio. pund) på betingelse af, at han bruger stamceller fra aber i stedet for menneskelige stamceller til at skabe kimæren.

En særlig følelsesladet bekymring er, at stamcellerne vil nå frem til grisens hjerne og skabe et dyr, der deler nogle af vores adfærd og evner. “Jeg tror, at det er noget, der skal tages i betragtning og diskuteres indgående”, siger Rossant. Hun fandt trods alt ud af, at hendes kimærer delte temperamenter fra begge arter. Det ville være virkelig forfærdeligt at skabe et menneskesind fanget i et dyrs krop, et mareridt, der passer til Wells.

Forskerne peger på nogle mulige forholdsregler. “Ved at injicere cellerne på et bestemt stadium af embryonets udvikling kan vi måske undgå, at det sker”, siger Izpisua Belmonte. En anden mulighed kunne være at programmere stamcellerne med “selvmordsgener”, som ville få dem til at selvdestruere under visse betingelser for at forhindre, at de indlejrer sig i nervevæv.

Selv disse løsninger har dog ikke overbevist Stuart Newman, der er cellebiolog ved New York Medical College, USA. Han siger, at han har været bekymret for retningen af denne forskning lige siden skabelsen af geep i 1980’erne. Hans bekymring drejer sig ikke så meget om planerne i dag, men om en fremtid, hvor kimærerne støt og roligt får mere menneskelige egenskaber.

“Disse ting bliver mere interessante, videnskabeligt og medicinsk set, jo mere menneskelige de er,” siger Newman. “Så man kan måske sige nu, at ‘jeg ville aldrig lave noget, der er mest menneskeligt’, men der er en impuls til at gøre det … Der er en slags dynamik i hele foretagendet, som gør, at man får lyst til at gå længere og længere.”

Hvordan vi taler om mennesker i denne debat kan uforvarende ændre vores syn på os selv

Sæt, at forskerne har skabt en chimære for at undersøge en ny behandling af Alzheimers sygdom. Et forskerhold kan starte med at få tilladelse til at skabe en chimære, der har 20 % menneskehjerne, for eksempel, for derefter at beslutte, at 30 % eller 40 % ville være nødvendigt for at forstå virkningerne af et nyt lægemiddel ordentligt. Videnskabelige finansieringsorganer kræver ofte mere og mere ambitiøse mål, siger Newman. “Det er ikke sådan, at folk stræber efter at skabe afskyeligheder … men tingene fortsætter bare, der er ikke noget naturligt stoppunkt.”

Det er lige så vigtigt, at han mener, at det vil dulme vores følelse af vores egen menneskelighed. “Der er den transformation af vores kultur, der gør det muligt for os at krydse disse grænser. Det spiller på ideen om mennesket som blot et andet materielt objekt,” siger han. Hvis der f.eks. findes menneskelige kimærer, er vi måske ikke så bekymrede over at manipulere vores egne gener for at skabe designerbabyer.

Newman er ikke alene om disse synspunkter.

John Evans, sociolog ved University of California San Diego i USA, påpeger, at selve diskussionen om kimærer mellem menneske og dyr fokuserer på deres kognitive evner.

For eksempel kan vi beslutte, at det er i orden at behandle dem på én måde, så længe de mangler menneskelig rationalitet eller sprog, men denne logik kan føre os ned ad en glidebane, når vi betragter andre mennesker inden for vores egen art. “Hvis offentligheden mener, at et menneske er en samling af evner, vil de eksisterende mennesker med færre af disse værdsatte evner blive betragtet som værende af mindre værdi,” skriver Evans.

Vores mavefornemmelser bør ikke forme den moralske diskussion

På sin side mener Izpisua Belmonte, at mange af disse bekymringer – især de mere sensationelle overskrifter – er for tidlige. “Medierne og myndighederne tror, at vi i morgen vil få vigtige menneskelige organer til at vokse inde i en gris”, siger han. “Det er science fiction. Vi befinder os på det tidligste stadium.”

Og som en leder i tidsskriftet Nature argumenterede, bør vores mavefornemmelser måske ikke forme den moralske diskussion. Ideen om en kimær kan være ulækker for nogle, men lidelserne for mennesker med uhelbredelige sygdomme er lige så forfærdelige. Vores beslutninger skal baseres på mere end blot vores første reaktioner.

Hvilken konklusion vi end måtte nå frem til, skal vi være opmærksomme på, at konsekvenserne kan strække sig langt ud over den foreliggende videnskab. “Den måde, vi taler om mennesker på i denne debat, kan utilsigtet ændre den måde, vi ser på os selv”, skriver Evans.

Spørgsmålet om, hvad der definerer vores menneskelighed, var trods alt kernen i Wells’ klassiske roman. Da Pendrick er flygtet fra doktor Moreaus ø, vender han tilbage til et liv i ensomhed på det engelske landskab og foretrækker at tilbringe de ensomme nætter med at betragte himlen.

Har han været vidne til, at grænsen mellem arterne blev brudt så voldsomt, kan han ikke møde et andet menneske uden at se dyret inden i os alle. “Det virkede som om, at jeg heller ikke var et fornuftigt væsen, men blot et dyr, der var plaget af en mærkelig forstyrrelse i hjernen, som sendte det til at vandre alene som et får, der var ramt af gid.”

David Robson er BBC Future’s feature writer. Han er @d_a_robson på Twitter.

Gå med over seks millioner BBC Earth-fans ved at synes godt om os på Facebook, eller følg os på Twitter og Instagram.

Hvis du kunne lide denne historie, så tilmeld dig det ugentlige bbc.com feature-nyhedsbrev kaldet “If You Only Read 6 Things This Week”. Et håndplukket udvalg af historier fra BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel og Autos, leveret til din indbakke hver fredag.