H. G. Wellsin teoksessa Tohtori Moreaun saari haaksirikkoutunut sankari Edward Pendrick vaeltaa metsäaukealla, kun hän törmää sattumalta kahden miehen ja naisen muodostamaan ryhmään, joka kyykistyy kaatuneen puun ympärille. He ovat alastomia muutamaa vyötärölle sidottua riepua lukuun ottamatta, ja heillä on ”lihavat, raskaat, leuattomat kasvot, vetäytyneet otsat ja niukasti harjaksia otsassaan”. Pendrick toteaa, että ”en ole koskaan nähnyt niin eläimellisen näköisiä olentoja.”

Pendrickin lähestyessä he yrittävät puhua hänelle, mutta heidän puheensa on ”paksua ja rönsyilevää” ja heidän päänsä heiluu heidän puhuessaan, ”lausuen jotain monimutkaista siansaksaa”. Vaatetuksestaan ja ulkonäöstään huolimatta Pendrick havaitsee heidän käytöksessään ”vastustamattoman sikamaisen vaikutelman, sikamaisen mauttomuuden”. Hän päättelee, että he ovat ”ihmisten irvokkaita irvikuvia”.

Eräänä yönä tohtori Moreaun leikkaussaliin eksynyt Pendrick paljastaa lopulta totuuden: hänen isäntänsä on muuttanut petoja ihmisiksi, muokannut niiden ruumiita ja aivoja omaksi kuvakseen. Mutta parhaista yrityksistään huolimatta hän ei koskaan pysty poistamaan niiden perimmäisimpiä vaistoja, ja hauras yhteiskunta taantuu pian vaaralliseksi anarkiaksi, joka johtaa Moreaun kuolemaan.

Wellsin romaanin julkaisusta on kulunut 120 vuotta, ja kun lukee joitakin viimeaikaisia otsikoita, voisi luulla, että olemme vaarallisen lähellä Wellsin dystooppista visiota. ”Frankenstein-tutkijat kehittävät osittain ihmisen, osittain eläimen kimeeraa”, huudahti brittiläinen Daily Mirror toukokuussa 2016. ”Tiede haluaa murtaa aidan ihmisen ja eläimen väliltä”, Washington Times julisti kaksi kuukautta myöhemmin peläten, että tuntevat eläimet vapautetaan pian maailmaan.

Toiveena on istuttaa ihmisen kantasoluja eläimen alkioon niin, että se kasvattaa tiettyjä ihmisen elimiä. Lähestymistapa voisi teoriassa tarjota valmiin korvikkeen sairaalle sydämelle tai maksalle – näin vältyttäisiin ihmisluovuttajan odottamiselta ja vähennettäisiin elimen hylkimisriskiä.

Se avaa uudenlaisen ymmärryksen biologiasta

Nämä rohkeat ja kiistanalaiset suunnitelmat ovat yli kolmen vuosikymmenen tutkimustyön huipentuma. Nämä kokeet ovat auttaneet meitä ymmärtämään joitakin elämän suurimmista mysteereistä, hahmottamaan lajien välisiä rajoja ja tutkimaan, miten kohdussa oleva solujen riekaleinen joukko yhtyy ja kasvaa eläväksi, hengittäväksi olennoksi.

Hankkeiden rahoittamista koskevien uusien suunnitelmien myötä olemme nyt saavuttamassa kriittisen pisteen tässä tutkimuksessa. ”Asiat etenevät tällä alalla nykyään hyvin nopeasti”, sanoo Janet Rossant Toronton Hospital for Sick Children -sairaalasta ja yksi kimeeritutkimuksen varhaisista pioneereista. ”Se tulee avaamaan uudenlaisen ymmärryksen biologiasta.”

Edellyttäen, että pystymme ensin ratkaisemaan eräät hankalat eettiset kysymykset – kysymykset, jotka saattavat pysyvästi muuttaa käsitystämme siitä, mitä ihmisenä oleminen tarkoittaa.

Vuosituhansien ajan kiimerit olivat kirjaimellisesti legendojen ainesta. Termi juontaa juurensa kreikkalaisesta mytologiasta, jossa Homeros kuvailee outoa hybridiä, ”joka oli kuolematon, ei ihminen, leijonapäätä ja käärmettä takana, vuohi keskellä”. Sen kerrottiin hengittävän tulta vaeltaessaan Lyykiassa Vähä-Aasiassa.

Ainakin 8 % ei-identtisistä kaksosista on imenyt soluja veljeltään tai siskoltaan

Todellisuudessa tieteessä esiintyvät khimérat ovat vähemmän vaikuttavia. Sana kuvaa mitä tahansa olentoa, joka sisältää geneettisesti erillisten kudosten fuusion. Tämä voi tapahtua luonnollisesti, jos kaksosalkio sulautuu pian hedelmöittymisen jälkeen, ja tuloksena voi olla hämmästyttäviä tuloksia.

Tarkastellaan esimerkiksi ”bilateraalisia gynandromorfeja”, joissa toinen puoli kehosta on urospuolinen ja toinen naaraspuolinen. Nämä eläimet ovat pohjimmiltaan kaksi ei-identtistä kaksosta, jotka on yhdistetty keskeltä. Jos molemmilla sukupuolilla on villisti erilaiset merkinnät – kuten monilla linnuilla ja hyönteisillä – tämä voi johtaa outoon ulkonäköön, kuten pohjoisella kardinaalilla, joka oli kasvattanut puolelle kehostaan kirkkaanpunaiset höyhenet, kun taas loput oli harmaata.

Useimmiten solut kuitenkin sekoittuvat niin, että ne muodostavat hienovaraisemman mosaiikin koko kehoon, ja khimérat näyttävät ja käyttäytyvät samoin kuin muutkin yksilöt lajin sisällä. On jopa mahdollista, että olet itse sellainen. Tutkimusten mukaan ainakin 8 % ei-identtisistä kaksosista on imenyt soluja veljeltään tai siskoltaan.

Kreikkalaisten legendojen sekasikiöitä ei varmasti löydy luonnosta. Mutta se ei ole estänyt tutkijoita yrittämästä luoda omia hybridikimarioitaan laboratoriossa.

Janet Rossant, joka työskenteli tuolloin Brockin yliopistossa Kanadassa, oli yksi ensimmäisistä onnistujista. Vuonna 1980 hän julkaisi Science-lehdessä artikkelin, jossa hän ilmoitti kimeerasta, jossa yhdistettiin kaksi hiirilajia: albiino laboratoriohiiri (Mus musculus) ja Ryukyu-hiiri (Mus caroli), joka on Itä-Aasiasta peräisin oleva luonnonvarainen laji.

Edelliset yritykset tuottaa hybridi- eli ”interspesifistä” kimeeraa päättyivät usein pettymykseen. Alkioita ei yksinkertaisesti onnistuttu istuttamaan kohtuun, ja ne, jotka onnistuivat, olivat epämuodostuneita ja kitukasvuisia, ja ne saivat yleensä keskenmenon ennen tiineyden alkamista.

Osoitimme, että lajirajat voidaan todella ylittää

Rossantin tekniikkaan kuului herkkä operaatio tiineyden kriittisessä vaiheessa, noin neljä päivää parittelun jälkeen. Tässä vaiheessa hedelmöittynyt munasolu on jakautunut pieneksi solukimpuksi, jota kutsutaan blastokystaksi. Tämä sisältää sisäisen solumassan, jota ympäröi suojaava ulompi kerros, jota kutsutaan trofoblastiksi ja joka muodostaa istukan.

Yhteistyössä William Frelsin kanssa Rossant otti M. musculuksen ja ruiskutti siihen toisen lajin, M. carolin, sisäisen solumassan. Sitten he istuttivat tämän sekoitetun solupussin takaisin M. musculus -emoihin. Varmistamalla, että M. musculuksen trofoblasti säilyi ehjänä, he varmistivat, että syntyvä istukka vastaa äidin DNA:ta. Tämä auttoi alkion kiinnittymistä kohtuun. Seuraavaksi he istuivat alas ja odottivat 18 päivää, että raskaudet kehittyisivät.

Se onnistui erinomaisesti; 48:sta syntyneestä jälkeläisestä 38 oli sekoitus molempien lajien kudoksia. ”Osoitimme, että lajirajat voi todella ylittää”, Rossant sanoo. Sekoitus näkyi hiirten turkissa, jossa vuorottelivat M. musculuksen albiinovalkoiset laikut ja M. carolin ruskehtavat raidat.

Jopa niiden temperamentti erosi selvästi vanhemmista. ”Se oli aivan selvästi outo sekoitus”, Rossant sanoo. ”M. caroli on hyvin äkkipikainen: ne pitäisi laittaa roskiksen pohjalle, etteivät ne hyppäisi esiin, ja niitä pitäisi käsitellä pihdeillä ja nahkahanskoilla.” M. musculus oli paljon rauhallisempi. ”Kimeerit olivat jotakuinkin siltä väliltä.”

Nykyaikaisella neurotieteen ymmärryksellä Rossant uskoo, että tämä voisi auttaa meitä tutkimaan syitä siihen, miksi eri lajit käyttäytyvät niin kuin käyttäytyvät. ”Käyttäytymisen eroja voisi kartoittaa suhteessa aivojen eri alueisiin, joita nämä kaksi lajia käyttivät”, hän sanoo. ”Mielestäni sitä voisi olla hyvin mielenkiintoista tutkia.”

Time-lehti kuvaili geepiä ”eläintarhanhoitajan kepposeksi: vuohi, joka on puettu angorapuseroon.”

Varhaisessa työssään Rossant käytti näitä kimeeroja perusbiologiamme tutkimiseen. Silloin kun geneettinen seulonta oli lapsenkengissään, näiden kahden lajin väliset selvät erot auttoivat tunnistamaan solujen leviämisen elimistössä, minkä ansiosta biologit pystyivät tutkimaan, mitkä varhaisen alkion osat jatkavat eri elinten luomista.

Kahden sukulinjan avulla tutkijat pystyivät jopa tutkimaan tiettyjen geenien roolia. He voisivat luoda mutaation toiseen alkuperäisistä alkioista, mutta eivät toiseen. Vaikutuksen seuraaminen tuloksena syntyvään kimeeraan voisi sitten auttaa erittelemään geenin monia toimintoja eri puolilla kehoa.

Rossantin tekniikan avulla kourallinen muita hybridikimeeroja syntyi pian potkien ja määkimällä laboratorioissa eri puolilla maailmaa. Niihin kuului muun muassa vuohi-lammas-kimera, jota kutsuttiin geepiksi. Eläin oli silmiinpistävä näky, villan ja karkean karvan tilkkutäkki. Time kuvaili sitä ”eläintarhanhoitajan kepposeksi: vuohi pukeutuneena angorapuseroon.”

Rossant neuvoi myös erilaisia luonnonsuojeluhankkeita, jotka toivoivat voivansa käyttää hänen tekniikkaansa uhanalaisten lajien alkioiden istuttamiseen kotieläinten kohtuun. ”En ole varma, onko se koskaan täysin onnistunut, mutta konsepti on yhä olemassa.”

Nyt tavoitteena on lisätä ihmiset mukaan hankkeeseen, joka voisi aloittaa uuden ”regeneratiivisen lääketieteen” aikakauden.

Lääkärit ovat jo kahden vuosikymmenen ajan yrittäneet löytää keinoja kerätä kantasoluja, jotka voivat muodostaa mitä tahansa kudosta, ja saada ne kasvattamaan uusia elimiä petrimaljassa. Strategialla olisi valtavat mahdollisuudet korvata sairaita elimiä.

Tavoitteena on luoda kimeraeläimiä, jotka pystyvät kasvattamaan elimiä tilaustyönä

”Ainoa ongelma on se, että vaikka nämä solut ovat hyvin samankaltaisia kuin alkion solut, ne eivät kuitenkaan ole identtisiä”, sanoo Juan Carlos Izpisua Belmonte Salkin Biologisten tutkimusten instituutista La Jollassa Kaliforniassa. Toistaiseksi yksikään niistä ei ole soveltunut elinsiirtoon.

Izpisua Belmonte ja kourallinen muita hänen kaltaisiaan uskovat, että vastaus piilee maatilalla. Tavoitteena on luoda kimeraeläimiä, jotka voivat kasvattaa elimiä tilauksesta. ”Alkionmuodostusta tapahtuu joka päivä, ja alkio syntyy täydellisesti 99 prosentissa tapauksista”, Izpisua Belmonte sanoo. ”Emme tiedä, miten tämä tehdään in vitro, mutta eläin tekee sen erittäin hyvin, joten miksi emme antaisi luonnon tehdä raskasta työtä?”

Toisin kuin ”geepillä”, joka osoitti kudosten mosaiikkimaisuutta eri puolilla kehoaan, vieras kudos näissä khimaireissa rajoittuisi tiettyyn elimeen. Manipuloimalla tiettyjä geenejä tutkijat toivovat voivansa tyrmätä kohde-elimen isännässä, jolloin ihmissoluille syntyisi tyhjiö, johon ne voisivat asettua ja kasvaa haluttuun kokoon ja muotoon. ”Eläin on hautomo”, sanoo Pablo Juan Ross Kalifornian Davisin yliopistosta, joka myös tutkii tätä mahdollisuutta.

Me tiedämme jo, että se on teoreettisesti mahdollista. Vuonna 2010 Hiromitsu Nakauchi Stanfordin yliopiston lääketieteellisestä tiedekunnasta ja hänen kollegansa loivat rotan haiman hiiren kehoon vastaavalla tekniikalla. Sika on tällä hetkellä suosituin isäntä, koska se on anatomisesti huomattavan samankaltainen kuin ihminen.

Jos se onnistuu, strategia ratkaisisi monet elinluovutukseen nykyisin liittyvistä ongelmista.

”Keskimääräinen odotusaika munuaisen saamiseksi on kolme vuotta”, Ross kertoo. Sen sijaan sialla kasvatettu mittatilaustyönä valmistettu elin olisi valmis jo viidessä kuukaudessa. ”Tämä on toinen sikojen käytön etu. Ne kasvavat hyvin nopeasti.”

Vuonna 2015 Yhdysvaltain kansallinen terveysinstituutti (National Institutes of Health) ilmoitti keskeyttävänsä ihmisen ja eläimen välimuotojen rahoittamisen

Erityssiirtojen lisäksi ihmisen ja eläimen välimuoto voisi myös muuttaa tapaa, jolla metsästämme lääkkeitä.

Nykyisin monet uudet hoidot saattavat vaikuttaa tehokkailta eläinkokeissa, mutta niillä voi olla odottamattomia vaikutuksia ihmisessä. ”Kaikki se raha ja aika menee hukkaan”, Izpisua Belmonte sanoo.

Harkitaan vaikkapa uutta lääkettä maksasairauteen. ”Jos pystyisimme laittamaan ihmissoluja sian maksan sisälle, voisimme jo ensimmäisen vuoden kuluessa yhdisteen kehittämisestä nähdä, onko se myrkyllinen ihmisille”, hän sanoo.

Rossant on samaa mieltä siitä, että lähestymistavassa on paljon potentiaalia, vaikka nämä ovatkin vasta ensimmäiset askeleet hyvin pitkällä tiellä. ”Minun on ihailtava heidän rohkeuttaan ryhtyä tähän”, hän sanoo. ”Se on toteutettavissa, mutta minun on sanottava, että siinä on hyvin vakavia haasteita.”

Monet näistä vaikeuksista ovat teknisiä.

Evoluutioero ihmisen ja sian välillä on paljon suurempi kuin rotan ja hiiren välinen etäisyys, ja tutkijat tietävät kokemuksesta, että tämä vaikeuttaa luovuttajasolujen juurtumista. ”On luotava sellaiset olosuhteet, että ihmissolut voivat selviytyä ja menestyä”, Izpisua Belmonte sanoo. Tämä edellyttää, että löydetään koskematon lähde ihmisen kantasoluille, jotka kykenevät muuntumaan miksi tahansa kudokseksi, ja kenties muokataan geneettisesti isäntää, jotta se olisi vieraanvaraisempi.

Olisi todella hirvittävää luoda ihmismieli loukkuun eläimen kehoon

Mutta juuri eettiset huolenaiheet ovat toistaiseksi jarruttaneet tutkimusta. Vuonna 2015 Yhdysvaltain kansallinen terveysinstituutti (National Institutes of Health) ilmoitti keskeyttävänsä ihmisen ja eläimen välisen kimeeratutkimuksen rahoittamisen. Sittemmin se on ilmoittanut suunnitelmista poistaa tämä kielto edellyttäen, että jokainen koe käy läpi ylimääräisen tarkastuksen ennen rahoituksen hyväksymistä. Tällä välin Izpisua Belmontelle on tarjottu 2,5 miljoonan dollarin (2 miljoonan punnan) apurahaa sillä ehdolla, että hän käyttää apinan eikä ihmisen kantasoluja kimeeran luomiseksi.

Erityisen tunteita herättävä huolenaihe on se, että kantasolut pääsevät sian aivoihin ja luovat eläimen, joka jakaa joitakin käyttäytymistapojamme ja kykyjämme. ”Uskon, että tämä on otettava huomioon ja siitä on keskusteltava laajasti”, Rossant sanoo. Loppujen lopuksi hän havaitsi, että hänen kimeeransa jakoivat molempien lajien luonteenpiirteet. Olisi todella kauheaa luoda ihmismieli vangittuna eläimen kehoon, painajainen, joka sopisi Wellsille.

Tutkijat viittaavat joihinkin mahdollisiin varotoimenpiteisiin. ”Ruiskuttamalla solut tietyssä alkion kehitysvaiheessa voimme ehkä välttää sen”, Izpisua Belmonte sanoo. Toinen vaihtoehto voisi olla ohjelmoida kantasoluihin ”itsemurhageenit”, jotka saisivat ne tuhoamaan itsensä tietyissä olosuhteissa, jotta ne eivät pääsisi uppoamaan hermokudokseen.

Siltikään nämä ratkaisut eivät ole vakuuttaneet yhdysvaltalaisen New Yorkin lääketieteellisen korkeakoulun solubiologi Stuart Newmania. Hän sanoo olleensa huolissaan tämän tutkimuksen suunnasta siitä lähtien, kun geep luotiin 1980-luvulla. Hänen huolensa ei liity niinkään tämänhetkisiin suunnitelmiin, vaan tulevaisuuteen, jossa kimeerat saavat jatkuvasti enemmän inhimillisiä ominaisuuksia.

”Nämä asiat ovat sitä kiinnostavampia tieteellisesti ja lääketieteellisesti, mitä inhimillisempiä ne ovat”, Newman sanoo. ”Joten nyt voi sanoa, että ’en koskaan tekisi jotakin enimmäkseen inhimillistä’, mutta on olemassa impulssi tehdä se… Koko yritykseen liittyy jonkinlainen vauhti, joka saa sinut haluamaan mennä yhä pidemmälle ja pidemmälle.”

Se, miten puhumme ihmisistä tämän keskustelun aikana, saattaa tahattomasti muuttaa sitä, miten katsomme itseämme

Esitettäisiin, että tiedemiehet loivat kimeeran tutkiakseen uutta hoitoa Alzheimerin tautiin. Tutkijaryhmä saattaa aloittaa luomalla luvan luoda kimeeran, jossa on vaikkapa 20 prosenttia ihmisen aivoja, mutta päättää sitten, että 30 tai 40 prosenttia olisi tarpeen, jotta uuden lääkkeen vaikutuksia voitaisiin ymmärtää kunnolla. Newmanin mukaan tieteelliset rahoittajat vaativat usein yhä kunnianhimoisempia tavoitteita. ”Kyse ei ole siitä, että ihmiset pyrkisivät luomaan kammotuksia… mutta asiat vain jatkuvat, eikä luonnollista pysähdyspistettä ole.”

Yhtä tärkeää on, että hänen mielestään se turruttaa tunteen omasta ihmisyydestämme. ”On kulttuurimme muutos, joka sallii meidän ylittää nämä rajat. Se leikittelee ajatuksella ihmisestä vain toisena materiaalisena esineenä”, hän sanoo. Jos esimerkiksi ihmiskimera olisi olemassa, emme ehkä olisi niin huolissamme omien geeniemme manipuloinnista design-vauvojen luomiseksi.

Newman ei ole yksin näiden näkemysten kanssa.

John Evans, sosiologi Kalifornian yliopistosta San Diegossa, Yhdysvalloissa, huomauttaa, että keskustelu ihmisen ja eläimen välisistä kimeereistä keskittyy niiden kognitiivisiin kykyihin.

Voisimme esimerkiksi päättää, että on ok kohdella niitä tietyllä tavalla niin kauan kuin niiltä puuttuu ihmisen rationaalisuus tai kieli, mutta tämä logiikkalinja voisi johtaa meidät liukkaalle tielle, kun tarkastelemme muita oman lajimme ihmisiä. ”Jos yleisö ajattelee, että ihminen on kokoelma kykyjä, niitä olemassa olevia ihmisiä, joilla on vähemmän näitä arvostettuja kykyjä, pidetään vähemmän arvokkaina”, Evans kirjoittaa.

Vaistoreaktioidemme ei pitäisi muokata moraalikeskustelua

Izpisua Belmonte puolestaan pitää monia näistä huolenaiheista – erityisesti sensaatiomaisempia otsikoita – ennenaikaisina. ”Media ja sääntelyviranomaiset luulevat, että saamme huomenna tärkeitä ihmiselimiä kasvamaan sian sisällä”, hän sanoo. ”Se on tieteiskirjallisuutta. Olemme vasta alkuvaiheessa.”

Ja kuten Nature-lehdessä julkaistussa pääkirjoituksessa väitettiin, meidän ei ehkä pitäisi vaikuttaa moraaliseen keskusteluun vaistoreaktioillamme. Ajatus kimeerasta voi olla joidenkin mielestä vastenmielinen, mutta hoitamattomista sairauksista kärsivien ihmisten kärsimys on yhtä kauheaa. Päätöstemme on perustuttava muuhunkin kuin ensireaktioihimme.

Mihin johtopäätöksiin päädymmekin, meidän on oltava tietoisia siitä, että vaikutukset voivat ulottua kauas käsillä olevan tieteen ulkopuolelle. ”Se, miten puhumme ihmisistä tämän keskustelun aikana, saattaa tahattomasti muuttaa sitä, miten katsomme itseämme”, kirjoittaa Evans.

Kysymys siitä, mikä määrittelee ihmisyytemme, oli loppujen lopuksi Wellsin klassikkoromaanin ytimessä. Kun Pendrick on paennut tohtori Moreaun saarelta, hän palaa yksinäiseen elämään englantilaiselle maaseudulle ja viettää mieluummin yksinäiset yöt taivaita katsellen.

Nähtyään todistamassa lajien välisen rajan rikkoutumista niin väkivaltaisesti hän ei voi tavata toista ihmistä näkemättä petoa meidän kaikkien sisällä. ”Näytti siltä, etten minäkään ollut järkevä olento, vaan vain eläin, jota piinasi jokin outo häiriö sen aivoissa, joka lähetti sen vaeltamaan yksin, kuin vatsatautiin sairastunut lammas.”

David Robson on BBC:n Tulevaisuuden pääkirjoittaja. Twitterissä hän on @d_a_robson.

Liity yli kuuden miljoonan BBC Earth -fanin joukkoon tykkäämällä meistä Facebookissa tai seuraamalla meitä Twitterissä ja Instagramissa.

Jos pidit tästä jutusta, tilaa viikoittainen bbc.comin feature-uutiskirje nimeltä ”If You Only Read 6 Things This Week”. Käsin poimittu valikoima juttuja BBC:n tulevaisuudesta, maapallosta, kulttuurista, pääkaupungista, matkoista ja autoista, jotka toimitetaan postilaatikkoosi joka perjantai.