A félig emberi, félig állati kimérák születése

H. G. Wells A doktor Moreau szigete című művében a hajótörést szenvedett hős, Edward Pendrick egy erdei tisztáson sétál, amikor véletlenül egy kidőlt fa körül guggoló két férfi és egy nő csoportjára bukkan. A derekukra kötött néhány rongytól eltekintve meztelenek, “kövér, nehéz, áll nélküli arccal, visszahúzódó homlokkal, és a homlokukon gyér, borostás hajjal”. Pendrick megjegyzi, hogy “soha nem láttam még ilyen bestiális kinézetű teremtményeket.”

Amint Pendrick közeledik, megpróbálnak beszélni hozzá, de beszédük “sűrű és lötyögő”, és a fejük inog, miközben beszélnek, “valami bonyolult halandzsát szavalnak”. Ruhájuk és megjelenésük ellenére a férfi “ellenállhatatlanul disznóságot, disznóhúst sejtet” a viselkedésükben. Arra a következtetésre jut, hogy “az emberek groteszk paródiái”.

Egyik éjjel betévedve Dr. Moreau műtőjébe, Pendrick végül rájön az igazságra: gazdája bestiákat alakít át emberré, testüket és agyukat a saját képére formálja. Ám minden igyekezete ellenére sem tudja kiiktatni legalapvetőbb ösztöneiket, és a törékeny társadalom hamarosan veszélyes anarchiába torkollik, ami Moreau halálához vezet.

120 éve, hogy Wells először publikálta regényét, és néhány friss címlapot olvasva azt hihetnénk, hogy veszélyesen közel kerülünk az ő disztópikus víziójához. “Frankenstein tudósok félig emberi, félig állati kimérát fejlesztenek” – kiáltott fel a brit Daily Mirror 2016 májusában. “A tudomány le akarja bontani a kerítést ember és állat között” – jelentette ki két hónappal később a Washington Times, attól tartva, hogy hamarosan érző állatokat szabadítanak a világra.”

A remény az, hogy emberi őssejteket ültetnek be egy állati embrióba, hogy az specifikus emberi szerveket növesszen. A megközelítés elméletileg kész pótlást biztosíthatna egy beteg szív vagy máj számára – kiküszöbölve az emberi donorra való várakozást és csökkentve a szervkilökődés kockázatát.

Ez a biológia új megértését fogja megnyitni

Ezek a merész és ellentmondásos tervek több mint három évtizedes kutatás csúcspontját jelentik. Ezek a kísérletek segítettek megérteni az élet néhány legnagyobb rejtélyét, behatárolni a fajok közötti határokat, és feltárni, hogyan olvad össze és növekszik élő, lélegző lénnyé egy rongyos csomó sejt az anyaméhben.

A projektek finanszírozására irányuló új tervekkel most elérkeztünk e kutatás kritikus pontjához. “A dolgok ma nagyon gyorsan haladnak ezen a területen” – mondja Janet Rossant, a torontói Hospital for Sick Children kórház munkatársa, a kiméra-kutatás egyik korai úttörője. “Ez a biológia új megértését fogja megnyitni.”

Ez feltéve, hogy előbb megoldunk néhány kényes etikai kérdést – olyan kérdéseket, amelyek végérvényesen megváltoztathatják az emberi mivoltunkról alkotott képünket.

Egy évezredig a kimérák szó szerint a legendák tárgyát képezték. A kifejezés a görög mitológiából származik, Homérosz egy különös hibridet ír le, “halhatatlanságból, nem emberből, oroszlánarcú és kígyóhátú, középen kecske”. Állítólag tüzet lehelt, miközben a kis-ázsiai Líciában kóborolt.

A nem egypetéjű ikrek legalább 8%-a szívott fel sejteket testvérétől vagy testvérétől

A valóságban a tudományban a kimérák kevésbé lenyűgözőek. A szó minden olyan élőlényt leír, amely genetikailag elkülönülő szövetek fúzióját tartalmazza. Ez természetes módon is előfordulhat, ha az ikerembriók hamarosan a fogantatás után összeolvadnak, meglepő eredményekkel.

Gondoljunk csak a “kétoldali gynandromorfokra”, amelyeknél a test egyik fele hímnemű, a másik nőnemű. Ezek az állatok lényegében két nem egypetéjű ikerpár, amelyek középen kapcsolódnak össze. Ha a két nem vadul eltérő jegyekkel rendelkezik – mint sok madár és rovar esetében -, ez bizarr megjelenéshez vezethet, mint például egy északi kardinál, amelynek a teste felén élénkvörös tollazat nőtt, míg a többi szürke volt.

Leggyakrabban azonban a sejtek keverednek, és egy finomabb mozaikot alkotnak az egész testen, és a kimérák úgy néznek ki és úgy viselkednek, mint a fajon belüli többi egyed. Még arra is van esély, hogy te magad is az vagy. Tanulmányok szerint a nem egypetéjű ikrek legalább 8%-a szívott magába sejteket a testvérétől vagy a testvérétől.

A görög legendákból ismert vegyes állatvilág biztosan nem található meg a természetben. Ez azonban nem akadályozta meg a tudósokat abban, hogy a laboratóriumban megpróbálják létrehozni saját hibrid kiméráikat.

Janet Rossant, aki akkoriban a kanadai Brock Egyetemen dolgozott, az elsők között járt sikerrel. 1980-ban a Science folyóiratban publikált egy cikket, amelyben egy olyan kimérát jelentett be, amely két egérfajt kombinált: egy albínó laboratóriumi egeret (Mus musculus) és egy Ryukyu egeret (Mus caroli), egy kelet-ázsiai vadon élő fajt.

A korábbi kísérletek a hibrid “fajok közötti” kiméra előállítására gyakran csalódással végződtek. Az embriók egyszerűen nem tudtak beágyazódni a méhbe, és azok, amelyek beágyazódtak, deformáltak és csökevényesek voltak, és általában elvetéltek, mielőtt elérték volna a terminust.

Megmutattuk, hogy valóban át lehet lépni a fajhatárokat

Rossant technikája egy kényes műveletet jelentett a vemhesség kritikus pontján, körülbelül négy nappal a párzás után. Ekkor a megtermékenyített petesejt már egy kis sejtkötegre, az úgynevezett blasztocisztára osztódott. Ez egy belső sejttömeget tartalmaz, amelyet a trofoblasztnak nevezett külső védőréteg vesz körül, és amelyből később kialakul a méhlepény.

A William Frelsszel együttműködve Rossant fogta az M. musculust, és befecskendezte a másik faj, az M. caroli belső sejttömegét. Ezt a kevert sejttömeget aztán visszaültették a M. musculus anyákba. Azzal, hogy biztosították, hogy az M. musculus trofoblaszt érintetlen maradjon, biztosították, hogy a keletkező méhlepény megegyezzen az anya DNS-ével. Ez segítette az embrió beágyazódását a méhbe. Ezután hátradőltek, és 18 napig várták, hogy a terhességek kibontakozzanak.

Ez átütő siker volt; a 48 utódból 38 mindkét faj szövetének keveréke volt. “Megmutattuk, hogy valóban át lehet lépni a faji határokat” – mondja Rossant. A keveredés nyilvánvaló volt az egerek bundáján, ahol a M. musculus albínófehér foltjai és a M. caroli barna csíkjai váltakoztak.

Még a temperamentumuk is érezhetően különbözött a szüleiktől. “Elég nyilvánvalóan furcsa keverék volt” – mondja Rossant. “A M. caroli nagyon ugrándozós: egy szemetesláda aljára kellene tenni őket, hogy ne ugorjanak ki rád, és csipesszel és bőrkesztyűvel kellene kezelni őket”. A M. musculus sokkal nyugodtabb volt. “A kimérák valamennyire a kettő között voltak.”

Az idegtudomány mai ismereteivel Rossant úgy véli, hogy ez segíthet abban, hogy feltárjuk az okokat, amiért a különböző fajok úgy viselkednek, ahogyan viselkednek. “A viselkedésbeli különbségeket a két faj által elfoglalt különböző agyi régiókhoz lehetne rendelni” – mondja. “Azt hiszem, ezt nagyon érdekes lenne megvizsgálni.”

A Time magazin úgy jellemezte a géppet, mint “az állatkerti gondozók tréfája: egy angóra pulóverbe öltöztetett kecske.”

Korai munkájában Rossant ezeket a kimérákat alapvető biológiánk vizsgálatára használta. Akkoriban, amikor a genetikai szűrés még gyerekcipőben járt, a két faj közötti markáns különbségek segítettek azonosítani a sejtek eloszlását a szervezetben, így a biológusok megvizsgálhatták, hogy a korai embrió mely elemei mennek tovább a különböző szervek létrehozásához.

A két vonal még bizonyos gének szerepének vizsgálatában is segíthetett a tudósoknak. Az egyik eredeti embrióban mutációt hozhatnának létre, a másikban viszont nem. A keletkező kimérára gyakorolt hatás megfigyelése aztán segíthetne egy gén számos funkcióját a test különböző részein szétválasztani.

A Rossant technikáját alkalmazva hamarosan egy maroknyi más hibrid kiméra is kikerült a világ laboratóriumaiból, rúgkapálva és nyávogva. Ezek közé tartozott egy kecske-birka kiméra, amelyet geepnek neveztek el. Az állat szemet gyönyörködtető látvány volt, gyapjú és durva szőr foltokban. A Time úgy írta le, mint “az állatkerti őrök tréfája: egy kecske angóra pulóverbe öltözve.”

Rossant különböző természetvédelmi projekteknek is tanácsot adott, amelyek azt remélték, hogy az ő technikáját felhasználva veszélyeztetett fajok embrióit ültethetik be háziállatok méhébe. “Nem vagyok benne biztos, hogy ez valaha is teljesen működött, de a koncepció még mindig létezik.”

Most a cél az, hogy az embereket is bevegyék a keverékbe, egy olyan projektben, amely a “regeneratív orvoslás” új korszakát jelentheti.

Az orvosok két évtizede próbálják megtalálni a módját annak, hogy őssejteket gyűjtsenek, amelyek bármilyen szövet kialakítására képesek, és petri-csészében új szervek újranövesztésére késztessék őket. A stratégiában óriási lehetőségek rejlenének a beteg szervek pótlásában.

A cél olyan kiméra állatok létrehozása, amelyek képesek szerveket növeszteni

“Az egyetlen probléma az, hogy bár ezek nagyon hasonlítanak az embrióban lévő sejtekhez, mégsem azonosak” – mondja Juan Carlos Izpisua Belmonte, a kaliforniai La Jollában található Salk Institute for Biological Studies munkatársa. Eddig még egyik sem volt alkalmas transzplantációra.

Izpisua Belmonte és még néhány hozzá hasonló ember úgy gondolja, hogy a megoldás az udvarban rejtőzik. A cél olyan kiméra állatok létrehozása, amelyek képesek szerveket növeszteni megrendelésre. “Az embriogenezis minden nap megtörténik, és az embrió az esetek 99%-ában tökéletesen jön ki” – mondja Izpisua Belmonte. “Nem tudjuk, hogyan kell ezt in vitro csinálni, de egy állat nagyon jól csinálja, miért ne hagynánk hát, hogy a természet végezze el a nehezét?”

A szovjet majomember

Az ember-állat kiméra létrehozásának mai tervei ugyan vitákat váltottak ki, de semmi a “vörös Frankenstein” néven is ismert Ilia Ivanov botrányos kísérleteihez képest. Abban a reményben, hogy egyszer s mindenkorra bebizonyítja a más főemlősökkel való szoros evolúciós kapcsolatunkat, Ivanov egy őrült tervet eszelt ki egy ember-majom hibrid tenyésztésére.

Az 1920-as évek közepétől kezdve megpróbált csimpánzokat emberi spermával megtermékenyíteni, és még egy nő petefészkét is megpróbálta átültetni egy Nora nevű csimpánzba, de a nő meghalt, mielőtt teherbe esett volna.

Amikor minden más kudarcot vallott, összegyűjtött öt szovjet nőt, akik hajlandóak voltak kihordani a hibridet. A leendő apa – akit Tarzannak hívtak – azonban agyvérzésben meghalt, mielőtt tervét megvalósíthatta volna. Ivanovot végül letartóztatták és 1930-ban Kazahsztánba száműzték a “nemzetközi burzsoázia” támogatása miatt; ez a bűncselekmény semmi köze nem volt groteszk kísérleteihez.

A “geep”-től eltérően, amely az egész testén szövetmozaikot mutatott, ezekben a kimérákban az idegen szövetek egy adott szervre korlátozódtak volna. Bizonyos gének manipulálásával a kutatók azt remélik, hogy ki tudják ütni a gazdaszervezetben a célszervet, így az emberi sejtek számára üres helyet teremtenek, hogy megtelepedjenek és a kívánt méretre és alakra nőjenek. “Az állat egy inkubátor” – mondja Pablo Juan Ross a Kalifornia-Davisi Egyetemről, aki szintén vizsgálja a lehetőséget.

Már tudjuk, hogy ez elméletileg lehetséges. 2010-ben Hiromitsu Nakauchi, a Stanford University School of Medicine munkatársa és kollégái hasonló technikával patkány hasnyálmirigyet hoztak létre egértestben. Jelenleg a sertés a preferált gazdatest, mivel anatómiailag figyelemre méltóan hasonlít az emberhez.

Ha sikerül, a stratégia megoldaná a szervadományozás számos mai problémáját.

“A vesére való átlagos várakozási idő három év” – magyarázza Ross. Ezzel szemben egy sertésben növesztett, testre szabott szerv már öt hónap alatt készen állna. “Ez a sertések használatának másik előnye. Nagyon gyorsan nőnek.”

2015-ben az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézete moratóriumot hirdetett az ember-állat kimérák finanszírozására

A transzplantáción túl az ember-állat kiméra a gyógyszervadászat módját is átalakíthatja.

Pillanatnyilag sok új kezelés tűnhet hatásosnak az állatkísérletekben, de emberben váratlan hatást vált ki. “Az a sok pénz és idő elveszik” – mondja Izpisua Belmonte.

Mondjuk, egy új gyógyszer a májbetegségre. “Ha képesek lennénk emberi sejteket helyezni egy sertésmájba, akkor a vegyület kifejlesztésének első évében már láthatnánk, hogy az emberre nézve mérgező-e” – mondja.

Rossant egyetért azzal, hogy a megközelítésben nagy lehetőségek rejlenek, bár ezek csak az első lépések egy nagyon hosszú úton. “Csodálnom kell a bátorságukat, hogy belevágtak ebbe” – mondja. “Megvalósítható, de azt kell mondanom, hogy nagyon komoly kihívások vannak.”

E nehézségek közül sok technikai jellegű.

Az ember és a sertés közötti evolúciós különbség sokkal nagyobb, mint a patkány és az egér közötti távolság, és a tudósok tapasztalatból tudják, hogy ez megnehezíti a donorsejtek meggyökerezését. “Meg kell teremteni a feltételeket ahhoz, hogy az emberi sejtek túlélhessenek és gyarapodhassanak” – mondja Izpisua Belmonte. Ehhez meg kell találni a bármilyen szövetté átalakulni képes emberi őssejtek érintetlen forrását, és talán genetikailag módosítani kell a gazdaszervezetet, hogy vendégszeretőbbé tegyük.

Igazán borzalmas lenne egy állati testbe zárt emberi elmét létrehozni

De az etikai aggályok azok, amelyek eddig megakasztották a kutatást. Az Egyesült Államok Nemzeti Egészségügyi Intézete 2015-ben moratóriumot hirdetett az ember-állat kimérák finanszírozására. Azóta bejelentette, hogy tervezi e tilalom feloldását, feltéve, hogy minden egyes kísérletet külön felülvizsgálatnak vetnek alá, mielőtt a finanszírozást jóváhagyják. Időközben Izpisua Belmonte 2,5 millió dolláros (2 millió font) támogatást kapott azzal a feltétellel, hogy nem emberi, hanem majom őssejteket használ a kiméra létrehozásához.

A különösen érzelmeket kiváltó aggodalom az, hogy az őssejtek eljutnak a sertés agyába, és egy olyan állatot hoznak létre, amely osztozik a mi viselkedésünkben és képességeinkben. “Úgy gondolom, hogy ezt figyelembe kell venni és alaposan meg kell vitatni” – mondja Rossant. Végül is úgy találta, hogy kimérai mindkét faj temperamentumán osztoztak. Igazán borzalmas lenne egy állati testbe zárt emberi elmét létrehozni, ami egy Wellsnek való rémálom lenne.

A kutatók rámutatnak néhány lehetséges óvintézkedésre. “Azzal, hogy a sejteket az embrió fejlődésének egy bizonyos szakaszában fecskendezzük be, talán elkerülhetjük, hogy ez megtörténjen” – mondja Izpisua Belmonte. Egy másik lehetőség lehet, hogy az őssejteket “öngyilkos génekkel” programozzuk, amelyek bizonyos körülmények között önmegsemmisítésre késztetik őket, hogy megakadályozzák az idegszövetbe való beágyazódásukat.

Még ezek a megoldások sem győzték meg Stuart Newmant, az amerikai New York Medical College sejtbiológusát. Azt mondja, a geep 1980-as évekbeli létrehozása óta aggódik a kutatás iránya miatt. Nem is annyira a mai tervek miatt aggódik, hanem egy olyan jövő miatt, amelyben a kiméra folyamatosan egyre több emberi tulajdonságot vesz fel.

“Ezek a dolgok tudományos és orvosi szempontból annál érdekesebbek, minél emberibbek” – mondja Newman. “Tehát most azt mondhatnánk, hogy ‘én soha nem csinálnék valami nagyrészt emberi dolgot’, de van egy késztetés, hogy megtegyük… Van egyfajta lendülete az egész vállalkozásnak, ami arra késztet, hogy egyre tovább és tovább menjünk.”

Az, ahogyan az emberről beszélünk ebben a vitában, akaratlanul is megváltoztathatja azt, ahogyan magunkra tekintünk

Tegyük fel, hogy a tudósok egy kimérát hoztak létre, hogy az Alzheimer-kór új kezelését tanulmányozzák. Egy kutatócsoport talán úgy indul el, hogy engedélyt kap egy olyan kiméra létrehozására, amely mondjuk 20%-ban emberi aggyal rendelkezik, majd úgy dönt, hogy 30% vagy 40% szükséges lenne egy új gyógyszer hatásainak megfelelő megértéséhez. Newman szerint a tudományos finanszírozó szervek gyakran egyre ambiciózusabb célokat követelnek meg. “Nem arról van szó, hogy az emberek arra törekednek, hogy förtelmeket hozzanak létre… de a dolgok csak mennek tovább, nincs természetes megállási pont.”

Eppoly fontosnak tartja, hogy ez elzsibbasztja a saját emberségünk iránti érzékünket. “Ott van a kultúránk átalakulása, ami lehetővé teszi számunkra, hogy átlépjük ezeket a határokat. Rájátszik arra az elképzelésre, hogy az ember csak egy újabb anyagi tárgy” – mondja. Ha például léteznének emberi kimérák, talán nem aggódnánk annyira a saját génjeink manipulálása miatt, hogy dizájnerbabákat hozzunk létre.

Newman nincs egyedül ezekkel a nézetekkel.

John Evans, az amerikai San Diegó-i Kaliforniai Egyetem szociológusa rámutat, hogy maga az ember-állat kimérákról szóló vita a kognitív képességeikre összpontosít.

Elképzelhető például, hogy úgy döntünk, hogy rendben van, ha egy bizonyos módon bánunk velük, amíg nincs emberi racionalitásuk vagy nyelvük, de ez a logikai irányzat csúszós lejtőre vezethet minket, amikor a saját fajunkon belül más embereket vizsgálunk. “Ha a közvélemény úgy gondolja, hogy az ember képességek összessége, akkor azokat a létező embereket, akik kevesebb ilyen értékelt képességgel rendelkeznek, kisebb értékűnek fogják tekinteni” – írja Evans.”

A zsigeri reakcióinknak nem szabadna alakítaniuk az erkölcsi vitát

A maga részéről Izpisua Belmonte úgy véli, hogy sok ilyen aggodalom – különösen a szenzációsabb szalagcímek – elhamarkodott. “A média és a szabályozó hatóságok azt gondolják, hogy holnap fontos emberi szerveket növesztünk egy sertés belsejében” – mondja. “Ez tudományos fikció. A legkorábbi stádiumban vagyunk.”

És ahogy a Nature folyóirat egyik szerkesztőségi cikke érvelt, talán nem a zsigeri reakcióinknak kellene alakítaniuk az erkölcsi vitát. Lehet, hogy a kiméra gondolata egyesek számára undorító, de a kezelhetetlen betegségben szenvedő emberek szenvedése ugyanilyen borzalmas. Döntéseinket nem csak a kezdeti reakcióinkra kell alapoznunk.

Bármilyen következtetésre is jutunk, tisztában kell lennünk azzal, hogy a következmények messze túlmutathatnak az adott tudományon. “Az, ahogyan e vita során az emberről beszélünk, akaratlanul megváltoztathatja azt, ahogyan önmagunkra tekintünk” – írja Evans.

A kérdés, hogy mi határozza meg emberségünket, végül is Wells klasszikus regényének középpontjában állt. Miután Pendrick megszökött Doktor Moreau szigetéről, visszatér az angol vidék magányos életéhez, és a magányos éjszakákat inkább az égbolt figyelésével tölti.

Miután szemtanúja volt annak, hogy a fajok közötti határ oly erőszakosan áttörik, nem tud úgy találkozni egy másik emberrel, hogy ne lássa a mindannyiunkban lakozó vadállatot. “Úgy tűnt, hogy én sem vagyok értelmes teremtmény, hanem csak egy állat, akit valami furcsa rendellenesség gyötör az agyában, ami arra készteti, hogy egyedül bolyongjon, mint egy szédelgő bárány.”

David Robson a BBC Future riportere. A Twitteren @d_a_robson.

Társuljon a BBC Earth több mint hatmillió rajongójához, ha kedvel minket a Facebookon, vagy követ minket a Twitteren és az Instagramon.

Ha tetszett ez a történet, iratkozzon fel a bbc.com heti feature hírlevelére, amelynek címe: “Ha csak 6 dolgot olvasol ezen a héten”. A BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel és Autos cikkeiből kézzel válogatott válogatás, amelyet minden pénteken a postaládájába küldünk.