Nașterea chimerelor jumătate om, jumătate animal

În „Insula doctorului Moreau” a lui H. G. Wells, eroul naufragiat Edward Pendrick se plimba printr-o poiană din pădure când dă din întâmplare peste un grup de doi bărbați și o femeie ghemuiți în jurul unui copac căzut. Sunt goi, în afară de câteva zdrențe legate în jurul taliei, cu „fețe grase, grele, fără bărbie, cu frunțile retrase și cu un păr rar pe frunte”. Pendrick notează că „nu am văzut niciodată creaturi cu un aspect atât de bestial.”

În timp ce Pendrick se apropie, ei încearcă să vorbească cu el, dar vorbirea lor este „groasă și slobozită” și capetele lor se balansează în timp ce vorbesc, „recitând niște bolboroseli complicate”. În ciuda hainelor și a înfățișării lor, el percepe în felul lor de a fi „sugestia irezistibilă a unui porc, o tentă porcească”. Ei sunt, concluzionează el, „travestiuri grotești de oameni”.

Întrând într-o noapte în sala de operații a doctorului Moreau, Pendrick descoperă în cele din urmă adevărul: gazda sa a transformat fiarele în oameni, sculptându-le corpurile și creierele după propria-i imagine. Dar, în ciuda eforturilor sale, nu reușește niciodată să le elimine instinctele cele mai elementare, iar societatea fragilă regresează în curând la o anarhie periculoasă, ceea ce duce la moartea lui Moreau.

Au trecut 120 de ani de când Wells și-a publicat pentru prima dată romanul și, dacă citești unele titluri recente, ai crede că ne apropiem periculos de mult de viziunea sa distopică. „Oamenii de știință Frankenstein dezvoltă o himeră parțial umană, parțial animală”, exclama Daily Mirror din Marea Britanie în mai 2016. „Știința vrea să dărâme gardul dintre om și animal”, a declarat Washington Times două luni mai târziu, temându-se că animalele sensibile vor fi în curând dezlănțuite în lume.

Speranța este de a implanta celule stem umane într-un embrion de animal, astfel încât acesta să dezvolte organe umane specifice. Abordarea ar putea, în teorie, să ofere un înlocuitor gata făcut pentru o inimă sau un ficat bolnav – eliminând așteptarea unui donator uman și reducând riscul de respingere a organelor.

Se va deschide o nouă înțelegere a biologiei

Aceste planuri îndrăznețe și controversate sunt punctul culminant a peste trei decenii de cercetare. Aceste experimente ne-au ajutat să înțelegem unele dintre cele mai mari mistere ale vieții, să delimităm granițele dintre specii și să explorăm modul în care o grămadă de celule zdrențăroase din uter se unesc și cresc într-o ființă vie, care respiră.

Cu noile planuri de finanțare a proiectelor, ajungem acum la un punct critic în această cercetare. „Lucrurile se mișcă foarte repede în acest domeniu în prezent”, spune Janet Rossant de la Spitalul pentru Copii Bolnavi din Toronto și unul dintre primii pionieri ai cercetării chimera. „Va deschide o nouă înțelegere a biologiei.”

Asta este, cu condiția să putem rezolva mai întâi câteva probleme etice noduroase – întrebări care ar putea schimba permanent înțelegerea noastră despre ceea ce înseamnă să fii om.

Pentru milenii, himera a fost, la propriu, un subiect de legendă. Termenul provine din mitologia greacă, Homer descriind un hibrid ciudat „de făptură nemuritoare, nu umană, cu fața de leu și șarpe în spate, cu o capră la mijloc”. Se spunea că respira foc în timp ce hoinărea prin Lycia, în Asia Mică.

Cel puțin 8% dintre gemenii non-identici au absorbit celule de la fratele sau sora lor

În realitate, în știință, chimerele sunt mai puțin impresionante. Cuvântul descrie orice creatură care conține o fuziune de țesuturi distincte din punct de vedere genetic. Acest lucru se poate întâmpla în mod natural, dacă embrionii gemeni fuzionează la scurt timp după concepție, cu rezultate uimitoare.

Considerați „gynandromorfii bilaterali”, la care o parte a corpului este masculină, iar cealaltă feminină. Aceste animale sunt, în esență, doi gemeni neidentici uniți pe centru. Dacă cele două sexe au marcaje extrem de diferite – așa cum este cazul multor păsări și insecte – acest lucru poate duce la un aspect bizar, cum ar fi un cardinal nordic căruia îi crescuse un penaj roșu aprins pe jumătate din corp, în timp ce restul era gri.

Cel mai adesea, totuși, celulele se amestecă pentru a forma un mozaic mai subtil pe tot corpul, iar chimerele arată și se comportă ca alți indivizi din cadrul speciei. Există chiar o șansă ca tu însuți să fii unul. Studiile sugerează că cel puțin 8% dintre gemenii non-identici au absorbit celule de la fratele sau sora lor.

Mestecul de animale din legendele grecești cu siguranță nu poate fi găsit în natură. Dar acest lucru nu i-a împiedicat pe oamenii de știință să încerce să își creeze propriile himere hibride în laborator.

Janet Rossant, pe atunci la Universitatea Brock, Canada, a fost una dintre primele care a reușit. În 1980, ea a publicat o lucrare în revista Science în care anunța o himeră care combina două specii de șoareci: un șoarece albinos de laborator (Mus musculus) și un șoarece Ryukyu (Mus caroli), o specie sălbatică din estul Asiei.

Tentativele anterioare de a produce o himeră hibridă „interspecifică” s-au încheiat adesea cu dezamăgiri. Embrionii pur și simplu nu reușeau să se încorporeze în uter, iar cei care reușeau erau deformați și atrofiați și, de obicei, pierdeau sarcina înainte de a ajunge la termen.

Am arătat că într-adevăr se pot depăși granițele dintre specii

Tehnica lui Rossant a implicat o operație delicată într-un punct critic al sarcinii, la aproximativ patru zile după împerechere. În acest moment, ovulul fertilizat s-a divizat într-un mic mănunchi de celule cunoscut sub numele de blastocist. Acesta conține o masă celulară interioară, înconjurată de un strat exterior protector numit trofoblast, care continuă să formeze placenta.

Lucrând cu William Frels, Rossant a luat M. musculus și l-a injectat cu masa celulară interioară a celeilalte specii, M. caroli. Apoi au implantat acest sac mixt de celule înapoi în mamele M. musculus. Asigurându-se că trofoblastul M. musculus a rămas intact, ei s-au asigurat că placenta rezultată va corespunde ADN-ului mamei. Acest lucru a ajutat embrionul să se încorporeze în uter. Apoi s-au așezat și au așteptat 18 zile pentru ca sarcinile să se desfășoare.

A fost un succes răsunător; din cei 48 de urmași rezultați, 38 erau un amestec de țesuturi din ambele specii. „Am arătat că într-adevăr se pot depăși granițele dintre specii”, spune Rossant. Amestecul a fost evident în blana șoarecilor, cu pete alternante de albinos albicios de la M. musculus și dungi cafenii de la M. caroli.

Chiar și temperamentele lor au fost vizibil diferite de cele ale părinților lor. „Era destul de evident că era un amestec ciudat”, spune Rossant. „M. caroli sunt foarte săritori: ar trebui să îi pui pe fundul unui coș de gunoi ca să nu sară la tine și să îi manipulezi cu forceps și mănuși de piele.” M. musculus au fost mult mai calmi. „Chimerele erau oarecum la mijloc.”

Cu înțelegerea de astăzi a neuroștiinței, Rossant crede că acest lucru ne-ar putea ajuta să explorăm motivele pentru care diferite specii acționează așa cum o fac. „Ați putea cartografia diferențele comportamentale în raport cu diferitele regiuni ale creierului care au fost ocupate de cele două specii”, spune ea. „Cred că ar putea fi foarte interesant de examinat.”

Revista Time a descris ghepardul ca fiind „o farsă a unui îngrijitor de grădină zoologică: o capră îmbrăcată într-un pulover de angora”

În lucrările sale timpurii, Rossant a folosit aceste cimiere pentru a cerceta biologia noastră de bază. Pe vremea când screeningul genetic era la început, diferențele marcate dintre cele două specii au ajutat la identificarea răspândirii celulelor în organism, permițând biologilor să examineze ce elemente ale embrionului timpuriu ajung să creeze diferitele organe.

Cele două linii genetice ar putea chiar să ajute oamenii de știință să investigheze rolul anumitor gene. Ei ar putea crea o mutație într-unul dintre embrionii inițiali, dar nu și în celălalt. Urmărirea efectului asupra chimera rezultată ar putea apoi ajuta la despărțirea numeroaselor funcții ale unei gene în diferite părți ale corpului.

Utilizând tehnica lui Rossant, o mână de alte chimera hibride au apărut în scurt timp dând din picioare și mieunând în laboratoarele din întreaga lume. Printre acestea se număra o himeră capră-oaie, supranumită geep. Animalul era impresionant de văzut, un mozaic de lână și păr aspru. Time l-a descris ca fiind „o farsă a unui îngrijitor de grădină zoologică: o capră îmbrăcată într-un pulover de angora.”

Rossant a consiliat, de asemenea, diverse proiecte de conservare, care sperau să folosească tehnica ei pentru a implanta embrioni ai unor specii pe cale de dispariție în pântecele unor animale domestice. „Nu sunt sigură că acest lucru a funcționat vreodată în întregime, dar conceptul este încă acolo.”

Acum, scopul este de a adăuga oamenii la amestec, într-un proiect care ar putea anunța o nouă eră a „medicinei regenerative”.

De două decenii, medicii au încercat să găsească modalități de a recolta celule stem, care au potențialul de a forma orice tip de țesut, și de a le împinge să regenereze noi organe într-o farfurie Petri. Strategia ar avea un potențial enorm pentru înlocuirea organelor bolnave.

Scopul este de a crea animale chimeră care pot crește organe la comandă

„Singura problemă este că, deși acestea sunt foarte asemănătoare cu celulele din embrion, nu sunt identice”, spune Juan Carlos Izpisua Belmonte de la Salk Institute for Biological Studies din La Jolla, California. Până acum, niciuna nu a fost aptă pentru transplant.

Izpisua Belmonte, și o mână de alții ca el, cred că răspunsul se ascunde în curtea fermei. Scopul este de a crea animale chimeră care pot crește organe la comandă. „Embriogeneza are loc în fiecare zi, iar embrionul iese perfect în 99% din cazuri”, spune Izpisua Belmonte. „Nu știm cum să facem acest lucru in vitro, dar un animal o face foarte bine, așa că de ce să nu lăsăm natura să facă greul?”

Omul-maimuță sovietic

Planurile de astăzi de a construi o himeră om-animal pot să fi provocat controverse, dar nu sunt nimic în comparație cu experimentele scandaloase ale lui Ilia Ivanov, cunoscut și sub numele de „Frankenstein cel Roșu”. În speranța de a dovedi odată pentru totdeauna legăturile noastre evolutive strânse cu alte primate, Ivanov a pus la cale un plan trăsnit pentru a reproduce un hibrid om-simion.

Începând de la mijlocul anilor 1920, el a încercat să insemineze cimpanzei cu spermă umană și chiar a încercat să transplanteze ovarele unei femei într-o cimpanzeu numită Nora, dar aceasta a murit înainte de a putea concepe.

Când toate celelalte au eșuat, el a adunat cinci femei sovietice care erau dispuse să poarte hibridul. Cu toate acestea, viitorul tată – numit Tarzan – a murit din cauza unei hemoragii cerebrale înainte de a-și putea duce planul la îndeplinire. În cele din urmă, Ivanov a fost arestat și exilat în Kazahstan în 1930 pentru că a sprijinit „burghezia internațională”; o crimă care nu avea nimic de-a face cu experimentele sale grotești.

Dincolo de „geep”, care prezenta un mozaic de țesuturi pe tot corpul său, țesutul străin în aceste chimeri ar fi limitat la un organ specific. Prin manipularea anumitor gene, cercetătorii speră că ar putea elimina organul țintă din gazdă, creând un gol pentru ca celulele umane să se colonizeze și să crească până la dimensiunea și forma necesară. „Animalul este un incubator”, spune Pablo Juan Ross de la Universitatea California-Davis, care investighează, de asemenea, această posibilitate.

Știm deja că acest lucru este teoretic posibil. În 2010, Hiromitsu Nakauchi de la Facultatea de Medicină a Universității Stanford și colegii săi au creat un pancreas de șobolan într-un corp de șoarece folosind o tehnică similară. În prezent, porcii sunt gazda preferată, deoarece sunt remarcabil de asemănători din punct de vedere anatomic cu oamenii.

Dacă va reuși, strategia ar rezolva multe dintre problemele legate de donarea de organe din prezent.

„Timpul mediu de așteptare pentru un rinichi este de trei ani”, explică Ross. În schimb, un organ făcut la comandă crescut într-un porc ar fi gata în doar cinci luni. „Acesta este un alt avantaj al utilizării porcilor. Ei cresc foarte repede.”

În 2015, Institutul Național de Sănătate din SUA a anunțat un moratoriu privind finanțarea chimiei om-animal

Peste transplant, chimia om-animal ar putea, de asemenea, să transforme modul în care vânăm medicamente.

În prezent, multe tratamente noi pot părea eficiente în studiile pe animale, dar au efecte neașteptate la om. „Toți acei bani și timp se pierd”, spune Izpisua Belmonte.

Considerați un nou medicament pentru boli de ficat, să zicem. „Dacă am fi capabili să punem celule umane în interiorul ficatului unui porc, atunci, în primul an de la dezvoltarea compusului, am putea vedea dacă acesta este toxic pentru oameni”, spune el.

Rossant este de acord că abordarea are un mare potențial, deși aceștia sunt primii pași pe un drum foarte lung. „Trebuie să le admir curajul de a-și asuma acest lucru”, spune ea. „Este fezabil, dar trebuie să spun că există provocări foarte serioase.”

Multe dintre aceste dificultăți sunt de ordin tehnic.

Distanța evolutivă dintre oameni și porci este mult mai mare decât distanța dintre un șobolan și un șoarece, iar oamenii de știință știu din experiență că acest lucru face mai dificilă înrădăcinarea celulelor donatoare. „Trebuie să creezi condițiile astfel încât celulele umane să poată supraviețui și să se dezvolte”, spune Izpisua Belmonte. Acest lucru va implica găsirea sursei imaculate de celule stem umane capabile să se transforme în orice țesut și, poate, modificarea genetică a gazdei pentru a o face mai ospitalieră.

Ar fi cu adevărat îngrozitor să creăm o minte umană prinsă în corpul unui animal

Dar preocupările etice sunt cele care au blocat până acum cercetarea. În 2015, Institutele Naționale de Sănătate din SUA au anunțat un moratoriu asupra finanțării pentru chimera om-animal. De atunci, a anunțat că intenționează să ridice această interdicție, cu condiția ca fiecare experiment să fie supus unei examinări suplimentare înainte de aprobarea finanțării. Între timp, Izpisua Belmonte a primit o subvenție de 2,5 milioane de dolari (2 milioane de lire sterline) cu condiția să folosească celule stem de maimuță, mai degrabă decât umane, pentru a crea chimera.

O preocupare deosebit de emoționantă este aceea că celulele stem vor ajunge la creierul porcului, creând un animal care împărtășește unele dintre comportamentele și abilitățile noastre. „Cred că acest lucru trebuie să fie un aspect care să fie luat în considerare și discutat pe larg”, spune Rossant. La urma urmei, ea a constatat că chimerele ei împărtășesc temperamentele ambelor specii. Ar fi cu adevărat îngrozitor să se creeze o minte umană prinsă în corpul unui animal, un coșmar demn de Wells.

Cercetătorii indică unele posibile măsuri de precauție. „Prin injectarea celulelor într-un anumit stadiu de dezvoltare a embrionului, am putea evita ca acest lucru să se întâmple”, spune Izpisua Belmonte. O altă opțiune ar putea fi programarea celulelor stem cu „gene sinucigașe” care le-ar determina să se autodistrugă în anumite condiții, pentru a le împiedica să se încorporeze în țesutul neuronal.

Chiar și așa, aceste soluții nu l-au convins pe Stuart Newman, un biolog celular de la New York Medical College, SUA. El spune că a fost îngrijorat de direcția în care se îndreaptă această cercetare încă de la crearea geep în anii 1980. Îngrijorarea sa nu se referă atât de mult la planurile de astăzi, ci la un viitor în care chimera capătă în mod constant mai multe caracteristici umane.

„Aceste lucruri devin cu atât mai interesante, din punct de vedere științific și medical, cu cât sunt mai umane”, spune Newman. „Așa că ați putea spune acum că „nu aș face niciodată ceva preponderent uman”, dar există un impuls de a o face… Există un fel de impuls al întregii întreprinderi care te face să vrei să mergi din ce în ce mai departe.”

Modul în care vorbim despre oameni în timpul acestei dezbateri ar putea schimba, fără să vrea, modul în care ne privim pe noi înșine

Să presupunem că oamenii de știință au creat o chimeră pentru a studia un nou tratament pentru boala Alzheimer. O echipă de cercetători ar putea începe cu permisiunea de a crea o himeră care are un creier uman de 20%, să zicem, doar pentru a decide că 30% sau 40% ar fi necesar pentru a înțelege corect efectele unui nou medicament. Organismele de finanțare științifică cer adesea obiective din ce în ce mai ambițioase, spune Newman. „Nu că oamenii aspiră să creeze abominații… dar lucrurile continuă să meargă, nu există un punct de oprire natural.”

La fel de important, el crede că acest lucru ne va amorți sentimentul propriei noastre umanități. „Există transformarea culturii noastre care ne permite să depășim aceste limite. Se joacă pe ideea că omul este doar un alt obiect material”, spune el. De exemplu, dacă există chimera umană, s-ar putea să nu mai fim atât de îngrijorați de manipularea propriilor gene pentru a crea copii de design.

Newman nu este singurul cu aceste opinii.

John Evans, sociolog la Universitatea California San Diego, SUA, subliniază că însăși discuția despre chimera om-animal se concentrează pe capacitățile lor cognitive.

De exemplu, am putea decide că este în regulă să îi tratăm într-un anumit fel atâta timp cât nu au raționalitate umană sau limbaj, dar această linie logică ne-ar putea duce pe o pantă alunecoasă atunci când ne gândim la alți oameni din propria noastră specie. „Dacă publicul crede că un om este o compilație de capacități, acei oameni existenți cu mai puține dintre aceste capacități valoroase vor fi considerați ca fiind mai puțin valoroși”, scrie Evans.

Reacțiile noastre instinctuale nu ar trebui să modeleze discuția morală

Pentru partea sa, Izpisua Belmonte crede că multe dintre aceste preocupări – în special titlurile mai senzaționale – sunt premature. „Mass-media și autoritățile de reglementare cred că mâine vom avea organe umane importante care vor crește în interiorul unui porc”, spune el. „Asta este science-fiction. Ne aflăm în stadiul cel mai timpuriu.”

Și, după cum a susținut un editorial din revista Nature, poate că reacțiile noastre instinctuale nu ar trebui să modeleze discuția morală. Ideea unei chimera poate fi dezgustătoare pentru unii, dar suferința oamenilor cu boli netratabile este la fel de îngrozitoare. Deciziile noastre trebuie să se bazeze pe mai mult decât pe reacțiile noastre inițiale.

Cu oricare ar fi concluziile la care ajungem, trebuie să fim conștienți de faptul că repercusiunile s-ar putea extinde mult dincolo de știința în cauză. „Modul în care vorbim despre oameni în timpul acestei dezbateri poate schimba, fără să vrea, modul în care ne privim pe noi înșine”, scrie Evans.

În fond, întrebarea despre ceea ce ne definește umanitatea a fost în centrul romanului clasic al lui Wells. După ce Pendrick a scăpat de pe insula doctorului Moreau, el se întoarce la o viață de singurătate în mediul rural englezesc, preferând să-și petreacă nopțile singuratice privind cerul.

După ce a asistat la ruperea atât de violentă a graniței dintre specii, el nu poate întâlni o altă ființă umană fără să vadă bestia din interiorul nostru, al tuturor. „Mi se părea că nici eu nu eram o creatură rezonabilă, ci doar un animal chinuit de o tulburare ciudată a creierului, care îl trimitea să rătăcească singur, ca o oaie lovită de ghem.”

David Robson este redactor de reportaje la BBC Future. El este @d_a_robson pe Twitter.

Alăturați-vă celor peste șase milioane de fani ai BBC Earth dându-ne like pe Facebook, sau urmăriți-ne pe Twitter și Instagram.

Dacă v-a plăcut această știre, înscrieți-vă la buletinul săptămânal de reportaje de pe bbc.com intitulat „If You Only Read 6 Things This Week”. O selecție aleasă cu grijă de povești de la BBC Future, Earth, Culture, Capital, Travel și Autos, livrată în fiecare vineri în căsuța dvs. poștală.

.