Forskere har klart å skape et foster som er en blanding mellom en sau og et menneske.

Den amerikanske forskergruppen har puttet menneskelige stamceller i embryoet – det tidligste stadiet av et foster – til en sau. Og de har vist at det kan overleve og utvikle seg i minst 28 dager.

På sikt er målet å dyrke menneskelige organer i dyr for å gjøre noe med mangelen på organer til syke mennesker.

– Det er en veldig mangel på organer til transplantasjon. Men i stedet for å få organer fra mennesker, kan vi en dag dyrke organet i et dyr, forklarer professor Poul Hyttel, som er stamcelleforsker ved Institut for Veterinær- og Husdyrsvidenskab ved Københavns Universitet i Danmark.

Han understreker at dette også skaper etiske utfordringer.

– Spørsmålet er hvor grensen mellom menneske og dyr går, sier han.

En oppfølging av menneskegrisen

Blant forskere blir blandinger mellom forskjellige arter kalt kimærer – et uttrykk som er lånt fra den greske mytologien.

De amerikanske forskerne som står bak menneske-sau-kimæren, skapte i fjor overskrifter verden over med en kimær mellom en gris og et menneske.

1 av 100 000 celler i grisefostret var menneskeceller, og forskerne lot «menneskegrisen» overleve i 28 dager.

På en stor vitenskapelig konferanse i Texas i USA erklærte de samme forskerne at den nye kimæren inneholder enda flere menneskeceller.

– Omkring 1 av 10 000 celler er menneskelige, sier en av forskerne, førsteamanuensis Pablo Ross fra University of California, Davis til The Guardian.

Store muligheter

Ross legger til at teknikken må videreutvikles slik at mengden av menneskeceller kommer opp i omkring én prosent, før det vil være mulig å dyrke menneskeorganer.

Dermed vil det ifølge flere forskere gå lang tid før vi vil se leger som transplanterer organer fra kimærer til mennesker.

– Det er fortsatt lang vei å gå. Jeg tror i hvert fall vi snakker om ti år. Men vi får noen ganger helt nye verktøy som gjør at hele forskningsfeltet tar et sprang fremover, sier Poul Hyttel, med henvisning til verktøyet CRISPR, som i løpet av noen år har revolusjonert genteknologien.

Dyrket med mottakerens egne celler

En utfordring innen all organtransplantasjon er at mottakerkroppen ikke alltid vil ta imot det nye organet.

Ideen er at man i fremtiden kan bruke pasientens egne stamceller til å dyrke de nye organene.

– Håpet er at stamceller fra pasienten vil gjøre det nye organet kompatibelt, selv om det er dyrket i et dyr, forklarer Poul Hyttel, som ikke selv har noe å gjøre med kimærer, selv om han også arbeider med genteknologi.

De amerikanske forskernes plan er å modifisere dyrets gener slik at det ikke kan skape det organet de trenger – for eksempel et hjerte, en nyre eller en bukspyttkjertel.

– De vil endre fosteret slik at dyret ikke selv kan danne et organ – for eksempel bukspyttkjertelen. Da kan de menneskelige stamcellene gå inn og fylle det hullet, forklarer Hyttel.

– Resultatet blir et sauefoster med en menneskelig bukspyttkjertel, utdyper han.

Prinsippet er bevist

Hyttel påpeker at japanske forskere allerede har vist at det er mulig å blokkere utviklingen av et spesifikt organ i et foster.

– De har vist at de kan skape en bukspyttkjertel fra en rotte i en mus. Forskerne fjernet evnen til å utvikle en bukspyttkjertel i musefosteret, og i stedet overtok stamcellene fra en rotte. Prinsippet fungerer, men ingen har klart det for mennesker, sier Hyttel.

En av utfordringene er å unngå at menneskeorganet blir altfor påvirket av dyreverten.

– Selv om det vil være menneskeceller som danner bukspyttkjertelen, vil sauen gi opphav til for eksempel blodkarene. Så organet blir sannsynligvis ikke 100 prosent et menneskeorgan, og da vil det trolig avstøtes. Det er en av de utfordringene som skal løses, sier Hyttel.

Hvor langt vil vi gå?

Førsteamanuensis Anja Marie Bornø Jensen, som forsker på organdonasjon, påpeker at mangelen på organer får forskerne til å tenke i nye baner.

– På verdensplan er mangelen på organer et stort problem, og det innebærer både vitenskapelige og etiske utfordringer, forteller Jensen, som forsker på de samfunnsmessige perspektivene ved organdonasjon ved Institut for Folkesundhedsvidenskab ved Københavns Universitet.

– Hvor langt vi vil gå for å hjelpe de som mangler organer? Hva vil det si å være et menneske når vi begynner å blande artene på denne måten? spør hun.

Verden over arbeider forskere med flere metoder for å kunne erstatte organer og kroppsdeler – blant annet:

• Teknologiske løsninger der mekaniske innretninger erstatter organer. Det finnes mekaniske pumper som kan pumpe rundt blod i kroppen og dialyseapparater som kan rense blodet hvis nyrene svikter.
• Xenotransplantasjon er basert på organer eller celler fra andre arter. Dyrets eget organ modifiseres slik at det kan brukes av et menneske.

Vil pasienten akseptere organer fra dyr?

Forskere fra Aarhus Universitet vil transplantere griseorganer inn i et menneske, skrev videnskab.dk i fjor.

Det er naturligvis mange utfordringer med denne metoden. Det er nok enklere å dyrke menneskeorganer i dyr, påpeker forskerne bak kimærteknikken.

Men selv om kroppen kanskje kan akseptere organer fra dyr, er det nok mange som ikke liker tanken, påpeker Jensen.

– Jeg er ikke sikker på hva pasientene vil si til det. Vi vet at det fortsatt finnes mennesker som synes det er merkelig å overføre organer fra et menneske til annet, sier Jensen.

– Når det handler om liv og død, er man kanskje villig til å gå langt. Men det vil være mange nye spørsmål som melder seg. 

Blir dyrene menneskelige?

Hun påpeker at de nye teknikkene også fører til spørsmål om hvordan vi behandler dyr når de begynner å bli mer menneskelige.

Poul Hyttel påpeker at selv om de amerikanske forskerne bare vil skape ett menneskeorgan i dyret, vil andre deler av dyret også kunne få mer menneskelig karakter.

– Menneskecellene havner også andre steder enn akkurat det organet man vil dyrke. Dermed kan man få en blanding mellom en sau og et menneske, og det skaper etiske problemer, sier Hyttel, som henviser til erfaringene fra forsøk på mus som er utført av forskeren Steven A. Goldman fra Københavns Universitet.

– Han gjennomførte noen veldig elegante forsøk der han plassert menneskelige nervestøtteceller inn i hjernen på mus. Det viste seg at de spredte seg og gjorde musene smartere, forteller Hyttel.

Amerikanere anerkjenner etiske utfordringer

De amerikanske forskerne sier til The Guardian at de er oppmerksomme på de etiske utfordringene.

– Jeg har de samme bekymringene, sier Ross til The Guardian og legger til at forskerne undersøker hvor menneskecellene havner.

– Hvis menneskecellene havner i hjernen på dyret, vil vi kanskje stanse prosjektet.

Referanser:

J. Wu mfl: «Interspecies chimerism with mammalian pluripotent stem cells», Cell (2017), DOI: https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036

T. Kobayashi mfl: «Generation of rat pancreas in mouse by interspecific blastocyst injection of pluripotent stem cells», 2010, Cell, doi: 10.1016/j.cell. 2010.07.039.

N. Davis: «Breakthrough as scientists grow sheep embryos containing human cells», 2018, avisartikkel i The Guardian.

© Videnskab.dk. Oversatt av Lars Nygaard for forskning.no.