1. oldal
Világszerte évente több mint százezer szervátültetést hajtanak végre az orvosok, de így is ezrek halnak meg, mert nem jutnak hozzá időben a szükséges szervekhez. Ez azonban megváltozhat, ha már nem csak élő vagy halott emberi donorokból, hanem más forrásból is hozzá lehet jutni a beültetendő májakhoz, vesékhez vagy hasnyálmirigyekhez. A problémára az egyik megoldást a kimérák jelenthetik, azaz olyan állatok, amelyek emberi transzplantációra alkalmas, emberi sejteket tartalmazó szerveket növesztenek.
A szakértők évtizedek óta próbálkoznak a szövetek és szervek laborbeli létrehozásával, a sikert azonban technikai és etikai problémák is hátráltatták. Nemrégiben azonban két olyan tanulmány is napvilágot látott, amely nagy lépést jelent a ténylegesen használható, kifejezetten átültetésre szánt szervek elterjedése felé. Bár attól még mindig messze járunk, hogy a neten rendeljük meg új májunkat, a kutatóknak sikerült két kulcsfontosságú dolog, ami mostanáig nem jött össze. Egyrészt sikerrel kombinálták két nagytestű, csak távolról rokon faj sejtjeit életképes embriókká, másrészt sikeresen használták fel egy állat szöveteit egy másik faj tagjainak gyógyítására.
A kaliforniai Salk Intézet kutatói, Juan Carlos Izpisua Belmonte és Jun Wu az elmúlt négy év során átprogramozott bőr- és vérsejtekből létrehozott, felnőtt emberi őssejteket fecskendeztek be 1500 sertésembrióba. A kísérletek célja annak kiderítése volt, hogy melyik őssejtek a legalkalmasabbak az életképes kimérák létrehozására. Az eredmények alapján erre a célra az „átmeneti” pluripotens őssejtek a legjobbak, amelyek félúton vannak a bármilyen testi szövetté fejlődni képes őssejtek és a specializálódott, szöveti őssejtek között.
Ezek a sejtek hatékonyan kolonizálják az embriókat, és jól megférnek a sertések saját sejtjeivel. A kísérletek során a fluoreszcens címkékkel megjelölt emberi sejtek 20 nap alatt elterjedtek az embriók szervezetében, mégpedig úgy, hogy abban minden 100 ezer sertéssejtre nagyjából egy emberi sejt jutott. Bár ez még mindig kevés ahhoz, hogy a sertések szervei emberi használatra alkalmasak legyenek, a szakértők szerint csak idő kérdése, hogy még nagyobb arányban emberi sejteket hordozó magzatokat hozzanak létre. Ami a legfontosabb azonban, hogy az embriók a vizsgálatok szerint a legjobb egészségnek örvendtek a méhen belüli fejlődés első négy hetében, amikor az érvényben lévő szabályok szerint elpusztították ezeket.
Izpisua Belmonte és Wu sikeresen hoztak létre ember-szarvasmarha kiméra embriókat is, de ezt követően inkább a sertések vonalán folytatták a kísérleteket, mert ezeknek az állatoknak eleve nagy múltjuk van az emberi egészségügyben, és hasonló méretű szerveket növesztenek, mint az ember. A szívbillentyűk pótlása során például a mai napig használnak sertésektől származó billentyűket, és sokáig ezek az állatok feleltek a cukorbetegeknek adott inzulin megtermeléséért is.
A másik fontos eredmény pontosan az inzulinhoz kapcsolódik, és lehetővé teheti, hogy a hormon szintetikus, módosított kólibaktériumok által termelt változatának beadása helyett a cukorbetegek a jövőben újra képessé váljanak az inzulintermelésre. A Tokiói Egyetem és a Stanford kutatói olyan patkányokat hoztak létre, amelyek hasnyálmirigye egérsejtekből állt. A szakértők néhány génmódosítással elérték, hogy a patkányembriókban ne fejlődjön ki a hasnyálmirigy, majd egér őssejteket fecskendeztek az embriókba, az említett szerv helyére. Az állatokban teljesen egészséges hasnyálmirigyek fejlődtek ki, amelyek csaknem teljes mértékben egérsejtekből álltak.
2. oldal
A csapat tagjai ezt követően fogták a kimérákat, és hasnyálmirigyükből kiemeltek néhány inzulintermelő Langerhans-szigetet, majd ezeket cukorbeteg egerekbe ültették át. A mirigyek tökéletesen működtek új helyükön, és elég inzulint termeltek ahhoz, hogy az egerek vércukorszintjét a műtét után több mint egy éven keresztül normális értékek között tartsák. Vagyis a cukorbeteg egerek tulajdonképpen meggyógyultak, és új szöveteiknek köszönhetően többet nem volt szükségük inzulinkezelésekre. Ez az első alkalom, hogy egy kimérikus szervet sikerült egy betegség kezelésére használni.
Ami ez utóbbi eredményben a leginkább lenyűgöző, hogy a patkányokban kifejlődött hasnyálmirigy-szövetek mind a patkányokban, mind az egerekben tökéletesen működtek. A cukorbeteg rágcsálók szerve az átültetés után ugyanúgy kezdett funkcionálni, mintha az állatok a donorsejtekkel együtt, teljesen egészségesen születtek volna. És pontosan ez lenne ennek a kutatási iránynak a végső célja, hogy a kimérák révén olyan új szöveteket és szerveket lehessen növeszteni, amelyek úgy vagy még jobban működnek, mint az átültetésre szoruló beteg eredeti szervei.
A procedúra kapcsán ugyanakkor akad néhány rejtély is. Előfordul például, hogy az őssejtekből olyan szervek fejlődnek ki, amelyekkel az eredeti állat nem is rendelkezett. Izpisua Belmonte és Wu a sertés-ember kimérák előtt egér-patkány kimérákon dolgozott. Génszerkesztéssel elérték, hogy egérembrióik ne tudjanak szívet, hasnyálmirigyet vagy szemeket növeszteni, majd patkány őssejteket juttattak be a szervek leendő helyére. Az egerek pedig patkány szívet, hasnyálmirigyet és szemeket növesztettek. Néhány esetben azonban az eltévedt patkány őssejtekből például egy-egy epehólyag fejlődött ki. Ami azért furcsa, mert az patkányoknak 18 millió éve nincs epehólyagjuk.
Ahhoz azonban, hogy tovább lehessen haladni ezen az úton, először is lehetővé kell tenni, hogy az emberi őssejtek nagyobb arányban kolonizálják a sertéseket. Salk és csapata következő kitűzött célja, hogy 1000–100 sertéssejtre jusson egy emberi sejt. Innentől lehet ugyanis elkezdeni foglalkozni a kimérikus szövetek tényleges gyógyászati használatával.
Ha ez sikerülne, onnantól a második említett kísérletet valószínűleg emberi szövetekkel is meg lehetne valósítani. Ezzel pedig a személyre szabott orvoslás egészen új kora jöhetne el, hiszen a betegek saját sejtjeiből létrehozott őssejteket sertésembriókba bejuttatva ezekben új szerveket lehetne növeszteni. Nem lenne szükség többé arra, hogy a megfelelő szervdonorra, sok szerv esetében egyenesen a donor halálára várjon a beteg, hanem egy év alatt olyan új szervet kaphatna, amely aztán ideális esetben élete végéig kiszolgálja.
Ugyanakkor ahogy egyre több lesz az emberi sejt a kimérákban, az etikai problémák is egyre súlyosabbá válnak. Hiszen felmerülhet a kérdés, hogy mikortól tekintjük a kimérát inkább embernek, mint sertésnek? Hány emberi sejt kell ehhez? És számít, hogy ezek hol, mely szervekben, szövetekben vannak jelen? Ezeket a problémákat mindenképpen el kell kezdeni tisztázni, mielőtt az első nagy arányban emberi sejteket tartalmazó sertés vagy más állat megszületne.
