ΤΙ ΜΠΟΡΕΙ ΝΑ ΚΕΡΔΙΣΕΙ Η ΑΝΘΡΩΠΟΤΗΤΑ ΑΠΟ ΕΝΑ ΣΥΝΘΕΤΙΚΟ ΕΜΒΡΥΟ

Οι προσπάθειες να δημιουργηθεί βιώσιμο έμβρυο από βλαστοκύτταρα και όχι από ωάριο και σπέρμα έχουν σκοπιμότητες αλλά και προεκτάσεις που μάλλον δεν έχεις φανταστεί.

Το 1818 κυκλοφόρησε μυθιστόρημα με τίτλο «Φρανκενστάιν ή ο Σύγχρονος Προμηθέας». Η 20χρονη Αγγλίδα Mary Shelley είχε γράψει την ιστορία του Βίκτορ Φρανκενστάιν, ενός νέου επιστήμονα που δημιούργησε ένα σοφό πλάσμα κατά τη διάρκεια ενός ανορθόδοξου πειράματος. Το πρώιμο αυτό παράδειγμα επιστημονικής φαντασίας δημιούργησε το είδος των ιστοριών τρόμου. Όσα είχε σκεφτεί και καταγράψει η συγγραφέας έγιναν πηγή έμπνευσης για τη λογοτεχνία και την pop culture αναφορικά με το πώς μπορεί να δημιουργηθεί ζωή πέραν του παραδοσιακού τρόπου.

Fast forward στο σήμερα: συνθετικά έμβρυα και συνθετικά όργανα του ανθρώπινου σώματος αναπτύσσονται σε πολλά εργαστήρια του πλανήτη, για όσους λόγους φαντάζεσαι – και δεν είναι όλοι καλοί, παρότι πλασάρονται ως τέτοιοι.

Πέρυσι είχε γίνει η «σημαντική ανακάλυψη» συνθετικής μήτρας που «μεγάλωσε» φυσικά έμβρυα (από σπέρμα και ωάρια). Αυτοί οι ερευνητές προσπαθούσαν να βρουν μια λύση για τα έμβρυα που δεν επιβίωναν σε Petri dish (τα κυλινδρικά γυάλινα ή πλαστικά «πιατάκια» που χρησιμοποιούνται στα εργαστήρια) και για τις γυναίκες που σηκώνουν όλα τα βάρη της εγκυμοσύνης.

Η τελευταία μεγάλη ανακάλυψη αφορά το συνθετικό έμβρυο

Στο επιστημονικό περιοδικό Nature δημοσιεύτηκε μελέτη ερευνητών του University of Cambridge με θέμα την ανάπτυξη εμβρύων από βλαστοκύτταρα ποντικιού (και όχι από σπέρμα και ωάρια), στα οποία σχηματίστηκε εγκέφαλος και καρδιά που χτυπά, όπως και οι βάσεις όλων των άλλων οργάνων του σώματος.

Τα βλαστοκύτταρα είναι τα βασικά κύτταρα του σώματος, που μπορούν να εξελιχθούν σε σχεδόν οποιονδήποτε τύπο κυττάρου στο σώμα. Οι επιστήμονες είχαν βρει μια νέα οδό για τη δημιουργία των πρώτων σταδίων της ζωής – χωρίς να υπάρχει... ζωή στη μέση.

iStock

Δεν είναι αυτή η ώρα να θίξουμε το ηθικό μέρος του ζητήματος, που προφανώς υπάρχει και είναι τεράστιο. Θα ήθελα να σκεφτείς για λίγο αν «σκεπάζεται» από την ανάγκη για ζωή, είτε πρόκειται για τεχνητή γονιμοποίηση, είτε για μεταμόσχευση.

Ποια είναι η φυσιολογική διαδικασία ανάπτυξης εμβρύου

Για να αναπτυχθεί επιτυχώς ένα ανθρώπινο έμβρυο, χρειάζεται να υπάρξει «διάλογος» μεταξύ των ιστών που θα αποτελέσουν το έμβρυο και των ιστών που θα συνδέσουν το έμβρυο με τη μητέρα.

Την πρώτη εβδομάδα μετά τη γονιμοποίηση, αναπτύσσονται τρεις τύποι βλαστοκυττάρων: ο ένας θα γίνει τελικά οι ιστοί του σώματος και οι άλλοι δύο υποστηρίζουν την ανάπτυξη του εμβρύου.

Ο ένας από τους εξωεμβρυϊκούς τύπους βλαστοκυττάρων θα γίνει ο πλακούντας που συνδέει το έμβρυο με τη μητέρα και παρέχει οξυγόνο και θρεπτικά συστατικά. Ο άλλος γίνεται ο λεκιθικός ασκός, μια δομή που βρίσκεται σε επαφή με το έμβρυο και του παρέχει αίμα στα πρώτα στάδια της ανάπτυξής του.

Πολλές εγκυμοσύνες αποτυγχάνουν στο σημείο που οι τρεις τύποι βλαστοκυττάρων αρχίζουν να στέλνουν μηχανικά και χημικά σήματα μεταξύ τους, τα οποία λένε στο έμβρυο πώς να αναπτυχθεί σωστά.

ΠΡΟΣΦΑΤΑ ΕΥΡΗΜΑΤΑ ΙΣΩΣ ΒΟΗΘΗΣΟΥΝ ΤΟΥΣ ΕΡΕΥΝΗΤΕΣ ΝΑ ΚΑΤΑΝΟΗΣΟΥΝ ΓΙΑΤΙ ΟΡΙΣΜΕΝΑ ΕΜΒΡΥΑ ΠΕΘΑΙΝΟΥΝ, ΕΝΩ ΑΛΛΑ ΕΞΕΛΙΣΣΟΝΤΑΙ ΚΑΝΟΝΙΚΑ.

Όπως έγραψε στο Conversation η Kathryn Kavanagh, καθηγήτρια εξελικτικής βιολογίας στο UMASS Darthmouth, με ειδίκευση στο πώς αναπτύσσονται τα έμβρυα σε ποικιλία ειδών, «τα περισσότερα ανθρώπινα έμβρυα πεθάνουν πριν καν κάποιος, συμπεριλαμβανομένων των γιατρών, μάθει ότι υπάρχουν. Αυτή η απώλεια εμβρύου συμβαίνει συνήθως τους δύο πρώτους μήνες μετά τη γονιμοποίηση, πριν η συστάδα των κυττάρων εξελιχθεί σε έμβρυο – με ανώριμες μορφές των κύριων οργάνων του σώματος. […]

»Η πιθανότητα τα περισσότερα ανθρώπινα έμβρυα να πεθάνουν λόγω τυχαίων γενετικών σφαλμάτων, είναι εξαιρετικά υψηλή. Περίπου το 60% των εμβρύων αποσυντίθεται πριν ακόμη οι γυναίκες συνειδητοποιήσουν ότι είναι έγκυες. Ένα άλλο 10% των κυήσεων καταλήγουν σε αποβολή, αφού η γυναίκα καταλάβει ότι είναι έγκυος. Αυτές οι απώλειες καθιστούν σαφές ότι η συντριπτική πλειονότητα των ανθρώπινων εμβρύων δεν επιβιώνει μέχρι τη γέννηση».

Τι έκαναν στα εργαστήρια οι ερευνητές

Τα μέλη της ερευνητικής ομάδας μιμήθηκαν στο εργαστήριο φυσικές διεργασίες:

• Πήραν σωστές αναλογίες των τριών τύπων καλλιεργημένων βλαστοκυττάρων (βρέθηκαν στην πρώιμη ανάπτυξη των θηλαστικών), δημιούργησαν το κατάλληλο περιβάλλον για την προώθηση της ανάπτυξης και της επικοινωνίας τους και τελικά, την αυτοσυναρμολόγηση τους σε έμβρυο.
• Προκάλεσαν την έκφραση ενός συγκεκριμένου συνόλου γονιδίων, για να δημιουργήσουν ένα μοναδικό περιβάλλον για τις αλληλεπιδράσεις τους. Έτσι οι ερευνητές «κατάφεραν να κάνουν τα βλαστοκύτταρα να “μιλήσουν” μεταξύ τους», όπως έγραψε το Neuroscience News.

Τα βλαστοκύτταρα αυτοοργανώθηκαν σε δομές που προχώρησαν στα διαδοχικά αναπτυξιακά στάδια, έως ότου άρχισαν να χτυπούν οι καρδιές και να λειτουργούν οι εγκέφαλοι. Λειτούργησε και ο πρωτογενής λεκιθικός ασκός, που εμφανίζεται κατά τη διάρκεια της δεύτερης εβδομάδας μετά τη γονιμοποίηση.

Στη φωτογραφία που ακολουθεί, στο πάνω μέρος μπορείτε να δείτε τον εγκέφαλο και την καρδιά φυσικών εμβρύων και κάτω συνθετικών.

Amadei and Handford

Σε αντίθεση με άλλα συνθετικά έμβρυα, τα μοντέλα που αναπτύχθηκαν στο Cambridge έφτασαν στο σημείο όπου άρχισε να αναπτύσσεται ολόκληρος ο εγκέφαλος, συμπεριλαμβανομένου του πρόσθιου τμήματος. Αυτό ήταν το πιο μακρινό σημείο ανάπτυξης που έχει επιτευχθεί ποτέ σε μοντέλο που προέρχεται από βλαστοκύτταρα και προϊόν έρευνας που έχει συμπληρώσει μια δεκαετία.

«Είναι απίστευτο που φτάσαμε μέχρι εδώ. Αυτό ήταν το όνειρο της κοινότητάς μας εδώ και χρόνια, και ένα σημαντικό επίκεντρο της δουλειάς μας για μια δεκαετία, και τελικά τα καταφέραμε», δήλωσε η Dr. Zernicka-Goetz.

«Το μοντέλο εμβρύου βλαστοκυττάρων είναι σημαντικό γιατί μας δίνει πρόσβαση στην αναπτυσσόμενη δομή σε ένα στάδιο που συνήθως κρύβεται από εμάς, λόγω της εμφύτευσης του μικροσκοπικού εμβρύου στη μήτρα της μητέρας. Αυτή η προσβασιμότητα μας επιτρέπει να χειριζόμαστε τα γονίδια, με τρόπο που μπορούμε να κατανοήσουμε τους αναπτυξιακούς ρόλους, σε ένα μοντέλο πειραματικού συστήματος.

»Ανοίγουν νέοι δρόμοι για τη μελέτη των μηχανισμών νευροανάπτυξης, σε πειραματικό μοντέλο, με την απόδειξη της βασικής αρχής της μελέτης, με την εξάλειψη ενός γονιδίου που ξέραμε πως είναι απαραίτητο για το σχηματισμό του νευρικού σωλήνα, προδρόμου του νευρικού συστήματος, και για την ανάπτυξη του εγκεφάλου και των ματιών».

Οι επιστήμονες εξήγησαν πως τα ευρήματα τους ενδεχομένως να βοηθήσουν τους ερευνητές να κατανοήσουν τον λόγο που ορισμένα έμβρυα πεθαίνουν, ενώ άλλα εξελίσσονται σε μια υγιή εγκυμοσύνη. Θα μπορούσαν και να καθοδηγήσουν την «επισκευή» και την ανάπτυξη συνθετικών ανθρώπινων οργάνων, για μεταμόσχευση.

Τα ηθικά διλήμματα της έρευνας βλαστοκυττάρων

To δεδομένο είναι πως η επιστήμη ερευνά τρόπους που προωθούνται ως «ωφέλιμοι για την ανθρωπότητα» και αντικειμενικά πλήττουν όσα ηθικά ζητήματα υπάρχουν εκεί έξω. Αυτό θα είναι το τίμημα της προόδου, εάν τυχόν αποδειχθεί ότι κάποιες από αυτές τις δουλειές χρησιμοποιήθηκαν για τους πλέον κακούς σκοπούς (π.χ. τη δημιουργία ενός ιικού όπλου).

Στις ΗΠΑ έχουν συγκροτηθεί επιτροπές δεοντολογίας που ελέγχουν ό,τι γίνεται και έχει τα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα στο επίκεντρο. Ωστόσο ακόμα δεν υπάρχουν καθιερωμένες κατευθυντήριες γραμμές για τις αναδυόμενες τεχνολογίες – και τις γκρίζες περιοχές όπως είναι η ηθική και η δεοντολογία.

Ηθικά και πολιτικά αμφιλεγόμενη είναι και η έρευνα με ανθρώπινα εμβρυϊκά βλαστοκύτταρα (human embryonic stem cell – hESC), επειδή περιλαμβάνει την καταστροφή ανθρώπινων εμβρύων. Παγκοσμίως δεν υπάρχει συμφωνία για το πότε αρχίζει η ζωή (μην τα ξαναλέμε) και κάπως έτσι όλα όσα την αφορούν σε συνδυασμό με τις νέες τεχνολογίες, μπαίνουν στη «γκρίζα» ζώνη.