35 C
Athens
Κυριακή, 23 Ιουνίου, 2024
ΑρχικήΚοινωνίαΥγείαΧιμαιρικά ζώα: Τα πλάσματα που δίνουν και την καρδιά τους για την...

Χιμαιρικά ζώα: Τα πλάσματα που δίνουν και την καρδιά τους για την επιστήμη


Της Μαρίας Σαράφη, 

Ανέκαθεν, η σχέση του ανθρώπου με τα ζώα ήταν περίπλοκη. Κάποια από αυτά του κρατούν συντροφιά, άλλα αποτελούν την τροφή του ή παράγουν την τροφή του, ενώ μερικά χρησιμοποιούνται στην παραγωγή των καλλυντικών και των ρούχων του. Σήμερα, η σχέση τους έχει σημειώσει σπουδαία εξέλιξη και επέκταση της πολυπλοκότητάς της, καθώς ζωικά και ανθρώπινα κύτταρα συνδυάζονται και τοποθετούνται σε έμβρυα ζώων, με σκοπό τη δημιουργία χιμαιρικών ζώων που θα αναπτύξουν ανθρώπινα όργανα για μεταμόσχευση.

Τι είναι όμως η μεταμόσχευση;

Η διαδικασία κατά την οποία απομονώνονται υγιή κύτταρα, ιστοί, ή όργανα (μόσχευμα) από ένα άτομο (δότης) και τοποθετούνται σε ένα άλλο άτομο (λήπτης ή ξενιστής), αντικαθιστώντας μη λειτουργικά όργανα ή ιστούς του, ονομάζεται μεταμόσχευση. Εάν η τοποθέτηση του μοσχεύματος γίνεται στη φυσική ανατομική του θέση, τότε η διαδικασία αποκαλείται ορθοτοπική μεταμόσχευση, ενώ στην περίπτωση που η τοποθέτηση γίνεται σε διαφορετική θέση αποκαλείται ετεροτοπική μεταμόσχευση. Εδώ και αρκετά χρόνια, πραγματοποιούνται μεταμοσχεύσεις νεφρού, ήπατος, αιμοποιητικών βλαστικών κυττάρων, κυττάρων του κυκλοφορικού αίματος ή πλάσματος (μετάγγιση), πνεύμονα, παγκρέατος, κερατοειδούς, μυελού των οστών, δέρματος και καρδιάς. Τελευταία γίνονται προσπάθειες μεταμόσχευσης πολλών άλλων οργάνων συμπεριλαμβανομένων των βλαστικών κυττάρων, των χεριών και του προσώπου.

Πηγή Εικόνας και Δικαιώματα Χρήσης: shutterstock.com / Macrovector

Οι δότες

Τα μοσχεύματα προέρχονται και από ζώντες και από θανoύντες δότες, και ανάλογα με την πηγή προέλευσης ποικίλλει η επιβίωσή τους μετά τη μεταμόσχευση. Οι ζώντες δότες μπορούν να δωρίσουν έναν νεφρό, έναν λοβό πνεύμονα, και μέρος του ήπατος, του παγκρέατος ή του εντέρου, παραμένοντας υγιείς. Οι θανούντες δότες ή πτωματικοί δότες αποτελούν πηγές για οποιοδήποτε όργανο, το οποίο μπορεί να μεταμοσχευθεί και είναι η μοναδική πηγή για τη λήψη του οργάνου της καρδιάς. Οι περισσότεροι πτωματικοί δότες είναι εγκεφαλικά νεκροί, με πλήρη και μη αναστρέψιμη απώλεια όλων των ανώτερων λειτουργιών του εγκεφάλου. Τα υπόλοιπα όργανά τους, όμως, παραμένουν ζωντανά στο σώμα με καρδιοαναπνευστική μηχανική υποστήριξη, μέχρι τη συλλογή του οργάνου. Η επιβίωση μοσχεύματος από θανούντες δότες είναι κατά μέσο όρο μικρότερη από αυτή των ζώντων δοτών, επειδή υπάρχει μεγαλύτερη βλάβη στα όργανα.

Η ανοσολογία της μεταμόσχευσης

Η μεταφορά και τοποθέτηση του μοσχεύματος από ένα άτομο σε ένα γενετικά ανόμοιο άτομο οδηγεί σε απόρριψη του. Τα υπεύθυνα μόρια για τις αντιδράσεις απόρριψης, που αναγνωρίζονται ως ξένα από το σώμα του δέκτη, είναι τα αλλοαντιγόνα ή μόρια μείζονος συμπλόκου ιστοσυμβατότητας (MHC). Τα μόρια αυτά βρίσκονται πάνω στο αλλογενές μόσχευμα (από ανόμοιο γενετικά άτομο του ίδιου είδους). Επίσης, διακρίνονται και άλλες κατηγορίες μοσχεύματος: αυτόλογο μόσχευμα (από το ίδιο το άτομο), συγγενετικό (από όμοιο γενετικά άτομο του ίδιου είδους), και ξενογενές (από άτομο διαφορετικού είδους). Η κύρια στρατηγική στη μεταμόσχευση, για να μειωθεί η ανοσογονικότητα (πρόκληση ανοσολογικής απόκρισης) του μοσχεύματος, είναι να ελαχιστοποιηθούν οι αλλοαντιγονικές διαφορές ανάμεσα στον δότη και τον λήπτη. Κάτι τέτοιο επιτυγχάνεται με έλεγχο των ασθενών για την παρουσία αντισωμάτων έναντι των αντιγόνων του δότη, αλλά και με τη χρήση ανοσοκατασταλτικών φαρμάκων πριν ή μετά τη μεταμόσχευση.

Πηγή Εικόνας και Δικαιώματα Χρήσης: istockphoto.com / Byrdyak

Ξενογενής μεταμόσχευση και χιμαιρικά ζώα

Στη σύγχρονη εποχή, η χρήση της μεταμόσχευσης οργάνων ως κλινική θεραπεία περιορίζεται σημαντικά εξαιτίας του ανεπαρκούς αριθμού διαθέσιμων δοτών. Μία εναλλακτική λύση, που εγείρει μεγάλο ενδιαφέρον, αποτελεί η ξενογενής μεταμόσχευση, δηλαδή η μεταμόσχευση οργάνων από άλλα θηλαστικά στον άνθρωπο. Κύριος ανοσολογικός φραγμός σε αυτή την κατηγορία, καθίσταται η παρουσία φυσικών αντισωμάτων στους ανθρώπους έναντι εξελικτικά απόμακρων ειδών, που επάγουν την απόρριψη με τους ίδιους μηχανισμούς που παρατηρούνται και στην αλλογενή μεταμόσχευση. Γι’ αυτό, οι επιστήμονες ανέπτυξαν ανθρώπινα όργανα για μεταμόσχευση, σε διαγονιδιακά ή χιμαιρικά ζώα. Δηλαδή, ζώα τα οποία περιέχουν κύτταρα δικά τους, αλλά και κύτταρα που προέρχονται από άλλο οργανισμό.

Για τη δημιουργία χιμαιρικού ζώου, πραγματοποιείται έγχυση ανθρώπινων βλαστικών κυττάρων (ικανά να δώσουν όλους τους τύπους κυττάρων) σε εμβρυικά κύτταρα ζώων. Όμως, για την ανάπτυξη ανθρώπινων οργάνων σε χιμαιρικά ζώα, απαιτείται πρώτα η αποσιώπηση ορισμένων γονιδίων που σχετίζονται με την ανάπτυξη και την άμυνα, μέσω γενετικής τροποποίησης (τεχνική CRISPR-Cas9), ώστε το όργανο να αποκτήσει το σωστό μέγεθος και να μην αναγνωριστεί ως ξένος ιστός από το ζώο. Μοντέλα ζώων που έχουν χρησιμοποιηθεί για αυτή την εφαρμογή είναι τα ποντίκια και τα γουρούνια. Ακόμη, θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικότερα και οι χιμπατζήδες, εξαιτίας της στενής συγγενικής τους σχέσης με τον άνθρωπο. Μολαταύτα, ηθικοί ενδοιασμοί έχουν περιορίσει τέτοιου είδους διαδικασίες.

Είναι, λοιπόν, γεγονός ότι πλέον η σχέση του ανθρώπου με τα ζώα έχει οδηγηθεί σε ανεξερεύνητα μέχρι τώρα μονοπάτια, άγνωστης κατάληξης. Πώς επηρεάζουν τον ίδιο τον άνθρωπο τα όργανα αυτά; Είναι σε θέση τα χιμαιρικά ζώα να παράγουν ανθρώπινους γαμέτες; Ίσως, οι απαντήσεις σε αυτά και σε πολλά άλλα ερωτήματα να κρύβονται στο μέλλον. Ωστόσο, η απάντηση στο ερώτημα εάν πρέπει να εφαρμόζεται στα ζώα μία τέτοιου είδους επιστημονική τεχνική, κρύβεται στον καθένα μας ξεχωριστά.


ΕΝΔΕΙΚΤΙΚΕΣ ΠΗΓΕΣ
  • Abul K.Abbas et al, Κυτταρική και Μοριακή Ανοσολογία, 9η Αμερικάνικη-1η Ελληνική έκδοση, Utopia εκδόσεις ΕΠΕ
  • Generation of a humanized mesonephros in pigs from induced pluripotent stem cells via embryo complementation, sciencedirect.com. Διαθέσιμο εδώ
  • The contribution of human/non-human animal chimeras to stem cell research, sciencedirect.com. Διαθέσιμο εδώ
  • Emerging technologies and ethics—exogenic chimeric humanized organs, sciencedirect.com. Διαθέσιμο εδώ

 

TA ΤΕΛΕΥΤΑΙΑ ΑΡΘΡΑ

Μαρία Σαράφη
Μαρία Σαράφη
Γεννημένη το 2003 και φοιτήτρια του τμήματος Βιολογικών Εφαρμογών και Τεχνολογιών του Πανεπιστημίου Ιωαννίνων. Ασχολείται με τον αθλητισμό, τη δημιουργική γραφή και την εκμάθηση ξένων γλωσσών. Μελλοντικά θα ήθελε να συνδυάσει, σε ερευνητικό επίπεδο, την αγάπη της για τα ζώα, αλλά και το ενδιαφέρον της για τον τομέα της νευροβιολογίας.