Creare chimere umano-scimmia "mi spaventa eticamente"

"La ricerca di un modello animale migliore per stimolare le malattie umane è stata un" sacro graal "della ricerca biomedica per decenni", i ricercatori della Yale University scrivono in un nuovo libro sulla scienza e l'etica delle chimere.

Le scimmie nel laboratorio Kingston di Douglas Munoz sembrano come le altre scimmie.

Socializzano e si spostano, mangiano e bevono allo stesso modo. Non cadono o barcollano. In effetti, l'unica cosa che separa i macachi dai loro compagni di laboratorio inalterati è il livello elevato di una specifica proteina umana impiantata all'interno del loro cervello - proteine ​​che si accumulano nel cervello degli umani con la malattia di Alzheimer.

Le scimmie sono state iniettate con beta-amiloide, una molecola che, in quantità sufficientemente elevate, è tossica per il tessuto cerebrale umano.

Muñoz e collaboratori stanno studiando i primi cambiamenti in quei cervelli di scimmia. Normalmente ci vogliono diversi decenni perché l'Alzheimer si sviluppi nel cervello umano. I ricercatori non hanno quel tipo di tempo. Le iniezioni accelerano le cose.

Se lasciate sole, alla fine le scimmie inizieranno a mostrare segni di Alzheimer. Fanno più errori nelle attività di memoria e il loro tempo di reazione rallenta.

La ricerca del morbo di Alzheimer dipende molto dai roditori. Muñoz sta provando a sviluppare un modello di scimmia di Alzheimer, perché uno dei maggiori motivi per l'incredibile serie di flop nella ricerca di un trattamento efficace per la malattia che distrugge il cervello è il divario tra specie. Il cervello di ratto è molto lontano dal cervello umano. Non tanto per una scimmia.

• I cinesi danno alle scimmie geni del cervello umano in esperimenti "moralmente rischiosi"
• Gli scienziati creano embrioni chimerici di suino umano per far crescere cellule umane: "Ciò ha richiesto un tour de force"
• La più promettente sperimentazione per il morbo di Alzheimer finisce con il fallimento: "Stiamo diventando piuttosto disperati"

Munoz, Canada Research Chair in neuroscience presso la Queen's University, ha riportato il suo lavoro usando molecole cerebrali. Altri stanno impiantando scimmie con frammenti di tessuto cerebrale umano estratto da persone che sono morte con l'Alzheimer.

Ora, tuttavia, alcuni stanno andando oltre e propongono la creazione di chimere umano-scimmia - esseri umani in parte con parti intere del cervello, come, per esempio, l'ippocampo, interamente derivato dall'uomo.

Per Munoz, l'idea di umanizzare biologicamente grandi porzioni del cervello di una scimmia è seriamente snervante. "Ad essere onesti, mi fa davvero paura eticamente", ha detto. Crede nella ricerca sugli animali come un modo fondamentale per capire come funziona il cervello. Tuttavia, "Per noi iniziare a manipolare le funzioni vitali in questo modo senza sapere come spegnerlo, o fermarlo se qualcosa va storto mi spaventa davvero."

Tuttavia, in un nuovo libro sulla scienza e l'etica delle chimere, i ricercatori della Yale University dicono che è tempo di esplorare, con cautela, la creazione di chimere umano-scimmia.

"La ricerca di un modello animale migliore per stimolare le malattie umane è stata un «sacro graal» della ricerca biomedica per decenni", hanno scritto in Chimera Research: Ethics and Protocols.

"Realizzare la promessa della ricerca sulla chimera umana-scimmia in modo eticamente e scientificamente appropriato richiederà un approccio coordinato".
 

Per me, attraversare il sistema nervoso centrale, con qualsiasi specie, sta probabilmente superando la linea

Per alcuni, può sembrare tutto bello e buono. Tuttavia, alcuni scienziati non stanno aspettando che l'etica venga elaborata.

Ad aprile, i ricercatori cinesi hanno annunciato di aver inserito un gene del cervello umano in embrioni di scimmie, un gene fondamentale per lo sviluppo del cervello umano. L'esperimento ha provocato repulsione e fascino. Etici e filosofi l'hanno condannato come estremamente moralmente rischioso, mentre gli scienziati dietro il lavoro si dicono entusiasti di impiantare ancora più geni umani in embrioni di scimmie, compreso uno che presumibilmente svolge un ruolo nell'intelligenza umana.

Le chimere erano un tempo solo mostri della mitologia greca. Oggi, le tecnologie a cellule staminali e gli strumenti di modifica genetica come CRISPR possono rendere possibile la generazione di queste creature una volta fantastiche.

In realtà, gli scienziati stanno già utilizzando tecniche di "xenotrapianto" per creare chimere umane, nella speranza che un giorno generi organi umani per il trapianto.

L'approccio prevede l'utilizzo di cellule staminali umane pluripotenti, cellule che hanno la capacità di trasformarsi praticamente in qualsiasi tipo di cellula del corpo. Se gli ostacoli tecnici possono essere superati, l'idea è di bloccare o eliminare i geni critici per lo sviluppo di un dato organo (un pancreas, per esempio) in un ovulo fecondato, e quindi iniettare cellule staminali umane nell'embrione, per riempire il vuoto gap o nicchia e far crescere il pancreas mancante.

La strategia è già stata utilizzata per far crescere un pancreas di topo in un topo e viceversa. Due anni fa, gli scienziati del Salk Institute hanno riferito di essere riusciti a creare i primi embrioni chimerici di suini umani. Nessuno è stato permesso di crescere oltre le quattro settimane, e la metà erano stranamente piccoli. Ma, in altri, le cellule staminali umane sono sopravvissute e trasformate in progenitori per diversi organi e tessuti.

Le scimmie e altri primati non umani sono animali sociali cognitivamente ed emotivamente complessi. Getty Images

In teoria, si potrebbe generare un ippocampo umano in una scimmia più o meno allo stesso modo, iniettando cellule staminali in un embrione di scimmia che è stato "disabilitato l'ippocampo", ha detto Alejandro De Los Angeles, ricercatore ospite nel dipartimento di psichiatria di Yale Scuola universitaria di medicina.

"Un simile esperimento potrebbe rivelarsi utile per modellare condizioni neurologiche con caratteristiche biologiche specifiche per l'uomo", scrivono lui e i suoi coautori in Chimera Research. Si chiama "complemento della blastocisti neurale".

"Perché farlo", ha chiesto De Los Angeles in un'intervista, prima che la domanda potesse essere posta. "Perché vorresti farlo? Perché creare chimere di scimmie umane? "

Per prima cosa, l'Alzheimer e altre malattie neurologiche sono particolarmente orribili. Più di 419.000 canadesi di età pari o superiore a 65 anni sono stati diagnosticati con demenza, due terzi di loro donne. È l'unica causa di morte nei paesi occidentali senza un trattamento efficace, nonostante i miliardi spesi nel cercare di trovarne uno.

Oggi, il miglior modello di scimmia della malattia di Alzheimer è solo un vecchio primate che invecchia. Ma se le scimmie o altri primati non umani arrivano persino all'Alzheimer è controverso. Inoltre, mentre i primati che invecchiano, come gli umani, subiscono un declino cognitivo, il loro ippocampo, la regione associata alla memoria, è largamente risparmiato.

"Potresti immaginare se avessi un modello di malattia che riassumeva più da vicino la malattia umana, che sarebbe stato utile per la comunità", ha detto De Los Angeles. Le chimere potrebbero essere utilizzate per studiare la malattia e visualizzare terapie promettenti. "Probabilmente la cosa più vicina a un cervello umano sarebbe avere un cervello chimerico scimmia umana", ha detto.

Ma quando un cervello chimerico diventa meno scimmia e più umano?

"È un argomento eticamente molto delicato", ha ammesso De Los Angeles. È uno dei motivi per cui lui ei suoi coautori non propongono di fare chimere-scimmie umane, solo scimmie umane, perché siamo più lontanamente imparentati. Esseri di scimmie umane, disse, "potrebbero non sviluppare il livello di coscienza umana di cui le persone hanno paura".

Dipende anche dai livelli di "contributo", ha detto, cioè, quale percentuale di cellule donatrici provengono dalla specie A - l'umano. L'uno per cento potrebbe essere sufficiente laddove è ancora vantaggioso, ha detto, ma dove il rischio che la chimera sia "troppo umana" non è troppo alto.

Lui ei suoi coautori si preoccupano della maggiore capacità di sofferenza. Inoltre, "il fatto che il chimerismo in parti del cervello scimmia influenzi la cognizione o le emozioni è sconosciuto", hanno scritto. 

Le scimmie create con geni del cervello umano in Cina stanno esibendo inquietanti cambiamenti che suggeriscono che potrebbero essere più intelligenti.

"Il problema è complicato dal fatto che nessuna chimera umana-scimmia può avere alcuna possibilità di vita", scrisse, "se non come soggetto di ricerca; può darsi che, se la chimera ha una vita non troppo onerosa, potrebbero esserci meno obiezioni alla sua creazione in laboratorio".

Gli autori raccomandano un approccio passo-passo. Per esempio, prima di costruire chimere con scimmie umane, potrebbe essere prudente fare chimere scimmia-scimmia. Tutte le ricerche sulla chimera umana-scimmia dovrebbero essere monitorate indipendentemente, per assicurarsi che siano conformi agli standard di benessere degli animali. E, se dovessero essere scoperti comportamenti "anormali" nelle chimere, "i ricercatori e le commissioni di supervisione dovrebbero cercare di valutare eventuali cambiamenti nello stato morale", altri discutono in un capitolo a parte sulle chimere e sulla "scala morale".

Quando un cervello chimerico diventa meno scimmia e più umano? Getty Images

Gli Stati Uniti limitano i finanziamenti federali per determinati tipi di chimere interspecie basate su cellule staminali, ma, attraverso finanziamenti privati ​​e non federali, la ricerca sta continuando.

Come ha sottolineato il bioeticista dell'Università di Dalhousie, Francois Baylis, solo un tipo di ricerca sulla chimera parto-umana è stato bandito penalmente in Canada in base alla legge sulla riproduzione umana assistita, il tipo che consiste nel mettere le cellule staminali non umane negli embrioni umani. Direzionalità, ha scritto su Impact Ethics, questioni importanti.

De Los Angeles, co-editore della nuova guida alle risorse sulle chimere, ha detto che il bisogno del paziente è a guidare questa ricerca.  

"Abbiamo bisogno di una guida per capire se ci sono ragioni etiche impellenti per non condurre questa ricerca, specialmente ragioni che sono sufficienti per superare i suoi obiettivi umanitari".

Ma altri hanno detto che non si sa abbastanza su come funzionano le cellule e i geni. Che tipo di cose avremmo bisogno di accendere e spegnere in modo che i ricercatori potessero avere in modo selettivo un pezzo di ippocampo umano, ma il resto è scimmia?

E, anche se il complemento umano è tenuto all'uno per cento delle cellule, l'1% di cosa? L'uno per cento di tutte le cellule in tutto il corpo? Va bene allora, certo. Sembrerà una scimmia e si comporterebbe come una scimmia.

"Ma se tutto quell'uno per cento delle cellule è nel cervello, almeno in quell'organo c'è una percentuale molto più grande", ha detto Munoz.

Leggi il resto su nationalpost.com

Fonte Principia Scientific