Am 4. August 2016 gaben die US National Institutes of Health (NIH) bekannt, dass sie das Moratorium für die Schaffung von Chimären aufheben werden. Wir sprechen über ethisch kontroverse Experimente, bei denen menschliche Stammzellen in tierische Embryonen injiziert werden. Dadurch entstehen Organismen, die tierische und menschliche Merkmale kombinieren. Wissenschaftler nennen sie Chimären.
Im antiken Griechenland wurden Chimären als mythologische Monster mit Kopf und Hals eines Löwen, dem Körper einer Ziege und dem Schwanz einer Schlange bezeichnet. Die gleichen Chimären sind Organismen mit genetisch unterschiedlichem Material. Sie könnten als geeignete biologische Modelle für die Untersuchung verschiedener Krankheiten dienen, beispielsweise Krebs oder neurodegenerative Syndrome, und könnten eine Quelle für Transplantationsorgane werden.
Sobald sich die experimentelle Biologie jedoch der Science-Fiction nähert, befürchtet die Öffentlichkeit, dass dies zu unbeabsichtigten Konsequenzen führen könnte.
Bei der Erzeugung von Chimären werden Stammzellen mit Pluripotenz-Eigenschaften verwendet. Mit anderen Worten, sie können sich in alle Zellen eines menschlichen Embryos verwandeln. Die Zellen werden sehr früh in das Gewebe des Embryos von Modellorganismen (Mäuse, Ratten, Affen, Schweine und andere Tiere) eingeführt, wonach sich der Embryo weiterentwickeln kann.
Im September 2015 äußerte das NIH seine Besorgnis darüber, dass bei Injektion von Stammzellen in das Gehirn von Mäusen Nagetiere mit veränderten kognitiven Fähigkeiten, dh Tiere mit "Superintelligenz", das Ergebnis sein könnten. Aus diesem Grund hat das NIH, das Zuschüsse für die biomedizinische Forschung vergibt, beschlossen, die Finanzierung von Experimenten mit Chimären auszusetzen, bis ihre Experten das ethische Problem untersucht haben.
Dennoch waren einige Forschungsgruppen in den USA bereits damit beschäftigt, Chimären zu schaffen. MIT Technology Review berichtet, dass im Jahr 2015 etwa 20 Versuche unternommen wurden, Chimären von Schweinen und Schafen zu produzieren. Leider wurde noch keine einzige wissenschaftliche Arbeit veröffentlicht, und es gibt keine Berichte über die erfolgreiche Produktion von Tieren mit menschlichem Gewebe.
Von links nach rechts: normale Maus, Maus mit Rattenkäfigen, Ratte mit Mauskäfigen, normale Ratte
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Experimente mit chimären Organismen kombinieren sowohl Gentechnik als auch Stammzellbiologie. Es reicht nicht aus, nur pluripotente Zellen in den Embryo eines Tieres einzuführen, da in diesem Fall ein Organismus mit katastrophalen Entwicklungsstörungen erhalten werden kann. Wissenschaftler schalten normalerweise Gene in Embryonen aus, damit sie kein spezifisches Gewebe bilden können. In diesem Fall übernehmen Stammzellen die Aufgabe, das fehlende Organ zu bilden, das sich nicht von einem Menschen unterscheidet, wodurch es für die Transplantation geeignet ist.
Laut dem Kardiologen Daniel Garry wurden die ersten Tests dieser Methode in seinem Labor durchgeführt. Die Forscher entwarfen Schweine, denen Skelettmuskeln und Blutgefäße fehlten. Solche Tiere wären nicht lebensfähig, aber Wissenschaftler fügten den Embryonen eines anderen Schweineembryos Stammzellen hinzu.
Die Ergebnisse beeindruckten das US-Militär so sehr, dass sie Harry einen Zuschuss von 1,4 Millionen Dollar gewährten, um menschliche Herzen bei Schweinen wachsen zu lassen. Der Wissenschaftler wollte seine Forschung trotz des NIH-Moratoriums fortsetzen und war einer von elf Autoren, die einen Brief veröffentlichten, in dem sie die Entscheidung des biomedizinischen Zentrums kritisierten.
Wissenschaftler sagten, dass das NIH-Moratorium eine Bedrohung für die Entwicklung der Stammzellbiologie, Entwicklungsbiologie und regenerativen Medizin darstellt, und fragten, ob Stammzellen ein hochintelligentes, humanisiertes Tier produzieren könnten. Insbesondere wiesen sie darauf hin, dass Xenotransplantationsexperimente, bei denen Nervenzellen von Menschen in das Gehirn von Mäusen implantiert werden, nicht zu übermäßig intelligenten Nagetieren führten.
Humane Stammzellen (rot) in Mausembryonen im Blastozystenstadium
Als Vorsichtsmaßnahme erlauben einige Forscher, die an Chimären arbeiten, nicht, dass ihre Kreationen geboren werden. Embryologen untersuchen Embryonen, um Informationen über den Beitrag menschlicher Stammzellen zur Entwicklung des Fötus zu erhalten.
Trotz der Tatsache, dass einige Labors auf Nummer sicher gehen, gibt es bereits chimäre Tiere - zum Beispiel Mäuse, die mit dem menschlichen Immunsystem ausgestattet sind. Solche Tiere entstehen durch die Einführung von Leber- und Thymuszellen aus abgebrochenen menschlichen Embryonen in den Körper bereits geborener Nagetiere.
Von größtem Interesse für Wissenschaftler ist die Bildung von Chimären im Blastozystenstadium, wenn der Fötus eine Kugel ist, die aus mehreren zehn Zellen besteht. Diese Methode wird als Embryo-Komplementation bezeichnet.
Im Jahr 2010 gelang es Forschern in Japan, Mäuse herzustellen, deren Bauchspeicheldrüse vollständig aus Rattenzellen bestand. Hiromitsu Nakauchi, der Hauptautor der Arbeit, beschloss später, ein "menschliches Schwein" zu schaffen, für das er in die USA ziehen musste, da wissenschaftliche Komitees in Japan solche Experimente nicht genehmigen.
Der Wissenschaftler arbeitet derzeit an der Stanford University an einem Stipendium des California Institute of Regenerative Medicine. Die meisten pluripotenten Zellen, die in seinem Labor in Embryonen injiziert werden, werden aus seinem eigenen Blut hergestellt, da bürokratische Barrieren die externe Rekrutierung von Freiwilligen verhindern.
Die meisten Menschen, die das Wort "Chimäre" hören, stellen sich Monster vor, die von verrückten Wissenschaftlern erschaffen wurden. Wissenschaftler müssen nachweisen, dass sich menschliche Zellen tatsächlich vermehren und vollständige und gesunde Organe bei Tieren bilden können. Mäuse und Ratten sind genetisch ziemlich nahe beieinander, so dass die Bildung von Chimären in diesem Fall kein Problem darstellt. Bei Menschen und Schweinen, deren gemeinsamer Vorfahr vor 90 Millionen Jahren lebte, können die Dinge anders sein.
Wissenschaftler testen bereits die Komplementation von Schweineembryonen mit menschlichen Stammzellen, aber die Forschung begann erst nach der Genehmigung von drei Bioethikkommissionen. Die Stanford University, die die Forschung durchführt, hat die Embryoentwicklungszeit auf 28 Tage begrenzt (Ferkel werden nach 114 Tagen geboren). Trotzdem wird der Fötus ausreichend entwickelt sein, um feststellen zu können, wie gut sich die Organknospen bilden.
Letzte Woche schlug das NIH vor, das Moratorium durch zusätzliches Fachwissen zu ersetzen, das von einem Ausschuss aus Ethikern und Tierschutzfachleuten durchgeführt werden soll. Sie berücksichtigen Faktoren wie die Art der menschlichen Zellen, ihre Platzierung im Embryo und mögliche Änderungen im Verhalten und Aussehen des Tieres. Die Ergebnisse der Experten helfen dem NIH bei der Entscheidung, ob das überprüfte Projekt eine Finanzierung wert ist.
