روش جدید در تولید اندام‌های انسانی، کِشت آن‌ها در بدن حیوانات اهلی است

امتزاج انسان و حیوان از طریق تزریق سلول‌های بنیادیِ انسان به جنینِ چند روزۀ حیوانات و سپس حمل این جنین در شکم حیوان ماده صورت می‌پذیرد. مؤسسۀ ملی سلامت در امریکا در سپتامبر 2015، اعلام کرد تا انجام بررسی‌های دقیق‌تر در مورد پیامدهای علمی و اجتماعیِ پژوهش‌هایی که مستلزم اینگونه «آمیژه میان انسان و حیوان» هستند، از آن‌ها پشتیبانی نمی‌کند. این مؤسسه دلیل نگرانی خود را چنین اعلام کرد: احتمال تغییر در «سطح شناختی» حیوانات در صورت امتزاج با سلول‌های مغزی انسان
آمیژه: خوک‌هایی با اندام انسان

ام.آی.تی تکنولوژی ریویو — علی‌رغم ممنوعیت پشتیبانی مالی از تحقیقات در حوزۀ «آمیژه۱» که بالاترین نهاد پزشکی و بهداشتی در امریکا آن را وضع کرده است، بعضی از مراکز پژوهشی در امریکا همچنان شجاعانه به تلاش خود برای پرورش اعضای بدن انسان در بدن خوک‌ها و گوسفندان ادامه می‌دهند. آنان می‌خواهند از این طریق به هدف خود دست یابند: ایجاد قلب، کبد یا سایر اندام‌ها برای پیوندزدن به انسان.

تلاش برای پرورش اندام‌های انسانی در حیوانات مسئله‌ای اخلاقی است؛ چراکه مستلزم افزودن سلول‌های انسانی به جنین حیوانات است و این می‌تواند مرز میان گونه‌ها را مبهم و نامشخص سازد.

در ماه سپتامبر گذشته، مؤسسۀ ملی سلامت در امریکا۲ با نقض سیاست‌های پیشین خود، اعلام کرد تا انجام بررسی‌های دقیق‌تر در مورد پیامدهای علمی و اجتماعیِ پژوهش‌هایی که مستلزم اینگونه «آمیژه میان انسان و حیوان» هستند، از آن‌ها پشتیبانی نمی‌کند. این مؤسسه طی بیانیه‌ای، دلیل نگرانی خود را چنین اعلام کرد: احتمال تغییر در «سطح شناختی» حیوانات در صورت امتزاج با سلول‌های مغزی انسان.

این اقدام مؤسسۀ ملی سلامت پس از آن رخ داد که این مؤسسه دریافت که دانشمندان با جذب کمک‌های مالی از مؤسسات پژوهشیِ دیگر، همچون آژانس مطالعات سلول‌های بنیادی در ایالت کالیفورنیا، دست به آزمایش‌هایی در این حوزه زده‌اند. امتزاج انسان و حیوان از طریق تزریق سلول‌های بنیادیِ انسان به جنینِ چند روزۀ حیوانات و سپس حمل این جنین در شکم حیوان ماده صورت می‌پذیرد.

بر اساس تخمین نشریۀ ام.آی.تی تکنولوژی ریویو۳ که از طریق مصاحبه با سه تیم تحقیقاتی (دو تیم در کالیفرنیا و یک تیم در مینه‌سوتا) به‌دست آمده است، طی دوازده ماه گذشته در ایالات متحده حدود بیست مورد بارداری آمیژه‌های «خوک‌انسان» یا «گوسفندانسان» ثبت شده است. اگرچه تابه‌حال هیچ مقالۀ علمی در توضیح چگونگی این عمل منتشر نشده است و هیچ‌کدام از این حیوانات نیز دوران بارداری خود را به پایان نرسانده‌اند.

به‌دنبال درخواست مؤسسۀ ملی سلامت، یک سخنرانی عمومی در ماه نوامبر در ساختمان این مؤسسه در ایالت مریلند ایراد شد که میزان گستردگی این نوع تحقیقات را تاحدودی روشن می‌کند. «خوان کارلوس ایزپیسوآ بلمونته۴»، یکی از پژوهشگران مؤسسۀ سالک۵، داده‌های منتشرنشده‌ای را ارائه کرد که حاکی از چندین مورد پرورش جنین خوک با سلول‌های انسان بود. پژوهشگر دیگری از دانشگاه مینه‌سوتا تصویری از یک جنین ۶۲ روزۀ خوک را نشان داد که به نظر می‌رسید نقص چشمیِ مادرزادیِ آن، با افزودن سلول‌های انسانی برطرف شده است.

این آزمایش‌ها با استفاده از تلفیقی از روش‌های پیشرفته، از جمله اکتشافات جدید در حوزۀ زیست‌شناسیِ سلول‌های بنیادین و فناوری‌های ویرایش ژن۶ میسر شده است. دانشمندان امروزه می‌توانند به‌راحتی ازطریق اصلاح ژن‌ها، دی.ان.ای۷ خوک یا گوسفند را به‌گونه‌ای تغییر دهند که حیوان به لحاظ ژنتیکی دیگر قادر به ساخت اندام خاصی از بدن خود نباشد. سپس، با افزودن سلول‌های بنیادی از بدن انسان، می‌توانند امیدوار باشند که سلول انسانی، دست‌به‌کارِ ساخت آن عضو خاص از بدن حیوان خواهد شد و این در نهایت می‌تواند برای عمل پیوند عضو در انسان استفاده شود.

دنیل گری۸، پزشک متخصص قلب و عروق و مسئول گروهی تحقیقاتی در زمینۀ آمیژه در دانشگاه مینه‌سوتا می‌گوید: «ما می‌توانیم حیوانی بدون قلب بسازیم. ما با استفاده از مهندسی ژنتیک، خوک‌هایی ساخته‌ایم که فاقد ماهیچه‌های اسکلتی و رگ‌های خونی هستند.» اگرچه چنین خوک‌هایی قابلیت زنده‌ماندن ندارند؛ در صورتی که چند سلول از جنین معمولی خوک به آن‌ها اضافه کنیم، می‌توانند به‌خوبی رشد کنند. گری می‌گوید که او تا به‌حال دو خوک را از این طریق پرورش داده و اخیراً نیز توانسته جایزۀ ۱.۴میلیون‌دلاری برای تحقیق در این حوزه را از آن خود سازد. هدف از اعطای این بودجۀ پژوهشی که ارتش ایالات متحده آن را تأمین می‌کند، پرورش قلب انسان در بدن خوک است.

گری و نیز سایر پژوهشگران این حوزه می‌گویند علی‌رغم اعلام نظر مؤسسۀ ملی سلامت، قصد توقف تحقیقات در زمینۀ آمیژه را ندارند؛ چراکه پژوهش در این حوزه می‌تواند به تأمین اندام‌های حیاتی برای بیماران نیازمند به پیوند عضو کمک کند و نیز راه را برای اکتشافات بنیادین جدید هموار سازد. او و یازده پژوهشگر دیگر، در ماه نوامبر نامه‌ای منتشر کردند و در آن این اقدام مؤسسۀ ملی سلامت را به نقد کشیدند. آن‌ها در این نامه اعلام کردند که این اقدام «تهدیدی برای پیشبرد پژوهش در این حوزه» است و «تأثیرات منفی» بر حوزۀ کاری آن‌ها به جای خواهد گذاشت.

نگرانی از آن است که ممکن است حیوانات بیش‌ازاندازه شبیه به انسان شوند؛ مثلاً دارای سلول‌های تولیدمثل انسانی شوند یا موهایی شبیه به انسان درآورند یا اینکه سطح هوششان بالاتر رود. دیوید رزنیک۹، عضو کمیتۀ اخلاقی در مؤسسۀ ملی سلامت، در نشست این مؤسسه در ماه نوامبر اعلام کرد «ما نزدیک جزیرۀ دکتر مورو۱۰ نیستیم؛ اما علم به سرعت در حال پیشرفت است. تصور موشی هوشمند که در گوشه‌ای از آزمایشگاه گیر افتاده و فریاد می‌زند «رهایم کنید» تصور بسیار دردناکی برای اغلب انسان‌ها خواهد بود».

احتمال اینکه حیوانی به مرحلۀ درک انسانی برسد، اندک است. مغز حیوانات بسیار متفاوت و کوچک‌تر از انسان است. بااین‌حال، محض احتیاط، پژوهشگرانی که با آمیژه‌های حیوانات اهلی سروکار دارند، هنوز اجازه نداده‌اند هیچ‌کدام از این موجودات متولد شوند. در عوض، فقط جنین آن‌ها را برای دستیابی به اطلاعاتِ مقدماتی دربارۀ چگونگی تأثیر سلول‌های انسانی بر بدن حیوانات، جمع‌آوری و مطالعه می‌کنند.

«هیرومیتسو ناکائوچی۱۱»، زیست‌شناس سلول‌های بنیادی در دانشگاه استنفورد نیز در سال جاری برای خلق آمیژۀ انسان‌گوسفند تلاش‌هایی کرد. او می‌گوید تابه‌حال، نقش سلول‌های انسانی در بدن حیوانات تقریباً اندک بوده است. او معتقد است: «اگر میزان سلول‌های انسانی در حد نیم‌درصد باشد، بسیار بعید است موجوداتی مثل خوک هوشمند یا گوسفندِ دوپا زاییده شوند؛ اما اگر این میزان زیاد باشد، مثلاً در حد چهل‌درصد، آن‌وقت باید به فکر چاره باشیم.»

انواع دیگر آمیژه پیش از این نیز در تحقیقات علمی به‌طور گسترده کاربرد داشته‌اند؛ مثل موش‌های «انسان‌وار» که با سیستم دفاعی بدن انسان پرورش یافته‌اند. بخش‌هایی از کبد و غدۀ تیموسِ جنین انسان که از نوزادان سقط‌شده به‌دست می‌آید، پس از تولد موش‌های زنده به بدن آن‌ها افزوده می‌شود و بدین‌ترتیب چنین حیواناتی ساخته می‌شوند.

اما این حوزۀ جدید، از این سطح فراتر می‌رود؛ زیرا مستلزم افزودن سلول‌های انسان به جنین حیوانات در مراحلی بسیار ابتدایی‌تر و زمانی است که موجود زنده تنها چند سلول دارد. این کار را در فضای آزمایشگاهی می‌کنند. این پروسه، با عنوان «متمم‌سازی جنین۱۲» شناخته می‌شود و بسیار مهم است؛ چراکه سلول‌های انسانی می‌توانند تکثیر و تخصصی شوند و بالقوه این قابلیت را دارند که در روند رشد خود به شکل هر عضوی از بدن حیوان درآیند.

در سال ۲۰۱۰، زمانی که ناکائوچی در ژاپن کار می‌کرد، با استفاده از روش متتم‌سازی جنین توانست موشی بسازد که لوزالمعده‌اش به‌کلی با سلول‌های موش صحرایی رشد کرده بود. او می‌گوید: «وقتی این روش روی جوندگان کار می‌کند، باید بتوانیم خوکی با اندام انسانی هم تولید کنیم.»

باوجوداینکه ناکائوچی دانشمند مشهور و صاحب‌نامی در ژاپن بود؛ در سال ۲۰۱۳ تصمیم به مهاجرت به امریکا گرفت. این از آن رو بود که تغییر قوانین ژاپن به‌کندی پیش می‌رفت و او نمی‌توانست ایدۀ خود در زمینۀ آمیژه را به اجرا درآورد. ایدۀ او همان چیزی است که منتقدین به آن خوکِ انسان‌نما می‌گویند. ازسوی‌دیگر هیچ قانون فدرالی وجود نداشت که مانع تولید آمیژه در امریکا باشد. دانشگاه استنفورد توانست او را به‌کار گیرد. همچنین یک کمک تحقیقاتی شش‌میلیون‌دلاری در اختیار او گذاشت. هزینۀ این پروژه را مؤسسۀ پزشکیِ ترمیمی کالیفورنیا۱۳ تأمین کرد. این مؤسسه حدود یک دهه پیش برای دورزدنِ دخالت‌های سیاسیِ واشنگتن تأسیس شده بود.

علی‌رغم آنکه قانون ممنوعیت پشتیبانی مالی که مؤسسۀ ملی سلامت آن را وضع کرده است، شامل حال ناکائوچی نمی‌شود؛ این مؤسسه پژوهشگران را تحت فشار گذاشت تا دربارۀ اهداف تحقیقاتی خود توضیح دهند. ماه گذشته، زمانی که به ملاقات او در آزمایشگاهش در استنفورد رفته بودم، به من گفت «می‌خواهم نمونه‌ای از آمیژه را به تو نشان دهم». سپس درِ یک اتاق کوچک را باز کرد و دستگاه‌های پرورش جنین‌های آمیژه‌ای را به من نشان داد. از آنجایی که دیدن جنین در مراحل ابتدایی حیات با چشمان غیر مسلح تقریباً ناممکن است، میکروسکوپ مخصوصی در این اتاق وجود داشت که مجهز به سوزن‌های بسیار نازکی بود که برای تزریق سلول‌های انسان به این جنین‌ها استفاده می‌شوند.

نوع سلول‌های انسان که به این جنین‌ها تزریق می‌شود، آی.پی.اس۱۴ نام دارند. این سلول‌ها از پوست یا خون انسان نمونه‌گیری می‌شوند و با دست‌کاریِ شیمیایی به سلول‌های بنیادی تبدیل می‌شوند. همکاران ژاپنی ناکائوچی روش تغییر این سلول‌ها به سلول‌های بنیادی را کشف کردند. این کشف، جایزۀ نوبل را برای کاشفان به ارمغان آورد. ناکائوچی می‌گوید بیشتر سلول‌های آی.پی.اس که تیم تحقیقاتی او برای تزریق به جنین حیوانات از آن‌ها استفاده می‌کنند، از خون خودِ او گرفته شده است؛ زیرا فرایند جذب داوطلب برای این کار پیچیده و زمان‌بر است. او آهسته می‌گوید: «اگر بخواهیم سلول را در بدن حیوانات تزریق کنیم، باید رضایت‌نامۀ خاصی تدوین کنیم. به همین دلیل من از سلول‌های خودم استفاده می‌کنم.»

واژۀ آمیژه (کایمرا) از موجودی در افسانه‌های یونانی وام گرفته شده است که قسمتی از بدنش شیر، قسمتی بز و قسمتی مار بوده است. ناکائوچی می‌گوید بیشتر مردم در ابتدا تصور می‌کنند آمیژۀ آن‌ها نیز یک هیولا خواهد بود؛ اما به گفتۀ او، زمانی که او طرح پژوهشی خود را توضیح می‌دهد، رویکرد افراد نیز تغییر می‌کند. یکی از دلایل این تغییر نگاه، آن است که اگر سلول آی.پی.اسِ کسی در بدن یک حیوان پرورش یابد، اندامی که در نهایت تولید می‌شود نیز اندام خود او خواهد بود. این چیزی شبیه به قطعۀ یدکی است که دقیقاً مشابه اندام اصلیِ فرد است. ممکن است روزی فرا برسد که بیمارانی که به‌شدت نیازمند اندام خاصی هستند و در لیست انتظار اهدای عضو قرار دارند، بتوانند آمیژۀ خود را سفارش دهند و طی زمانی کمتر از یک سال اندام تولیدشدۀ خود را تحویل بگیرند. او می‌گوید: «من واقعاً فکر نمی‌کنم این کار، خطر خاصی برای جامعه داشته باشد».

اما پیش از آنکه این ایده محقق شود، دانشمندان باید ثابت کنند که سلول‌های انسان واقعاً می‌توانند در بدن حیوانات اهلی تکثیر شوند و به‌طور مؤثر در رشد اندام بدن آن‌ها ایفای نقش کنند. این امر می‌تواند چالش‌برانگیز باشد؛ زیرا به‌عکسِ موش و موش صحرایی که به‌لحاظ ژنتیکی کمابیش شبیه به یکدیگرند، انسان و خوک حدود نود میلیون سال پیش نیای مشترک داشته‌اند و از آن زمان در دو شاخۀ جدا از هم تکامل یافته‌اند.

به گفتۀ «پابلو راس۱۵»، دامپزشک و زیست‌شناسِ رشد در دانشگاه کالیفرنیا دیویس۱۶، برای پاسخ به این پرسش، دانشمندان در سال ۲۰۱۴ تصمیم گرفتند تا جنین انسان‌حیوان را برای بارداری به بدن حیوانات اهلی منتقل کنند. بعضی از این حیوانات هم‌اکنون در این دانشگاه نگه‌داری می‌شوند. راس می‌گوید در این دانشگاه با همکاری مؤسسۀ سالک توانسته است حدود شش بار جنین خوک‌انسان را به رحم خوک ماده منتقل کند. بین هشت تا ده بارداریِ جنین گوسفندانسان را نیز به کمک ناکائوچی به ثبت رسانده است. به گفتۀ او، چندین مورد دیگر از انتقال جنین به بدن خوک نیز در خارج از ایالات متحده صورت گرفته است.

راس می‌گوید هدف از این اقداماتِ اولیه هنوز تولید اندام نیست؛ بلکه بیشتر برای آن است که «وضعیت مساعد برای کِشت آمیژه‌های انسان‌حیوان را تعیین کند». این تحقیقات در دیویس پس از آن عملیاتی شد که سه کمیتۀ اخلاقی مجزا این مطالعه را بررسی و تأیید کردند. حتی بنا به گفتۀ راس، دانشگاه تصمیم گرفت محتاطانه عمل کند: در حالی که دوران معمول بارداری در خوک ۱۱۴ روز است؛ آن‌ها سقف مجاز بارداری حیوان را تنها ۲۸ روز تعیین کردند. با گذشت این زمان، اندازۀ جنین خوک تنها نیم اینچ یا ۱.۳ سانتیمتر است؛ اما به اندازه‌ای رشد کرده است که بتوان فهمید آیا سلول‌های انسان در ساخت اندام‌های اولیه مشارکت کرده‌اند یا خیر.

راس می‌گوید: ما نمی‌خواهیم این جنین‌ها را تا مرحله‌ای رشد دهیم که نیاز نیست؛ زیرا این کار بیشتر بحث‌برانگیز خواهد بود. دیدگاه من این است که نقش سلول‌های انسان در رشد این جنین‌ها حداقلی خواهد بود؛ شاید سه‌درصد یا شاید پنج‌درصد. اما اگر مثلاً نقش صددرصدی در تولید مغز ایفا کنند، چه؟ اگر جنینی که درحال پرورش در رحم حیوان است، بیشتر انسان باشد، چطور؟ ما چنین چیزی را پیش‌بینی نمی‌کنیم؛ اما تابه‌حال کسی این آزمایش را نکرده است، پس نمی‌توان این احتمال را منتفی دانست.


پی‌نوشت‌ها:

[۱] آمیژه یا شیمر یا کیمِرا (به انگلیسی: Chimera) و موزاییک دو اصطلاح معمول برای موجودات مخلوط است. در علم کیمیاگری باستان و امروزه در ژنتیک مخلوطی از حیوان و انسان را کایمرا می‌نامند (ویکیپدیا).
[۲] National Institutes of Health
[۳] MIT Technology Review
[۴] Juan Carlos Izpisua Belmonte
[۵] Salk Institute
[۶] Gene-editing
[۷] DNA
[۸] Daniel Garry
[۹] David Resnik
[۱۰] The Island of Dr. Moreau
اشاره به رمانی انگلیسی است که در اواخر قرن نوزدهم نوشته شده، و در آن یکی از شخصیت‌های داستان به نام دکتر مورو، موجوداتی میان انسان و حیوان خلق می‌کند.
[۱۱] Hiromitsu Nakauchi
[۱۲] Embryo complementation
[۱۳] California Institute of Regenerative Medicine
[۱۴] iPS
[۱۵] Pablo Ross
[۱۶] University of California, Davis

نظرات

نظر (به‌وسیله فیس‌بوک)