Embriony z laboratorium: bez plemnika i komórki jajowej
7 września 2023
Czołowi biolodzy zajmujący się komórkami macierzystymi prowadzą obecnie wyścig. Wszystko zaczęło się w połowie czerwca. Magdalenie Żernickiej-Goetz z University of Cambridge udało się wyhodować modele embriopodobne do stadium odpowiadającego 14-dniowemu zarodkowi. Tyle czasu w szalce Petriego, to coś niezwykłego.
Teraz konkurencyjna grupa badawcza kierowana przez izraelskiego badacza Jacoba Hannę również opublikowała wyniki swoich badań w czasopiśmie Nature. Oni również złamali 14 dni. Dodatkowo: ich modele embrionów są "kompletne", tj. mają wszystkie struktury, które posiada prawdziwy embrion na tym etapie.
Po dwóch tygodniach skupiska komórek mają rozmiar około pół milimetra. Jest to mniej więcej wielkość ziarnka piasku. Ale te skupiska nie są "prawdziwym" embrionem. Zostały wyhodowane z embrionalnych komórek macierzystych. Ludzkimi rękami - bez plemników i komórek jajowych.
Etyczny dylemat
"Naszym celem nie jest stworzenie życia", powiedziała Żernicka-Goetz, gdy jej odkrycia zostały opublikowane, a liczne media rzuciły scenariuszami rodem z Frankensteina. Tyle tylko, że jesteśmy coraz bliżej sztucznego życia. Gdzie jest granica?
Chociaż jesteśmy już w stanie wysłać ludzi na Księżyc lub na dno morza, zaskakująco niewiele wiadomo o pierwszych chwilach naszego istnienia. Naukowcy nie mogą dowiedzieć się więcej o tym okresie bez narażania na niebezpieczeństwo rozwijającego się życia. Dlatego też podejmują się badań za pomocą modeli zwierzęcych lub embrionalnych.
Modele embrionalne mogą pomóc lepiej zrozumieć mechanizmy prowadzące do poronień, choroby genetyczne lub wrodzone wady narządów. Żernicka-Goetz twierdzi, że swoimi badaniami chce otworzyć czarną skrzynkę wczesnego rozwoju człowieka. Dla wielu brzmi to jednak bardziej, jakby właśnie otworzyła drzwi do gabinetu Frankensteina.
Problem polega na tym, że dobry model powinien być tak podobny do oryginału, jak to tylko możliwe. – Ale im bardziej zbliżasz się do oryginału, tym bardziej prawdopodobne jest, że napotkasz problemy etyczne, które odwiodły cię od tego na początku - mówi Hank Greely, profesor prawa i ekspert ds. etyki na Uniwersytecie Stanforda. Krótko mówiąc, chcesz się zbliżyć do oryginału, ale jednak nie za blisko. Bo wtedy robi się nieprzyjemnie.
Badaczę wolą mówić o „embrionalnych modelach”
Jesse Veenvliet z Instytutu Biologii Molekularnej Komórek i Genetyki Maxa Plancka w Dreźnie mówi, że gdy po raz pierwszy zobaczył pracę grupy badawczej Jacoba Hanny, poczuł się nieswojo. Zwykle nie ma takiego uczucia, gdy patrzy na struktury podobne do embrionów. Jako biolog rozwojowy zazwyczaj od razu wie, że nie są to zarodki. Jednak w przypadku tych struktur nie było to dla niego jasne na pierwszy rzut oka. Veenvliet mówi z uznaniem: - Wyglądają fantastycznie.
Podobnie jak wielu innych badaczy komórek macierzystych, Veenvliet podkreśla jednak: - Tak naprawdę nie można nazywać tych modeli embrionami – mówi. Lepiej jest używać terminu „modele embrio-podobne”. To rozróżnienie zostało również wprowadzone przez Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Komórkami Macierzystymi (ISSCR).
Dla biologa Veenvlieta nie można tu stosować tak zwanego testu kaczki i mówić, że ptak, który chodzi jak kaczka, pływa jak kaczka i kwacze jak kaczka, jest kaczką. To nie działa w dziedzinie embriologii. Z drugiej strony, dla etyka Greely'ego ptak, który chodzi, pływa i kwacze jak kaczka, jest po prostu kaczką. Albo raczej: Jeśli struktura może dać początek dziecku, to jest również embrionem. Naukowcy dokładają obecnie wszelkich starań, aby powiedzieć: "To nie jest embrion. To nie jest embrion. To nie jest embrion". Logiczne. W końcu ich celem jest kontynuowanie badań, mówi Greely.
Modele (jeszcze) niezdolne do życia
Jesse Veenvliet zauważa, że po bliższym przyjrzeniu się, modele wykazują wiele różnic w stosunku do ludzkich embrionów. Na przykład pomijają etap, w którym dochodzi do implantacji w macicy. Nie są zdolne do życia. I nie po to powstały.
W modelu zwierzęcym zrobiono już jednak krok dalej. Na początku kwietnia naukowcy z Szanghaju stworzyli modele embrionów z komórek macierzystych małp i wszczepili je do macicy małp. Małpy wykazywały oznaki ciąży. Jednak po kilku dniach spontanicznie poroniły. Tak więc i w tym przypadku daleko nam do stworzenia sztucznego życia.
Badania nad embrionami. Granica 14 dni
Obowiązujące prawo w tym zakresie jest niespójne. Większość krajów, w tym Chiny, Wielka Brytania czy Kanada, zezwalają na badania na ludzkich embrionach do 14 dnia życia. W krajach takich jak Niemcy, Turcja czy Rosja takie eksperymenty są całkowicie zakazane. Brazylia i Francja nie wprowadziły żadnych ograniczeń czasowych. W USA zależy to od stanu.
Okres 14 dni, którego przestrzega większość krajów, wynika z zaleceń bioetycznych zawartych w Raporcie Warnocka z 1984 roku. Po dwóch tygodniach w rozwoju embrionalnym rozpoczyna się gastrulacja, czyli tworzenie różnych warstw, z których później rozwijają się różne tkanki i narządy. Po dwóch tygodniach zarodek nie może już podzielić się na identyczne bliźnięta. Jest to pierwsza oznaka indywidualizacji.
Wtedy, w latach osiemdziesiątych, 14-dniowy okres wydawał się dobrym kompromisem: Można było uspokoić obawy społeczeństwa, a jednocześnie dać naukowcom możliwość kontynuowania badań. Przez długi czas hodowla zarodków w laboratorium przez okres dłuższy niż pięć lub sześć dni była zresztą technicznie niemożliwa.
Dziś jest inaczej, o czym świadczą wyniki badań Magdaleny Żernickiej-Goetz i Jacoba Hanny. Jednak możliwość, że ich modele faktycznie rozwiną się w ludzi, jest obecnie wykluczona. Wielu naukowców uważa zatem, że w przypadku struktur embriopodobnych reguła 14 dni jest przestarzała.
Już w 2021 r. Międzynarodowe Towarzystwo Badań nad Komórkami Macierzystymi wezwało do ponownego rozważenia zasady 14 dni.
Jesse Veenvliet również uważa, że nadszedł na to czas. Po raz pierwszy naukowcy byli w stanie wyhodować ludzkie embriony poza łonem matki i utrzymać je przy życiu niemal dokładnie 30 lat po tym, jak zasada 14 dni ujrzała światło dzienne. Nawet jeśli limit czasowy zostałby przedłużony do, powiedzmy, 21 dni - kiedy to powstają prekursorowe struktury serca - jest całkiem możliwe, że nauka potrzebowałaby kolejnych 30 lat, aby pokonać ten kolejny etap.
Niemiecka ustawa z tamtego tysiąclecia
W Niemczech sytuacja prawna jest podwójnie skomplikowana. Z jednej strony, badania na embrionach są tutaj całkowicie zabronione. Reguluje to ustawa o ochronie embrionów, która została przyjęta w 1990 roku. Jednocześnie istnieją tysiące embrionów, które pozostają po sztucznym zapłodnieniu. Można je zabić, poddać kriokonserwacji, wyrzucić. Same badania nie są zaś dozwolone, wyjaśnia prawnik Jochen Taupitz.
Zamiast tego w Niemczech dozwolony jest import embrionalnych komórek macierzystych z zagranicy. Mogą one być następnie wykorzystywane do badań w Niemczech. To przejaw podwójnych standardów, mówi Taupitz.
Chciałby, aby ktoś w Niemczech w końcu podjął kroki prawne przeciwko zakazowi badań na embrionach. Musiałoby to nastąpić przed Federalnym Trybunałem Konstytucyjnym. A trafia się tam tylko wtedy, gdy ktoś został skazany przez sąd karny za prowadzenie zakazanych badań. Wtedy ustawodawstwo mogłoby nabrać nowego tempa. Jak dotąd nikt nie decyduje się jednak na takie ryzyko.