Zinātnieki radījuši mērkaķi-himeru ar zaļā krāsā spīdošiem pirkstiem un acīm. Kāpēc?

Zaļi spīdošais krabjēdājmakaku (Macaca facicularis) mazulis bija viens no sešiem hibrīdiem, kas laboratorijā piedzima dzīvs, un vienīgais no dzīvi dzimušajiem, kas uzrādīja būtiskas hibrīdisma pazīmes vairākos orgānos. Kas tad ir himeras, ja runājam par zinātni, ne mitoloģiju? Doma ir līdzīga kā sengrieķu mītu nezvēram – no trim dažādiem dzīvniekiem saliktajam uguns spļāvējam. Himera ir organisms, kas veidots no ģenētiski atšķirīgiem audiem. Ir gadījumi, kad himeras veidojas dabiski. Tostarp arī cilvēkiem dažādās ķermeņa vietās audos var būt atšķirīgs DNS.

Tomēr šo makaku pētnieki radīja speciāli, kombinējot ģenētisko materiālu no atsevišķām apaugļotām makaku olšūnām. Tā nav pirmā reize, kad laboratorijā radītas makaku himeras (un žurku vai peļu himeras), taču šajā reizē pētniekus pārsteidzis, cik lielā mērā notikusi ģenētiskā materiāla sajaukšanās un aizvietošanās. Atsevišķos orgānos tā sasniegusi pat 92% (smadzeņu audos), bet caurmērā bija ap 60%. Iepriekšējos pētījumos šie rādītāji nebija pārsnieguši 5% robežu.

Un kas ar fluorescējošajiem pirkstu galiem un acīm? Arī tas, protams, ir mērķtiecīgs zinātnieku darbs, nevis nejauša blakne. Tas darīts ar mērķi, lai varētu izsekot, cik daudz no katra donora ir noteiktos audos. Pirms donora cilmes šūnu ievadīšanas embrijā šīs šūnas tika ģenētiski modificētas, panākot noteiktu gēnu ekspresiju, lai tiktu ražots zaļā krāsā fluorescējošs proteīns, kāds atrodams dažu sugu medūzās. "Tas ir labs marķieris, kā izsekot, kuras šūnas audos ir no oriģinālā embrija, bet kuras ir ievadītas donora šūnas," izdevumam "Scientific American" skaidro ar šo pētījumu tieši nesaistītais Teksasas Universitātes cilmes šūnu eksperts Juņs Vu.

Makakam nebija lemts ilgs mūžs. Tas smagu komplikāciju dēļ tika iemidzināts tikai 10 dienas pēc nākšanas pasaulē un tādējādi iezīmē vienu no himeru pētījumu lielākajiem izaicinājumiem – palielināt šo hibrīdu dzīvildzi, samazinot ciešanas.

Bez šaubām, pētījumos ar dzīviem organismiem, turklāt tik augsti attīstītiem kā makaki, vienmēr klātesošs ir arī ētiskais aspekts. Vai mērķis attaisno līdzekļus? Darba autori uzskata, ka jā. Preses konferencē pētījuma vadošais zinātnieks, ģenētiķis Dzjins Sao paziņoja, ka šis darbs radīs labu zināšanu bāzi tālākiem pētījumiem, kā arī pierādījis, ka ir iespējams radīt primātu himeras ar ļoti augstu hibridizācijas pakāpi. Tam saredz pielietojumus biomedicīnā, pētot dažādu slimību attīstību dzīvu dzīvnieku modeļos. Pēc vajadzības rediģējot cilmes šūnas un tad ar tām radot šādus hibrīdus, pētnieki var izpētīt, piemēram, neiroloģisku slimību attīstību un to dažādos iznākumus, piemērojot vienu vai otru ārstēšanas metodi. Pagaidām gan līdz šādiem pētījumiem vēl tālu, jo himeru radīšanas tehnika tik sarežģītiem organismiem šobrīd ir ar ļoti zemu efektivitāti. To atzīst arī paša darba autori. Lai tiktu pie viena gandrīz veiksmīga hibrīda, kas tāpat pēc 10 dienām bija jālikvidē, bija nepieciešami 74 embriji.

Ar pētījumu nesaistītais Juņs Vu uzskata, ka šī metode būs sevi attaisnojusi tad, ja izdosies nonākt līdz tādām himerām, kas spēj sasniegt pieauguša dzīvnieka vecumu, radīt pēcnācējus un nodot no donoriem embrija stadijā saņemtās šūnas saviem pēcnācējiem dabiskā ceļā.

Darbs publicēts akadēmiskajā izdevumā "Cell".