Przełomowe badania na amerykańskiej uczelni. Ludzkie komórki w mózgach myszy

Pierwszym krokiem było genetyczne zmodyfikowanie zwierząt tak, by nie wytworzyły własnej kory mózgowej, czyli części określanej jako istota szara, związanej m.in. z pamięcią, myśleniem i zmysłami. Następnie zespół pobrał od ludzi komórki skóry i je "przeprogramował", by rozwijały się w struktury przypominające tkankę mózgową. Tak przygotowane skupiska żywych komórek wszczepiono do mózgów myszy. Wyniki doświadczeń opublikowano w czasopiśmie "Nature"

Po implantacji ludzkie komórki dzieliły się i łączyły z istniejącymi strukturami nerwowymi zwierząt, w tym z połączeniami prowadzącymi do rdzenia kręgowego. Dr Ilary Allodi, neurobiolog z Uniwersytetu St Andrews, obrazowo opisywał w rozmowie z BBC News, że to tak, jakby "mysz była inkubatorem".

Po co wszczepiać ludzką tkankę do mózgu myszy?

Kierujący badaniami prof. Sergiu Pașca z Uniwersytetu Stanforda wskazywał, że dotychczasowe modele zwierzęce często nie oddają kluczowych mechanizmów biologii człowieka. Według niego szczególnie w psychiatrii widać problem z przenoszeniem wyników z laboratoriów do praktyki klinicznej.

– Psychiatria ma jeden z najniższych wskaźników sukcesu w badaniach klinicznych. Nawet leki, które świetnie sprawdzają się na modelach zwierzęcych, często zawodzą w klinice. To pokazuje, że brakuje nam wielu informacji o ludzkiej biologii, a ich zdobycie będzie kluczowe – mówił prof. Pașca w rozmowie z BBC News.

Badacze zakładają, że taki model może ułatwić analizę tych zaburzeń mózgu, które nie rozwijają się u gryzoni, a dotyczą ludzi. W tym sensie myszy z fragmentami ludzkiej tkanki mózgowej mają być narzędziem do uchwycenia procesów, których nie da się wiarygodnie odtworzyć w standardowych eksperymentach na zwierzętach.

Jak zachowywały się zwierzęta po pół roku?

Z czasem ludzkie komórki zaczęły przypominać i działać jak zewnętrzna warstwa mózgu myszy. Po kilku miesiącach, a następnie po ok. pół roku od wszczepienia, zespół przeprowadził podstawowe testy behawioralne.

Wyniki nie sugerowały, by zwierzęta zyskały nietypowe zdolności. – Zachowywały się w dużej mierze jak zwykłe myszy. Nie mają żadnych "ulepszeń" – podkreślał prof. Pașca.

Jednocześnie w mózgach zwierząt spontanicznie pojawiły się typy komórek spotykane wyłącznie u ludzi i innych naczelnych. Dla naukowców jest ważnym sygnałem, że powstała tkanka może odzwierciedlać pewne specyficzne cechy ludzkiego mózgu.

Kontrowersje etyczne: gdzie jest granica?

Choć zespół zapewniał o ścisłym nadzorze etycznym i hodowli zwierząt zgodnej z rygorystycznymi zasadami dobrostanu, projekt wywołał debatę o skutkach takiej ingerencji. Dr Sarah Chan, bioetyk z Uniwersytetu Edynburskiego, zaznaczała w rozmowie z BBC News, że nie ma mowy o "ludzkim mózgu" w ciele myszy ani o myszach myślących jak ludzie.

Zwracała jednak uwagę, że badania tego typu skłaniają do namysłu nad tym, co oznacza potencjalna zmiana zwierzęcej świadomości. Dodatkowe wątpliwości formułował prof. James Ainge z Uniwersytetu St Andrews, wskazując na etyczny ciężar samego faktu hodowania żywej ludzkiej tkanki mózgowej w organizmie myszy i pytanie o to, jak może to wpływać na doświadczenie zwierzęcia. Badacze podkreślali, że modele tego typu powinny służyć analizie wybranych, szczególnie trudnych do zbadania schorzeń.