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Quimeras humanos-animales se están gestando en granjas de investigación de EE. UU.
Desafiando una prohibición de financiación establecida por la principal agencia de salud de Estados Unidos, algunos centros de investigación de EE. UU. están avanzando con intentos de cultivar tejido humano dentro de cerdos y ovejas con el objetivo de crear corazones, hígados u otros órganos necesarios para trasplantes.
El esfuerzo por incubar órganos en animales de granja tiene una carga ética porque implica agregar células humanas a embriones animales de una manera que podría desdibujar la línea entre las especies.
En septiembre pasado, en una reversión de la política anterior, los Institutos Nacionales de Salud Anunciado no apoyaría estudios que involucren tales quimeras humano-animal hasta que haya revisado las implicaciones científicas y sociales más de cerca.
Hiromitsu Nakauchi
La agencia, en un comunicado, dijo que estaba preocupada por la posibilidad de que el estado cognitivo de los animales pudiera alterarse si terminaran con células cerebrales humanas.
La acción de los NIH se desencadenó después de enterarse de que los científicos habían comenzado tales experimentos con el apoyo de otras fuentes de financiación, incluida la agencia estatal de células madre de California. Las mezclas humano-animal se crean mediante la inyección de células madre humanas en embriones animales de días de edad y luego se gestan en ganado hembra.
Basado en entrevistas con tres equipos, dos en California y uno en Minnesota, CON Revisión de tecnología estima que se han establecido alrededor de 20 embarazos de quimeras cerdo-humano u oveja-humano durante los últimos 12 meses en los EE. UU., aunque hasta ahora no se ha publicado ningún artículo científico que describa el trabajo, y ninguno de los animales llegó a término.
El alcance de la investigación se reveló en parte durante presentaciones realizado en el campus de Maryland de los NIH en noviembre a pedido de la agencia. Un investigador, Juan Carlos Izpisua Belmonte del Instituto Salk, mostró datos no publicados sobre más de una docena de embriones de cerdo que contenían células humanas. Otro, de la Universidad de Minnesota, proporcionó fotografías de un feto de cerdo de 62 días en el que la adición de células humanas parecía haber revertido un defecto ocular congénito.
Los experimentos se basan en una fusión de tecnologías de vanguardia, incluidos los avances recientes en biología de células madre y técnicas de edición de genes. Mediante la modificación de genes, los científicos ahora pueden cambiar fácilmente el ADN en embriones de cerdos u ovejas para que sean genéticamente incapaces de formar un tejido específico. Luego, al agregar células madre de una persona, esperan que las células humanas asuman el trabajo de formar el órgano faltante, que luego podría extraerse del animal para usarlo en una operación de trasplante.
Podemos hacer un animal sin corazón. Hemos diseñado cerdos que carecen de músculos esqueléticos y vasos sanguíneos, dice Daniel Garry, cardiólogo que dirige un proyecto de quimeras en la Universidad de Minnesota. Si bien estos cerdos no son viables, pueden desarrollarse adecuadamente si se agregan algunas células de un embrión de cerdo normal. Garry dice que ya ha fusionado dos cerdos de esta manera y recientemente ganó una subvención de $1.4 millones del Ejército de los EE. UU., que financia algunas investigaciones biomédicas, para tratar de hacer crecer corazones humanos en cerdos.
El espectro de un ratón inteligente atrapado en un laboratorio en algún lugar gritando 'Quiero salir' sería muy preocupante para las personas.
Debido a que las quimeras podrían proporcionar un nuevo suministro de órganos para pacientes necesitados y también conducir a descubrimientos básicos, los investigadores, incluido Garry, dicen que tienen la intención de seguir adelante a pesar de la posición de los NIH. En noviembre, fue uno de los 11 autores que publicaron una carta criticando a la agencia por crear una amenaza para el progreso que proyecta una sombra de negatividad en su trabajo.
La preocupación es que los animales puedan llegar a ser un poco demasiado humanos para su comodidad, digamos que terminen con células reproductivas humanas, parches de cabello humano o simplemente una inteligencia superior. No estamos cerca de la isla del Dr. Moreau, pero la ciencia avanza rápido, dijo el especialista en ética de los NIH, David Resnik, durante la reunión de noviembre de la agencia. El espectro de un ratón inteligente atrapado en un laboratorio en algún lugar gritando 'Quiero salir' sería muy preocupante para las personas.
La posibilidad de que un animal adquiera conciencia humana es probablemente escasa; sus cerebros son demasiado diferentes y mucho más pequeños. Aun así, como medida de precaución, los investigadores que trabajan con quimeras de animales de granja aún no han permitido que nazca ninguna, sino que están recolectando fetos para recopilar información preliminar sobre cuán grande es la contribución de las células humanas al cuerpo de los animales.
Inyectar células de una especie en el embrión de otra crea mezclas llamadas quimeras. De izquierda a derecha: un ratón ordinario, un ratón que es en parte rata, una rata que es en parte ratón, una rata blanca.
Hiromitsu Nakauchi, biólogo de células madre de la Universidad de Stanford, comenzó este año a intentar hacer quimeras humano-oveja. Él dice que hasta ahora la contribución de las células humanas a los cuerpos de los animales parece ser relativamente pequeña. Si la extensión de las células humanas es del 0,5 por ciento, es muy poco probable que se vuelvan cerdos pensantes u ovejas de pie, dice. Pero si es grande, como el 40 por ciento, entonces tendríamos que hacer algo al respecto.
Otros tipos de quimeras humano-animal ya se utilizan ampliamente en la investigación científica, incluidos los ratones humanizados dotados de un sistema inmunológico humano. Dichos animales se crean agregando trozos de hígado y timo de un feto humano (recolectado después de un aborto) a un ratón después de que nazca.
La nueva línea de investigación va más allá porque consiste en colocar células humanas en un embrión animal en la etapa más temprana, cuando es una esfera de solo una docena de células en una placa de laboratorio. Este proceso, llamado complementación embrionaria, es significativo porque las células humanas pueden multiplicarse, especializarse y contribuir potencialmente a cualquier parte del cuerpo del animal a medida que se desarrolla.
En 2010, mientras trabajaba en Japón, Nakauchi utilizó el método de complementación de embriones para demostrar que podía generar ratones con un páncreas hecho completamente de células de rata. Si funciona como lo hace en roedores, dice, deberíamos poder tener un cerdo con un órgano humano.
¿Qué pasa si el embrión que se desarrolla es mayoritariamente humano? Es algo que no esperamos, pero nadie ha hecho este experimento, por lo que no podemos descartarlo.
Aunque Nakauchi era un científico estrella, los reguladores japoneses tardaron en aprobar su idea de quimeras (un hombre cerdo, como dicen los críticos) y en 2013 Nakauchi decidió mudarse a los EE. UU., donde ninguna ley federal restringe la creación de quimeras. Stanford pudo reclutarlo con la ayuda de una subvención de $6 millones del Instituto de Medicina Regenerativa de California, una agencia estatal establecida hace una década para evitar la interferencia política de Washington.
Si bien la prohibición de financiación de los NIH no afecta a Nakauchi, ha presionado a los investigadores para que expliquen el propósito de su trabajo. Quiero mostrarles algunas quimeras, dijo Nakauchi cuando visité su laboratorio en Stanford el mes pasado. Abrió la puerta de una pequeña habitación que contenía incubadoras donde se almacenan los embriones quiméricos. Debido a que un embrión temprano es casi invisible para el ojo humano, la sala alberga microscopios especiales equipados con microagujas que se utilizan para inyectar las células humanas en ellos.
El tipo de células humanas que se agregan se llaman células iPS, hechas de piel o sangre reprogramadas químicamente en células madre más versátiles utilizando una fórmula ganadora del Premio Nobel desarrollada por uno de los colegas japoneses de Nakauchi. Nakauchi dice que, por conveniencia, la mayoría de las células iPS que su equipo ha estado colocando en embriones animales están hechas de su propia sangre, ya que reclutar voluntarios implica demasiado papeleo.
Necesitamos un consentimiento especial si estamos inyectando en animales, dice tímidamente. Así que trato de usar el mío.
Un cerdo en la unidad porcina de la Universidad de California, Davis. Los científicos esperan desarrollar órganos humanos en tales animales.
La palabra quimera proviene de la criatura del mito griego, en parte león, en parte cabra y en parte serpiente. Nakauchi dice que la mayoría de la gente al principio imagina que sus quimeras también son monstruos. Pero dice que las actitudes cambian si puede explicar su propuesta. Una de las razones es que si sus células iPS se desarrollan dentro de un animal, el tejido resultante en realidad será suyo, una especie de pieza de repuesto perfectamente adaptada. Las personas gravemente enfermas en las listas de espera de órganos podrían algún día pedir una quimera y esperar menos de un año para que su propio órgano personalizado esté listo. Realmente no veo mucho riesgo para la sociedad, dice.
Antes de que eso pueda suceder, los científicos tendrán que demostrar que las células humanas realmente pueden multiplicarse y contribuir de manera efectiva a los cuerpos de los animales de granja. Eso podría ser un desafío ya que, a diferencia de las ratas y los ratones, que son bastante cercanos genéticamente, los humanos y los cerdos compartieron un ancestro por última vez hace casi 90 millones de años.
Para averiguarlo, los investigadores en 2014 decidieron comenzar a impregnar animales de granja con embriones de animales humanos, dice Pablo Ross, veterinario y biólogo del desarrollo de la Universidad de California, Davis, donde se alojan algunos de los animales. Ross dice que en Davis transfirió alrededor de seis juegos de embriones humanos de cerdos a cerdas en colaboración con el Instituto Salk y estableció otros ocho o 10 embarazos de embriones humanos de ovejas con Nakauchi. Se han realizado otras tres docenas de transferencias de cerdos fuera de los EE. UU., dice.
Estos primeros esfuerzos aún no son para hacer órganos, dice Ross, sino más bien para determinar las condiciones ideales para generar quimeras humano-animal. Los estudios en Davis comenzaron solo después de una revisión por parte de tres comités de ética diferentes, e incluso entonces, dice, la universidad decidió ser cautelosa y limitar el tiempo de desarrollo de los animales a solo 28 días (un cerdo nace en 114). días).
Para entonces, el cerdo embrionario mide solo media pulgada de largo, aunque está lo suficientemente desarrollado como para verificar si las células humanas están contribuyendo a sus órganos rudimentarios.
No queremos que crezcan en etapas que no necesitamos, ya que eso sería más controvertido, dice Ross. Mi opinión es que la contribución de las células humanas será mínima, tal vez un 3 por ciento, tal vez un 5 por ciento. Pero, ¿y si contribuyeran al 100 por ciento del cerebro? ¿Qué pasa si el embrión que se desarrolla es mayoritariamente humano? Es algo que no esperamos, pero nadie ha hecho este experimento, por lo que no podemos descartarlo.