Mokslinių tyrimų etika Understand article

Vertė Mantas Nemanis. Ar mūsų visuomenei priimtinas žmogaus kamieninių ląstelių naudojimas įvairiems tyrinėjimams? O gyvūnų? Profesorė Nadia Rosenthal, Europos Molekulinės Biologijos Laboratorijos Monterotondo mieste, Italijoje, vadovė sutiko šia tema pasikalbėti su Russ Hodge.

Kaip Jūs susidomėjote mokslu?

Nadia Rosenthal
Privati Alan’o Sawyer’io
nuosavyb

Paauglystėje tikėjausi tapti meninke. Mano tėvai dirbo teatre – buvo muzikantai. Natūralu, jog ir aš norėjau sekti jų pėdomis. Nepaisant to, buvau tiesiog įsiurbta į mokslo pasaulį, ypatingai – po labai sėkmingo sustiprintos biologijos kurso mokykloje. Mūsų mokytoja turėjo labai neįprastą požiūrį į mokinius: ji net nesiruošė elgtis su mumis taip, lyg būtume vaikai. Priešingai, mokytoja į mus žiūrėjo kaip į universiteto studentus, dėstė apie tarpinį metabolizmą, filogenetinius medžius bei kitas temas, kurios jai atrodė įdomios.

Mane pakerėjo žinių kokybė, skaidrumas bei aiškumas biochemijos srityje. Ypatingai domino įvairių audinių susiformavimas, taigi pamaniau, jog ir tam turėtų būti lygiai toks pat paprastas ir lengvai suprantamas paaiškinimas. Atvykau į universitetą nusistačiusi, jog kai tik rasiu tinkamos literatūros, vos per kelis metus žaibiškai suprasiu ir išsiaiškinsiu, kaip formuojasi tie audiniai. Deja, šiai mano idilei buvo lemta žlugti – šiuo metu mes jau 25 metus vargstame su audiniais, ir vis dar nerandame galutinio atsakymo.

Tuo metu, kai suvokiau, kiek truks visas mano darbas, jau buvau tvirtai įleidusi šaknis į mokslo dirvą ir neįsivaizdavau savęs dirbančios jokio kito darbo. Regeneracine biologija susidomėjau po to, kai perskaičiau straipsnį apie galūnių susidarymą. Paaiškėjo, kad tuo metu buvo labai nedaug žinių šia tema, tačiau tai manęs nė kiek neatbaidė – priešingai, radau daugybę panašumų tarp galūnių susidarymo ir raumenų formavimosi, nusprendžiau susistemizuoti savo žinias ir prisidėti prie žmonijai aktualios galūnių atsinaujinimo problemos sprendimo.

Kai kurie gyvūnai gali atstatyti prarastas galūnes, tačiau subrendę žinduoliai tuo nepasižymi. Kodėl?

Daemon
Privati Nadia’os Rosenthal
nuosavybė

Deja, mes to nežinome. Žemesnieji stuburiniai gali regeneruoti galūnes, pelekus, uodegas – net žandikaulius ar kai kurias širdies dalis, jei šie yra pažeidžiami. Tuo tarpu mes galime pasigirti nebent nukritusių nagų atsinaujinimu. Šiuo metu šie neatitikimai aiškinami taip: visi gyvūnai turi tam tikrą fundamentalią savybę atnaujinti pažeistas kūno dalis, tačiau aukštesniesiems stuburiniaims to padaryti neleidžia randų susiformavimas. Jei žmogus nusipjauna dalį piršto, žaizda turi būti labia greitai užverta. Imuninė sistema siunčia masyvų kiekį atsakų, bandydama apsaugoti organizmą nuo įvairių infekcijų; šio proceso metu susidaro randas, kuris sustabdo kraujavimą ir neleidžia į žaizdą patekti infekcijoms, tačiau taip pat užkerta kelią bet kokiai galimybei atstatyti prarastą galūnę.

Priešingai, salamandros suformuoja didžiulę ląstelių grupę, vadinamą blastema, sugebančią virsti bet kuria galūnės dalimi. Stebėtina yra tai, kad ląstelės tarsi “žino”, kur jos yra: jei prarandama galūnė, esanti netoli salamandros kūno, blastema regeneruoja visą galūnę; jei galūnė prarandama ties riešo dalimi, blastema sukuria tik ranką ir pirštus. Sukurta teorijų, kurios teigia, jog tam tikrų molekulių gradientai yra didesni numanomoje galūnės pabaigoje (netoli kūno) ir mažesni jų pradžioje; šie gradientai ir nurodo ląstelėms, kuriose galūnės dalyse jos iš tikrųjų yra. Vis daugiau panašių molekulių yra atrandama ir tyrinėjama įvairiuose gyvūnuose, pvz. mažesniosiose salamandrose, žuvyse. Vis atsirandant naujesnėms ir tobulesnėms technologijoms, tikimės, jog pagaliau galėsime atsakyti į klausimą, kodėl žmonės nesugeba atstatyti savo galūnių.

Žinoma, regeneruojamos gali būti ne tik galūnės. Mokslininkai, studijuodami žuvis, supranta vis daugiau apie molekules, kurios vadovauja širdies atstatomiesiems procesams. Neseniai buvo atrasta nemažai panašumų tarp šių molekulių ir tų, kurios yra žinduolinių gyvūnų širdyse. Suleidus tam tikras medžiagas į pažeistas pelių širdis, pastebėta, kad žaizdos gyja gerokai greičiau nei įprastai – tai stulbinantis požymis, tačiau daryti rimtesnes išvadas dar anksti. Šie ir kiti panašūs atradimai teikia labai daug vilčių ateities kartoms, tačiau mums to dar teks palaukti. Žinoma, tai sakau su didžiule nuoskauda, nes dabar esu maždaug 30 metų senesnė nei tuomet, kai į šį klausimą atsakinėjau pirmą kartą. Be to, atsakymai, kuriuos pateikiu į Jūsų užduodamus klausimus, tėra apdoroti variantai iš mokslinio žurnalo, sudominusio mane regeneracija. Tai labai paslaptinga sritis.

Bandydama suprasti audinių atsinaujinimą, Jūs taip pat dirbote su kamieninėmis ląstelėmis. Ar galėtumėte paaiškinti šį sąryšį?

Subrendusios kamieninės ląstelės dalyvauja įvairiuose atnaujinimo procesuose: jos atgaivina ir atnaujina pažeistus arba susidėvėjusius audinius. Pavyzdžiui, šiuo metu mes tiriame pelių skeleto raumenyse esančias kamienines ląsteles, nes būtent jos sugeba regeneruoti pažeistus pelės raumens audinius.

Tuo tarpu blasteminės ląstelės salamndros organizme ir kituose žemesniuosiuose stuburiniuose yra pluripotentinės (red. sugebančios paveikti daugiau nei vieną organą arba audinį): jos sugeba atstatyti ne vienos rūšies, o beveik visus organizme esančius audinius. Paradoksalu, tačiau šios blasteminės ląstelės susidaro kaip tik po skeletinio raumens de-diferenciacijos (red. nykimo). Šis procesas yra žymiai sudėtingesnis už tą, kuris vyksta kamieninėse ląstelėse, esančiose pelės raumenyse.

Dėl subrendusių kamieninių ląstelių naudojimo moksle didelių dilemų kol kas neiškilo, tačiau didelį atgarsį pasaulinėje arenoje susilauke embrioninių kamieninų ląstelių tyrinėjimo klausimas.

Viena diskutuotina sritis, su kuria susiduriame ir mes, yra subrendusiųjų ląstelių perprogramavimas. Embrionines kamienines ląsteles šiek tiek pakeitę, mes joms suteikiame galimybę atkurti visus organizme esančius audinius. Perprogramavimo metodą mes bandome taikyti subrendusioms žinduolių kamieninėms ląstelėms. Kol kas viskas klojasi gana neblogai, tačiau subrendusios kamieninės ląstelės vis tik nėra pakankamai imlios šiam procesui, kaip kad embrioninės kamieninės ląstelės.

Pati tobuliausia embrioninė kamieninė ląstelė yra apvaisintas kiaušinėlis, kuris po kiek laiko virsta organizmu, ir yra kiekvieno jame esančio audinio bei ląstelės šaltinis. Mokslininkai nustatė, kad kiaušinėlio aplinka gali pakeisti net visiškai diferencijuotą ląstelės branduolį ir padaryti jį pluripotentinį. Tai yra terapeutinio klonavimo pagrindas, jei tik subrendęs branduolys, įsiskverbiantis į kiaušinėlį, yra paciento. Gautos embrioninės kamieninės ląstelės gali dalyvauti bet kurio audinio susidaryme, kol naujasis “personalizuotas” kiaušinėlis dalijasi. Tam, kad geriau suprastumėme šį procesą, bandymams naudojame pelių embrionines kamienines ląsteles, gautas iš sunaikintų jų embrionų. Jei tai bandytume daryti su žmonių embrionais, tai yra, naikintume dar negimusį vaisių tam, kad gautume labai vertingų kamieninių ląstelių – žinoma, tai sukeltų didžiulį nerimą visuomenėje.

Tačiau žmogaus embrioninės kamieninės ląstelės nėra identiškos pelių ląstelėms: skiriasi jų funkcijos, genų išsidėstymas ir perprogravimo galimybės. Tai reiškia, kad netyrinėdami žmogaus embrioninių kamieninų ląstelių, niekada nesugebėsime jų perprogramuoti – o tai leistų atlikti gerokai daugiau tyrimų bei išspręsti daugybę šiuolaikinių problemų. Kiesta, tačiau etinių problemų dėl in vitro apvaisinimo (IVF – in vitro fertilisation), kuriam įgyvendinti reikia paaukoti keletą žmogaus embrionų, nekyla. Didžioji dalis tokių embrionų vis tiek nėra apvaisinami, ir yra tiesiog pašalinami. Kodėl tuomet priešinamasi šių niekaip nepanaudotų ląstelių naudojimui tyrimams, kurie galėtų padėti žmonėms? Manau, mums reikia sukąsti dantis ir nuspręsti, ko norime iš tiesų ir kiek galime vardan to paaukoti?

Ilgą laiką Jūs dirbote su gyvūnais. Turbūt darbo metu taip pat kyla moralinių dilemų?

Pirmosios pelės chimera
Privati Nadia’os Rosenthal
nuosavybė

Aš savo noru pasirinkau studijuoti gyvūnus, puikiai suvokdama, kad turėsiu su jais dirbti. Peles mes išsirinkome dėl keleto priežasčių: jos turi labai trumpą nėštumo laikotarpį ir gana anksti sulaukia seksualinės brandos. Taip pat, manipuliuodami pelės genomu, mes sugebame atkurti kai kuriuos genetinius sutrikimus, būdingus ir žmonėms; vėliau juos tyrinėjame ir bandome rasti būdų, kaip su jais kovoti. Tiesa, turiu pripažinti, kad esu labai prisirišusi prie tų pelių, kurias mes studijuojame. Manau, jog kuo geriau mes suprantame organizmą, tuo lengviau suvokti, kas atsitinka, kai jį pažeidžiame ar jį keičiame.

Aš taip pat daug laiko skiriu tam, kad pelių gyvenimas taptų geresnis: mes visi stengiamės jas padaryti pranašesnes už paprastas peles. Mūsų pelės gyvena ilgiau, yra stipresnės, kai kurios gali staigiai atsigauti po širdies smūgio ar net regeneruoti dalį širdies. Žiūrint iš moralinės pusės, visuomet yra paprasčiau pelę sustiprinti, nei atlikti tyrimus, kurie galėtų jai pakenkti, tačiau neretai tenka jas aukoti dėl įvairių audinių, organų. Žinoma, stengiamės tai atlikti kuo humaniškiau: jos tikrai nekenčia taip, kaip kentėtų, jei būtų suėstos kaip maistas.

Nepaisant to, privalu paklausti savęs: ar tikrai mes galime pateisinti gyvūnų aukojima mokslo vardan, juo labiau žinant, kad jei ne moksliniai tyrimai, šie gyvūnai išvis neegzistuotų, nebūtų kankinami ir jais nebūtų naudojamasi. Tai išties labai sudėtinga tema, net, sakyčiau, skaudesnė nei embrioninių kamieninių ląstelių tyrinėjimo klausimas – embrioninės ląstelės nėra gyvi organizmai, tai tiesiog ląstelės, tuo tarpu gyvūnai turi jausmus: jiems skauda, kai juos bado, jie, kaip ir mes, kuria šeimas, myli.

Tai yra viena pagrindinių priežasčių, kodėl aš įsitraukiau į daugelį didžiųjų Europoje vykdomų pelių tyrimo projektų: stengiuosi, kad tas peles, su kuriomis mums tenka dirbti, mes panaudotume kuo efektyviau ir humaniškiau. Tai darome nustatydami įvairius sveikatos apsaugos, higienos standartus, dalijamės ir skleidžiame informacija, o tai leidžia sužinoti daugiau drastiškai sumažinant žūvančių pelių skaičių. Svarbiausias mūsų tikslas – kuo labiau sumažinti nužudomų ir išnaudojamų gyvūnų skaičių. Kol kas tai yra pats geriausias dalykas, kurį mes galime atlikti.
 

Laukiame Jūsų pasiūlymų

Jei turite nerealizuotų idėjų ar pasiūlymų, susijusių su būsimais Science in School straipsniais, arba norėtumėte pristatyti įdomų savo šalies mokslininką, rašykite šiuo adresu: editor@scienceinschool.org

Download

Download this article as a PDF

References

  • Nadia Rosenthal yra viena iš dviejų kamieninų ląstelių tyrinėtojų, dalyvavusi 2006 metų Howard’o Hughes’o vardo paskaitoje apie mokslą studentams. Šias paskaitas peržiūrėti galite internete, arba užsisakyti DVD iš Howard’o Hughes’o Medicinos Instituto: www.hhmi.org/lectures

Institution

EMBL

License

CC-BY-NC-ND