Himēra (ģenētika)

Himēra ģenētikā nozīmē organismu vai audus, kas sastāv no šūnām, kam ir dažāda ģenētiskā informācija (vismaz divu dažādu veidu DNS). Visbiežāk himēras rodas, saplūstot kopā divām dažādām apaugļotām šūnām jeb zigotām.

Pele — himēra (pa labi)

Himēras bioloģiskie pamati

Eksistē vairāki veidi, kā radīt himēru:

1. Dažādu indivīdu embrionālo šūnu kombinēšana;
2. Pieaugušā vai augļa audu transplantācija no viena indivīda otram;
3. Embrija cilmes šūnu vai to diferencēto produktu ievadīšana indivīdam.

Dabisks himērisms

No bioloģijas viedokļa himērisms zemā līmenī dabiski parādās gan cilvēkiem, gan dzīvniekiem prenatālajā periodā, kad dzemdē notiek šūnu apmaiņa starp divu olu dvīņu embrijiem. Tas var izpausties, piemēram, kā neparastas vai dažādu krāsu varavīksnenes (varavīksnenes heterohromija) vai kažoka krāsa.

Augļa šūnu migrācija mātes šūnās un integrācija orgānos grūtniecības laikā ir fenomens, ko sauc par fetālo mikrohimērismu. Augļa DNS saglabājas mātes organismā arī pēc dzemdībām — fetālās šūnas izdzīvo, migrē un diferencējas svešā vidē. Ir izvirzīta hipotēze, ka augļa DNS mātes organismā ir autoimūno slimību cēlonis.

Agrīnajā grūtniecības periodā, saplūstot kopā diviem embrijiem, var rasties parazītiskais dvīnis. Pieaugušajam "pazudušais dvīnis" visbiežāk izpaužas asinsanalīzēs, bet dažkārt tas var radīt nevēlamas organisma izmaiņas — vairākas ekstremitātes vai hermafrodītismu.

Cilvēku radītās himēras

Cilvēku-dzīvnieku krustojumi sākotnēji tika radīti ar mērķi veikt slimības izzināšanu, testēt zāles un noskaidrot organisma reakciju uz ārstēšanu, jo himēras organisma atbildes reakcija uz slimību un zālēm būtu līdzīga cilvēka reakcijai. Pirmie eksperimenti tika veikti 1980. gados uz dzīva eksperimentālā modeļa — SCID pelēm ar smagu kombinēto imunodeficītu (angļu — severe combined immunodeficiency). Tika noskaidrots, ka cilvēka hematopoētiskās cilmes šūnas SCID peļu imūnsupresētajā organismā diferencējas par T un B limfocītiem. Rezultātā perifērajā cirkulācijā tika atrastas cilvēka CD4+, CD8+ šūnas un imunoglobulīns G, tātad tika pierādīta spēja radīt jaunu asinsrades sistēmu. Cilvēka hematopoētisko šūnu izolēšana un eksperimenti ar pelēm bija nozīmīgs solis leikēmijas ārstēšanā, šī metode joprojām tiek izmantota imūnās sistēmas un HIV izpētē. Jaunie eksperimentālie modeļi tiek izmantoti neirodeģeneratīvo un psihisko saslimšanu patoģenēzes izpētei. Tiek izzināts jautājums par cilmes šūnu terapijas ieviešanu "masu" medicīnā, kas ļautu ārstēt kardiovaskulārās slimības, diabētu, išēmiju, autoimūnās slimības, tīklenes atslāņošanos, insultu, infarktu, neirodeģeneratīvas slimības (piemēram, dopamīna neironu aizvietošanas iespējas Pārkinsona slimniekiem), kā arī reģenerēt kaulus un skrimšļus. Iespējams, ka vienīgais veids, kā pētīt tikai cilvēkam raksturīgas slimības (piemēram, Dauna sindromu), ir eksperimenti ar himērām. Jāatzīmē, ka pēc analīžu ievākšanas himērām visbiežāk tiek veikta eitanāzija. Himēras izmantotas, lai izaudzētu orgānus vai audus, nepieciešamus tālākajai transplantēšanai. Šī metode var būt labi pielietojama nākotnē, pateicoties vājai organisma imūnai reakcijai. Teorētiski cilvēka ģenētiskais materiāls būs ievadīts dzīvnieka embrijā vai auglī, proti, tiks radīta himēra, tādējādi nepieciešamais orgāns vai audi būs veidoti tieši no pacienta šūnām, uz kurām imūnā sistēma nereaģē. Savā ziņā cilvēki, kuriem tika transplantēti donora (cilvēka, dzīvnieka) orgāni vai audi, ir visplašāk zināmās himēras mūsdienās, taču jāatzīst, ka donora audi ar dažiem izņēmumiem (piemēram, transplantētā radzene, pateicoties hematooftalmiskai barjerai) izsauc imunoloģisko reakciju recipienta organismā.

Himēru radīšanas un izmantošanas ētiskums

Eksperimenti ar himērām pavairo zinātniskas, reliģiskas un ētiskas pretrunas. Kā vienu no zinātniskām problēmām var minēt neparedzamas sekas, piemēram, slimību izplatību starp dažādām sugām. Himēra ir lieliska vide jauno slimību sintēzei, jo himērā saplūst dažādas DNS. Cilvēkam parādās risks saslimt ar dzīvniekam raksturīgu slimību, starp dažādām dzīvnieku sugām var parādīties līdz šīm nezināmās un konkrētai sugai neraksturīgas slimības un organisma atbildes reakcijas uz tām. Savukārt tas viss radīs disbalansu dabā, kas var atstāt sekas. Pastāv uzskats, ka himēru radīšana ir pretēja dabas likumiem, tā sekmē pretējo evolūciju.

Spriežot par šo eksperimentu ētiskumu, jāizdala divas kategorijas:

1. in vitro jeb eksperimenti ārpus organisma (izmantojot embrijus);
2. in vivo jeb eksperimenti dzīvajā organismā.

Medicīnas un zinātnes progress ir stipri atkarīgs no eksperimentiem ar dzīvniekiem, tajā skaitā no himēru radīšanas un turpmākās izmantošanas. Eksperimenti ar cilvēkiem principā ir aizliegti (sakarā ar konvencijas par cilvēktiesībām un biomedicīnu 16. pantu), bet himēras dod iespēju pētīt cilvēka organismu in vivo.

In vivo pētījumi izraisa papildus strīdus par dzīvnieka veselību un labklājību. Cruelty free organizācija strādā ar mērķi, lai eksperimenti ar dzīvniekiem tiktu izbeigti. Daudzi kosmētikas ražotāji atsakās testēt savus produktus uz dzīvniekiem, atbalstot kampaņu "Not Tested on Animals" (nav testēts uz dzīvniekiem).

Balstoties uz konvenciju par cilvēktiesībām un biomedicīnu, arī cilvēka embriju radīšana pētniecības nolūkos ir aizliegta. Ja tiesību akti atļauj veikt pētījumus ar embrijiem in vitro, ir jānodrošina pietiekama embriju aizsardzība. Iespējams, ka likumīgais cilvēka cilmes šūnu avots var būt himēra.

Ētiskie argumenti par un pret kombinēto embriju radīšanu

par	pret
Alternatīvs olšūnu avots; Embrijam nav morālo tiesību kā bērniem un pieaugušajiem Medicīnas attīstība, jauno zāļu testēšana	Necieņa pret cilvēka embriju morālo statusu Cilvēka pašcieņas pārkāpšana Iespēja ievadīt kombinētos embrijus tālākai attīstībai sievietes ķermenī