Ludzkie komórki w mózgu myszy. Przełomowe badanie wzbudziło kontrowersje

Pół-mysi, pół-ludzki mózg? Choć brzmi to, jak science-fiction, zbliżyli się do tego badacze z Uniwersytetu Stanforda w USA, którzy wszczepili myszom funkcjonujące ludzkie komórki mózgowe. Nowatorskie podejście może nakreślić nowe perspektywy w zrozumieniu i leczeniu chorób psychicznych oraz neurodegeneracyjnych, które są trudne do badania na zwierzętach. Eksperyment, choć budzi nadzieje, prowokuje jednak pytania etyczne.

Ludzka tkanka w mysiej głowie

Zespół naukowców z Uniwersytetu Stanforda w USA przeprowadził nowatorskie doświadczenie, w którym myszy mogą funkcjonować z fragmentami ludzkiej tkanki w mózgach. Zwierzęta zostały genetycznie zmodyfikowane i poddane operacji, w wyniku której część ich mózgu została zastąpiona ludzkimi komórkami. Jak podkreślają badacze, nie są to jednak „myszy, które myślą jak ludzie”.

Celem badania było lepsze zrozumienie chorób mózgu, które trudno jest badać na zwierzętach. Dotyczy to zwłaszcza schorzeń, które nie rozwijają się u gryzoni, a występują wyłącznie u ludzi.

„Brakuje nam wiedzy o ludzkiej biologii”

Kierujący badaniami prof. Sergiu Pașca z Uniwersytetu Stanforda zwrócił uwagę na ograniczenia dotychczasowych modeli zwierzęcych.

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 – podkreślił naukowiec w rozmowie z BBC News.

Nowy model badawczy, oparty na myszach z fragmentami ludzkiego mózgu, może być przełomowy dla badań nad złożonymi schorzeniami neurologicznymi.

Mamy nowy model, który pozwala nam uchwycić aspekty funkcjonowania ludzkiego mózgu w sposób, który dotąd nie był możliwy – zaznaczył prof. Pașca.

Jak przebiegał eksperyment?

Doświadczenie, które przeprowadzili badacze, wymagało wielu etapów. Najpierw myszy zostały zmodyfikowane genetycznie, by nie rozwijały własnej kory mózgowej – tzw. istoty szarej, odpowiedzialnej za myślenie, pamięć i zmysły. Następnie naukowcy pobrali komórki skóry od ludzi i „przeprogramowali” je, by rozwinęły się w struktury przypominające tkankę mózgową.

Później te skupiska żywych komórek wszczepiono do mózgów myszy. Tam dzieliły się i integrowały z istniejącymi strukturami nerwowymi zwierząt, łącząc się z ich mózgiem i rdzeniem kręgowym.

Dr Ilary Allodi, neurobiolog z Uniwersytetu St Andrews w rozmowie z BBC News stwierdził obrazowo, że „to tak, jakby mysz była inkubatorem”. Co istotne, w mózgach tych zwierząt spontanicznie pojawiły się typy komórek, które występują wyłącznie u ludzi i innych naczelnych.

Jak zachowywały się myszy?

Po kilku miesiącach od wszczepienia ludzkie komórki zaczęły przypominać i funkcjonować jak zewnętrzna warstwa mózgu myszy. Po około pół roku naukowcy przeprowadzili podstawowe testy behawioralne.

Zachowywały się w dużej mierze jak zwykłe myszy. Nie mają żadnych „ulepszeń” – podkreślił prof. Pașca.

Nie oznacza to jednak, że zwierzęta zyskały ludzkie zdolności poznawcze. Dr Sarah Chan, bioetyk z Uniwersytetu Edynburskiego, podkreśliła w rozmowie z brytyjskim nadawcą, że nie ma mowy o myszach, które myślą, jak ludzie, ani o ludzkim mózgu w mysim ciele. Jednocześnie zwróciła uwagę, że badania te „skłaniają do refleksji, co oznacza zmiana zwierzęcej świadomości”.

Etyka badań pod znakiem zapytania

Badacze stwierdzili, że eksperymenty prowadzone były pod ścisłym nadzorem etycznym, a zwierzęta hodowano zgodnie z rygorystycznymi wytycznymi dotyczącymi dobrostanu. Niemniej, jak zauważył prof. James Ainge z Uniwersytetu St Andrews, istnieją poważne wątpliwości etyczne związane z hodowlą żywej ludzkiej tkanki mózgowej w myszy i tym, co to oznacza dla doświadczenia zwierzęcia.

Naukowcy podkreślili, że takie modele mogą być wykorzystywane tylko do analizy wybranych, trudnych do badań schorzeń. Niemniej, to dokonanie może otworzyć nowy rozdział w badaniach nad chorobami psychicznymi i neurodegeneracyjnymi. Jednocześnie stawia przed badaczami i społeczeństwem ważne pytania o granice eksperymentów na zwierzętach i etykę pracy. Wyniki badań opublikowano w czasopiśmie naukowym „Nature”.