वैज्ञानिकों ने मानव और सुअर की कोशिकाओं को पार किया। "क्या चिमेरस मौजूद थे?": चीनी वैज्ञानिकों ने एक सुअर को प्राइमेट्स के साथ पार किया। चूहों की तुलना में सूअरों के करीब

भ्रूण मानव और सुअर का संकर है। अमेरिका, जापान और स्पेन के जीवविज्ञानियों ने एक सुअर के अंडे में मानव स्टेम सेल का इंजेक्शन लगाया। वैज्ञानिकों ने एक जानवर के गर्भ में पैदा हुए भ्रूण का नाम चिमेरा रखा है - प्राचीन पौराणिक कथाओं के एक प्राणी के सम्मान में। भविष्य में, ये अध्ययन वैज्ञानिकों को प्रत्यारोपण के लिए अंग विकसित करने और आनुवंशिक रोगों की प्रकृति का अध्ययन करने की अनुमति देंगे। अनुसंधान को आगे बढ़ाने के लिए, वैज्ञानिकों को न केवल प्रयोगों की प्रभावशीलता, बल्कि उनकी नैतिकता को भी साबित करना होगा।

क्या है प्रयोग का सार

कैलिफ़ोर्निया में साल्क इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल रिसर्च के अमेरिकी वैज्ञानिकों के एक समूह ने मानव स्टेम कोशिकाओं को प्रारंभिक चरण के सुअर भ्रूण में इंजेक्ट किया और इसे जानवर के गर्भ में रखा। एक महीने बाद, स्टेम कोशिकाएं मानव ऊतकों की शुरुआत के साथ भ्रूण में विकसित हुईं: हृदय, यकृत और न्यूरॉन्स।

2,075 प्रतिरोपित भ्रूणों में से, 186 28-दिन के चरण में विकसित हुए। परिणामी भ्रूण "बेहद अस्थिर" थे, वैज्ञानिक मानते हैं, लेकिन अब तक यह सबसे सफल मानव संकर है। वैज्ञानिक लिखते हैं कि परिणामी कल्पना मानव अंगों के काम करने वाले पशु भ्रूण बनाने की दिशा में सबसे महत्वपूर्ण कदम है।

स्रोत: सेल प्रेस

अंतिम लक्ष्य कार्यात्मक और प्रत्यारोपण-तैयार अंगों को विकसित करना है, प्रयोग इस दिशा में पहला कदम हैं, WP लिखते हैं, कैलिफोर्निया के वैज्ञानिकों का हवाला देते हुए।

इसी तरह के एक अध्ययन के परिणाम 2017 में नेचर जर्नल के पहले अंक में रिपोर्ट किए गए हैं। प्रकाशन के अनुसार, जापान और संयुक्त राज्य अमेरिका के वैज्ञानिकों की एक टीम ने चूहे के अंदर एक माउस अग्न्याशय विकसित करने में कामयाबी हासिल की, और फिर इंसुलिन पैदा करने वाले अंग को मधुमेह के चूहों में प्रत्यारोपित किया, जिससे प्रतिरक्षा अस्वीकृति नहीं हुई। यह पहली पुष्टि थी कि प्रतिच्छेदन अंग प्रत्यारोपण संभव है, प्रकृति लिखती है।

इसकी आवश्यकता क्यों है

वैज्ञानिकों का मुख्य लक्ष्य बड़े जानवरों के भ्रूण का उपयोग करके मानव अंगों की खेती करना है। अमेरिकी स्वास्थ्य विभाग के अनुसार, प्रत्यारोपण के लिए अंगों के इंतजार में हर दिन 22 लोगों की मौत हो जाती है। वैज्ञानिकों ने लंबे समय से मानव शरीर के बाहर कृत्रिम ऊतकों को विकसित करने की कोशिश की है, लेकिन पेट्री डिश (बढ़ते सूक्ष्मजीवों के लिए तथाकथित कंटेनर) में विकसित होने वाले अंग जीवित जीव के अंदर उगाए गए लोगों से बहुत अलग हैं।

द वाशिंगटन पोस्ट लिखता है कि कृत्रिम अंगों को विकसित करने की तकनीक चूहों और चूहों के प्रयोग के समान होने की संभावना है। प्रकृति में वर्णित अध्ययनों के हिस्से के रूप में नई कोशिकाओं के साथ प्रत्यारोपित चूहों को आनुवंशिक रूप से संशोधित किया गया था। वे अपने स्वयं के अग्न्याशय विकसित नहीं कर सके, इसलिए स्टेम सेल "खाली जगह में भर गए।" चूहों में दिखाई देने वाली ग्रंथियों का हिस्सा बीमार चूहों में प्रत्यारोपित किया गया था। ऑपरेशन के बाद, चूहे एक साल तक स्वस्थ ग्लूकोज के स्तर के साथ रहे - मानव स्तर पर आधा जीवन, WP लिखता है।

अध्ययन ने साबित किया कि क्रॉस-प्रजाति प्रत्यारोपण न केवल संभव है, बल्कि प्रभावी भी है, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के अध्ययन के वरिष्ठ लेखक हिरोमित्सु नाकाउची के परिणामों पर टिप्पणी की। उसी तरह वैज्ञानिक दिल और आंखों को "विकसित" करने में कामयाब रहे।

क्या मुश्किलें

कैलिफोर्निया के वैज्ञानिकों ने शोध शुरू होने के चार साल बाद पहला परिणाम हासिल किया है। उनके अनुसार, प्रयोग के लिए सूअर आदर्श जानवर हैं। उनके अंग लगभग एक ही आकार के होते हैं, लेकिन वे मनुष्यों की तुलना में बहुत तेजी से बढ़ते हैं। आगे के अध्ययनों में, समय कारक मुख्य होना चाहिए, शोधकर्ता मानते हैं।

"अब तक, परिणामी भ्रूण में मानव कोशिकाओं की संख्या बहुत कम है, और पूरी प्रक्रिया प्रारंभिक भ्रूण अवस्था में होती है, इसलिए एक पूर्ण कल्पना बनाने के बारे में बात करना जल्दबाजी होगी," नाकाउची के सहयोगियों ने परिणाम पर टिप्पणी की। . परिणामी भ्रूणों में, प्रति 100,000 सुअर कोशिकाओं (दक्षता 0.00001%) में केवल एक मानव कोशिका थी। कैलिफ़ोर्निया अध्ययन के लेखकों में से एक ने बीबीसी को समझाया, "यह 0.1% से 1% कोशिकाओं की दक्षता हासिल करने के लिए पर्याप्त है।"

चार सप्ताह के विकास के बाद, साल्क इंस्टीट्यूट के वैज्ञानिकों ने नैतिक कारणों से, कल्पना के पूर्ण विकास को रोकने के लिए परिणामी भ्रूण को नष्ट कर दिया। "हम सिर्फ इस सवाल का जवाब देना चाहते थे कि क्या मानव कोशिकाएं बिल्कुल अनुकूल हो सकती हैं," लेखकों में से एक ने समझाया।

नैतिक मुद्दों

2015 में, यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ने मानव और पशु कोशिकाओं को पार करने वाले अनुसंधान वित्त पोषण पर रोक लगा दी। चूंकि स्टेम सेल किसी भी मानव ऊतक में विकसित हो सकते हैं, इसलिए मानव मस्तिष्क वाला जानवर संभावित रूप से बनाया जा सकता है, कुछ बायोएथिसिस्ट कहते हैं। अन्य लोग मनुष्य और जानवर के बीच "प्रतीकात्मक सीमा" के उल्लंघन की ओर इशारा करते हैं, WP लिखते हैं।

कैलीफोर्निया के वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि काइमेरा के आसपास के डर नियंत्रित प्रयोगों की तुलना में मिथकों की तरह अधिक लगते हैं, लेकिन यह स्वीकार करते हैं कि किसी जानवर के मानव कोशिकाओं के साथ पैदा होने की संभावना चिंताजनक है।

अगस्त में, यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ ने चिमेरा अनुसंधान के वित्तपोषण के लिए वापसी की अनुमति दी। संगठन अन्य प्राइमेट के अपवाद के साथ, बड़े जानवरों के विकास के प्रारंभिक चरण में भ्रूण में मानव स्टेम कोशिकाओं की शुरूआत की अनुमति देने का प्रस्ताव करता है।

"हम अंततः यह साबित करने में कामयाब रहे कि अंगों के निर्माण के लिए यह दृष्टिकोण संभव और सुरक्षित है। मुझे उम्मीद है कि लोग इसे समझेंगे। कई लोग मानते हैं कि यह विज्ञान कथा खंड से है, लेकिन अब यह एक वास्तविकता बन रहा है, ”नकाउची ने प्रतिबंध के संभावित उठाने पर टिप्पणी की।

डेनियल सोतनिकोव

पूर्वावलोकन फोटो: अभी भी फिल्म "चिमेरा" से

हैडर फोटो: विकी कॉमन्स

स्टेम सेल के क्षेत्र में अपने काम के लिए जाने जाने वाले स्पैनियार्ड जुआन बालमोंटे के नेतृत्व में वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने मानव और सुअर के चिमेरों के भ्रूण बनाने में कामयाबी हासिल की, जो भविष्य में दाता अंगों का स्रोत बन सकते हैं। शोधकर्ताओं की एक अन्य टीम ने वायरस का उपयोग करके चूहों में जन्मजात बहरेपन को ठीक किया। चिकित्सा से संबंधित आनुवंशिक इंजीनियरिंग की सफलताओं के बारे में बात करता है।

आनुवंशिक रूप से संशोधित जीवों का निर्माण ही एकमात्र ऐसी चीज नहीं है जिससे आनुवंशिक इंजीनियरिंग मानवता को खुश कर सकती है। जैव प्रौद्योगिकी न केवल कृषि पौधों और जानवरों में सुधार के लिए जीन को बदलना संभव बनाती है, बल्कि पहले से असाध्य रोगों का इलाज भी करती है। विडंबना यह है कि इसके लिए वैज्ञानिक मनुष्य के शाश्वत शत्रु - वायरस का उपयोग करते हैं। उत्तरार्द्ध का उपयोग वैक्टर बनाने के लिए किया जाता है जो डीएनए को वांछित कोशिकाओं तक पहुंचाते हैं। एक और दिशा जो उन लोगों को डरा सकती है जो विज्ञान में बहुत अधिक जानकार नहीं हैं, वह है चिमेरा भ्रूणों का निर्माण जो मानव कोशिकाओं और अन्य जीवों को मिलाते हैं। हालांकि, जो पहली बार में भयावह लगता है, वह वास्तव में अंगों को बनाने का एक सुविधाजनक तरीका साबित होता है।

किडनी या फेफड़े जो कि काइमेरिक भ्रूण विकसित करके प्राप्त किए गए हैं, जरूरतमंद लोगों को प्रत्यारोपण के लिए उपयुक्त होंगे। जो लोग एक उत्परिवर्ती विद्रोह से डरते हैं, उन्हें यह सोचना चाहिए कि इस तकनीक के वास्तविक लाभ निराशावादी विज्ञान कथा लेखकों के अस्पष्ट भय से अधिक हैं।

छवि: नकौची एट अल। / टोक्यो विश्वविद्यालय

आशंकाओं को दूर करने के लिए, आपको यह समझने की जरूरत है कि काइमेरा बनाने वाले वैज्ञानिक क्या और कैसे करते हैं। मुख्य सामग्री जिसके साथ शोधकर्ता काम करते हैं वह स्टेम सेल है, जिसमें प्लुरिपोटेंसी है - प्लेसेंटा और जर्दी थैली के अपवाद के साथ शरीर की अन्य कोशिकाओं (तंत्रिका, वसा, मांसपेशियों, और इसी तरह) में बदलने की क्षमता। उन्हें अन्य जीवों के भ्रूण में पेश किया जाता है, जिसके बाद भ्रूण आगे विकसित होता है।

सुअर का बच्चा

इस तरह संयुक्त राज्य अमेरिका, स्पेन और जापान के वैज्ञानिकों की एक अंतरराष्ट्रीय टीम ने सुअर-मानव, चूहे-चूहे और गाय-मानव चिमेरों को बनाने में कामयाबी हासिल की। उन्होंने जर्नल सेल में प्रकाशित एक लेख में इसकी सूचना दी, जो दूर से संबंधित प्रजातियों के सफल "चिमेराइजेशन" की पुष्टि करने वाला पहला दस्तावेज है।

मुख्य समस्या यह है कि भ्रूण में प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं को पेश करना और कुछ अच्छा आने की प्रतीक्षा करना पर्याप्त नहीं है। इसके बजाय, टेराटोमा के गठन सहित विनाशकारी विकास संबंधी गड़बड़ी वाले जीव का परिणाम हो सकता है। प्राप्तकर्ता भ्रूण में जीन को बंद करना आवश्यक है ताकि वे विशिष्ट ऊतक नहीं बना सकें। इस मामले में, प्रत्यारोपित स्टेम कोशिकाएं लापता अंग को विकसित करने का कार्य करती हैं।

सबसे पहले, वैज्ञानिकों ने ब्लास्टोसिस्ट चरण में चूहे के स्टेम सेल को माउस भ्रूण में इंजेक्ट किया, जब भ्रूण कई दर्जन कोशिकाओं की एक गेंद होती है। इस विधि को भ्रूण पूरक कहा जाता है। प्रयोग का उद्देश्य यह पता लगाना था कि कौन से कारक अंतर्जातीय चिमरवाद में अग्रणी भूमिका निभाते हैं। भ्रूण को मादा चूहों के शरीर में स्थानांतरित कर दिया गया, जिसके बाद वे जीवित चिमेरों में विकसित हो गए, जिनमें से एक दो साल की उम्र तक जीवित रहा।

भ्रूण में जीन को CRISPR/Cas9 तकनीक का उपयोग करके बंद कर दिया गया था, जो विशिष्ट डीएनए क्षेत्रों में विराम का परिचय देता है। उदाहरण के लिए, अपने दृष्टिकोण का परीक्षण करते समय, शोधकर्ताओं ने एक जीन की गतिविधि को अवरुद्ध कर दिया जो अग्न्याशय के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। परिणामस्वरूप पैदा हुए चूहों की मृत्यु हो गई, हालांकि, जब चूहे की प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं को भ्रूण में पेश किया गया, तो लापता अंग विकसित हुआ। वैज्ञानिकों ने Nkx2.5 जीन को भी बंद कर दिया, जिसके बिना भ्रूण हृदय की गंभीर विकृतियों से पीड़ित हो गए और अविकसित हो गए। चिमेराइजेशन ने भ्रूण को सामान्य वृद्धि हासिल करने में मदद की, लेकिन जीवित चिमेरों को प्राप्त करना संभव नहीं था।

फोटो: जुआन कार्लोस इज़पिसुआ बेलमोंटे / साल्क इंस्टीट्यूट फॉर बायोलॉजिकल स्टडीज

प्राप्त चूहे के चूहों की जांच से पता चला है कि विभिन्न माउस ऊतकों में चूहे की कोशिकाओं के विभिन्न अनुपात होते हैं। जब वैज्ञानिकों ने चूहे की कोशिकाओं को सुअर ब्लास्टोसिस्ट में पेश करने की कोशिश की और फिर आनुवंशिक रूप से चार सप्ताह पुराने भ्रूण का विश्लेषण किया, तो उन्हें कोई कृंतक डीएनए नहीं मिला। इससे पता चलता है कि सभी जानवर एक दूसरे के साथ चिमरीकरण के लिए उपयुक्त नहीं हैं, और एक भ्रूण से दूसरे भ्रूण में स्टेम कोशिकाओं का सफल टीकाकरण आनुवंशिक, रूपात्मक या शारीरिक कारकों पर निर्भर हो सकता है।

वैज्ञानिकों का मुख्य लक्ष्य एक मानव और एक सुअर का एक कल्पना बनाना था ताकि यह पता लगाया जा सके कि एक गैर-जुगाली करने वाले आर्टियोडैक्टाइल जानवर के भ्रूण के अंदर मानव ऊतक कैसे विकसित होंगे। उन्होंने पोर्सिन ब्लास्टोसिस्ट का इस्तेमाल किया और लेजर बीम का उपयोग करके, विभिन्न परिस्थितियों में उगाए गए प्लुरिपोटेंट कोशिकाओं के विभिन्न समूहों के बाद के इंजेक्शन के लिए सूक्ष्म छेद बनाए। फिर भ्रूणों को बोने में प्रत्यारोपित किया गया, जहां वे सफलतापूर्वक विकसित हुए। मानव सामग्री की गतिशीलता पर नज़र रखने के लिए एक फ्लोरोसेंट प्रोटीन का उपयोग किया गया था, जिसके उत्पादन को मानव स्टेम कोशिकाओं द्वारा क्रमादेशित किया गया था।

नतीजतन, सुअर के भ्रूण में कोशिकाओं का निर्माण हुआ, जो हृदय, यकृत और तंत्रिका तंत्र सहित विभिन्न प्रकार के ऊतकों के अग्रदूत हैं। नैतिक कारणों से नष्ट होने से पहले सुअर-मानव संकरों को तीन से चार सप्ताह तक विकसित होने दिया गया था।

बहरे चूहे

बोस्टन के अमेरिकी वैज्ञानिक हाल ही में आंतरिक कान के कार्यों के एक दुर्लभ अनुवांशिक विकार से पीड़ित चूहों को सुनवाई बहाल करने में सक्षम थे। ऐसा करने के लिए, उन्होंने बेअसर वायरस पर आधारित एक जैविक जीन वितरण प्रणाली (वेक्टर) का उपयोग किया। शोधकर्ताओं ने एक एडेनो-जुड़े वायरस को संशोधित किया है जो मनुष्यों को संक्रमित करता है लेकिन बीमारी का कारण नहीं बनता है।

संक्रामक एजेंट बालों की कोशिकाओं - श्रवण प्रणाली के रिसेप्टर्स और जानवरों में वेस्टिबुलर तंत्र में प्रवेश करने में सक्षम है। जैव प्रौद्योगिकीविदों ने नवजात जीवित चूहों से कोशिकाओं में दोषपूर्ण Ush1c जीन की मरम्मत के लिए वेक्टर का उपयोग किया है। यह उत्परिवर्तन बहरापन, अंधापन और संतुलन विकारों का कारण बनता है। नतीजतन, जानवरों ने अपनी सुनवाई में सुधार किया, जिससे उन्हें शांत ध्वनियों को भी भेद करने की अनुमति मिली।

इस प्रकार जेनेटिक इंजीनियरिंग मानवता के लिए खतरा पैदा करने वाले म्यूटेंट बनाने का तरीका नहीं है। यह लोगों के जीवन और स्वास्थ्य को बेहतर बनाने के तरीकों और उपकरणों का एक निरंतर सुधार करने वाला सेट है, खासकर उन लोगों के लिए जिन्हें इसकी सख्त जरूरत है। चूंकि काइमेरा और जीन थेरेपी के निर्माण को लागू करना इतना आसान नहीं है और कभी-कभी सरल समाधानों की आवश्यकता होती है, जैव प्रौद्योगिकी का विकास उतनी तेजी से नहीं हो रहा है जितना हम चाहेंगे। हालांकि, हर साल दर्जनों वैज्ञानिक पत्र प्रकाशित होते हैं, जो हमारे ज्ञान और कौशल को गहरा और समृद्ध करते हैं।

चीन में विशेषज्ञों द्वारा किए गए एक सफल साहसिक प्रयोग के बाद इस तरह के निष्कर्ष पर आना काफी संभव है। इसका मुख्य लक्ष्य मानव प्रत्यारोपण के लिए अंगों के बढ़ने की संभावनाओं का परीक्षण करना है।

चीनी वैज्ञानिकों ने प्राइमेट्स के साथ एक सुअर को पार किया। इस प्रकार, वे वास्तव में उस चीज़ में सफल हुए जिसे पहले अविश्वसनीय माना जाता था। इसलिए, यह पूरी तरह से बाहर नहीं किया गया है कि प्राचीन काल में चिमेरों का अस्तित्व था।

विशेषज्ञों का एक समूह सुअर और प्राइमेट कोशिकाओं को पार करने में सफल रहा। मिली ताजा जानकारी के मुताबिक दो पिगलेट जिंदा पैदा होने में कामयाब रहे. हालांकि, उसके बाद उनकी मौत महज एक हफ्ते के अंदर ही हो गई।

इस प्रयोग की मुख्य बात यह है कि इतिहास में पहले कभी भी पूर्ण-कालिक चिमेरों का जन्म नहीं हुआ है। यह आवश्यक प्रत्यारोपण के लिए मानव को अंग प्रदान करने की दिशा में एक महत्वपूर्ण कदम हो सकता है।

हालांकि, सब कुछ देखते हुए, इस लक्ष्य की उपलब्धि अभी भी बहुत लंबा समय है।

चीनी वैज्ञानिकों ने सबसे पहले एक विशिष्ट फ्लोरोसेंट प्रोटीन का उत्पादन करने के लिए बंदर कोशिकाओं को संशोधित करने के बारे में निर्धारित किया। इसने विशेषज्ञों को अपनी संतानों की आनुवंशिक कोशिकाओं का पता लगाने की अनुमति दी।

फिर, उन्होंने संशोधित कोशिकाओं से भ्रूणीय स्टेम सेल निकालने की ओर रुख किया। यह निषेचन होने के पांच दिन बाद उन्हें सुअर के भ्रूण में पेश करने के लिए किया गया था।

यह बताया गया है कि कुल मिलाकर इस तरह से प्राप्त चार हजार से अधिक भ्रूणों के साथ बोने का इंजेक्शन लगाया गया था।

नतीजतन, मादा सूअरों ने दस सूअर पैदा किए। उनमें से दो में दोनों प्रकार की कोशिकाएँ थीं। वास्तव में, वे असली काइमेरा थे।

नतीजतन, शोधकर्ताओं ने ध्यान दिया कि पैदा हुए काइमेरा में, ऊतकों का हिस्सा, जिसमें हृदय, यकृत, प्लीहा, फेफड़े और त्वचा के ऊतक शामिल थे, में बंदर कोशिकाएं शामिल थीं। हालांकि, उनका अनुपात काफी कम था।

इसके अलावा, चीनी विज्ञान अभी भी इस बात का जवाब देने के लिए नुकसान में है कि वास्तव में नवजात और पूरी तरह से परिपक्व पिगलेट की अप्रत्याशित मौत का कारण क्या था।

हालांकि, यह भी नोट किया गया है कि उसी समय, प्रयोग के दौरान पैदा हुए और चिमेरस नहीं थे अन्य पिगलेट भी मर गए। वैज्ञानिक यह मानकर चलते हैं कि इसका कारण आईवीएफ से जुड़ी विशेष प्रक्रियाएं हैं।

यह लंबे समय से ज्ञात है कि जानवरों में यह विधि मनुष्यों की तरह काम नहीं करती है। हालांकि, इसके बावजूद विशेषज्ञ अपना साहसिक प्रयोग जारी रखने जा रहे हैं।

ऐसा करने में, वे बहुत अधिक संख्या में बंदर कोशिकाओं का उपयोग करने का प्रस्ताव करते हैं। अगले प्रयास में इसका लक्ष्य पूरी तरह से स्वस्थ और व्यवहार्य जानवरों का निर्माण होगा।

मुख्य कार्य उनके अंगों में से एक पूरी तरह से प्राइमेट कोशिकाओं से बना है। तब यह प्रत्यारोपण की संभावनाओं में एक वास्तविक सफलता होगी।

हालांकि, वास्तव में चिकित्सा विज्ञान में क्रांति जैसा कुछ हुआ है। जनवरी के अंत में, वैज्ञानिक पत्रिका सेल ने आणविक जीवविज्ञानी जुआन कार्लोस इस्पिसुआ बेलमोंटे का एक लेख प्रकाशित किया, जो कैलिफोर्निया साल्क इंस्टीट्यूट (यूएसए) में एक प्रयोगशाला चलाता है, और उनके 38 सह-लेखक हैं। लेख बताता है कि कैसे वैज्ञानिकों ने सुअर और मानव कोशिकाओं के मिश्रण से व्यवहार्य भ्रूण बनाने में कामयाबी हासिल की।

वे कौन हैं

यदि इन प्राणियों को पैदा होने दिया गया (और जीवविज्ञानियों ने ऐसा नहीं किया, कम से कम नैतिक कारणों से नहीं), तो उन्हें औपचारिक रूप से किसी भी जैविक प्रजाति को नहीं सौंपा जा सकता था। ऐसे जीवों को चिमेरस कहा जाता है। चिमेरस, जिसे हम मध्ययुगीन लघुचित्रों से जानते हैं, में शेर के शरीर से चील के पंख और बकरी के खुरों में सांप का डंक होता है। एक चूहे को कौन याद करता है जिसकी पीठ पर एक मानव कान है - 20 साल पहले एक हाई-प्रोफाइल प्रयोग का परिणाम, आसानी से स्वीकार करेगा कि जीवविज्ञानी उससे कुछ अलग की उम्मीद कर सकते हैं। लेकिन इस अर्थ में, बेलमोंटे प्रयोगशाला के नए जीवों को शायद ही किसी को आश्चर्यचकित करने का मौका मिला हो: जन्म के बाद, वे सबसे साधारण पिगलेट की तरह दिखेंगे। यह सिर्फ इतना है कि उनके शरीर की कुछ कोशिकाओं में - लगभग एक हज़ारवां प्रतिशत - शुद्ध मानव डीएनए होगा। और इस तरह, पिगलेट 1997 के कान वाले चूहे के साथ अनुकूल रूप से तुलना करेंगे, जो प्लास्टिक सर्जरी में एक प्रयोग था और इसमें एक भी मानव कोशिका नहीं थी।

हाल के अनुमानों के अनुसार, मनुष्यों में 30-40 ट्रिलियन कोशिकाएँ होती हैं, और लगभग इतनी ही संख्या एक सुअर में होती है। क्या ऐसी खगोलीय आकृति का हज़ारवां हिस्सा बहुत है या थोड़ा? एक बच्चे को गर्भ धारण करने के लिए केवल एक कोशिका की आवश्यकता होती है। इसलिए, सिद्धांत रूप में, एक चिमेरा सुअर एक मानव बच्चे का माता-पिता बन सकता है।

मोटरसाइकिल के बिना डोनर

डॉक्टर सूअरों को संभावित रिश्तेदारों के रूप में नहीं देखते हैं, बल्कि अपने अंगों को मनुष्यों में प्रत्यारोपित करने के लिए संभावित दाताओं के रूप में देखते हैं। अकेले अमेरिका में, प्रति वर्ष 27,000 गुर्दे, फेफड़े, हृदय और आंतों का प्रत्यारोपण किया जाता है। और सभी 27 हजार मामलों में सर्जन जीवित या मृत लोगों के अंगों का इलाज करते हैं। लेकिन उनके सही दिमाग में एक सुअर से लिए गए अपने स्वयं के असफल दिल की जगह पर प्रत्यारोपित होने के लिए कहने की हिम्मत कौन करेगा, जब सामान्य, मानव के साथ प्रक्रिया डिबग हो जाती है और पूरी तरह से काम करती है? जो प्रत्यारोपण के लिए नहीं पहुंचेंगे: संयुक्त राज्य अमेरिका में तथाकथित प्रतीक्षा सूची में 118 हजार लोग दर्ज हैं। आंकड़ों के अनुसार, उनमें से लगभग 22 आज (और कल इतनी ही संख्या, और अगले रविवार को उतनी ही संख्या) मर जाएंगे, उनके प्रत्यारोपण की प्रतीक्षा किए बिना।

बहुत कम मानव दाता हैं - और ऐसा भी नहीं है कि स्वयंसेवक दुर्लभ हैं। (संयुक्त राज्य अमेरिका के विपरीत, रूस में, कानून के अनुसार, कोई भी व्यक्ति जिसने स्पष्ट रूप से अपने अंगों को हटाने की मनाही नहीं की है, एक संभावित दाता माना जाता है। कानून में रिश्तेदारों की सहमति की आवश्यकता नहीं होती है।) में से केवल तीन लोग एक हजार, न्यू साइंटिस्ट ब्रिटिश डेटा का हवाला देते हैं, उन परिस्थितियों में मर जाते हैं जो उनके अंगों को प्रत्यारोपण के लिए उपयुक्त बनाते हैं। संख्या स्पष्ट रूप से अलग-अलग देशों में भिन्न होती है - वे दोनों इस बात पर निर्भर करती हैं कि दुर्घटना या शूटिंग के स्थान पर एम्बुलेंस कितनी जल्दी पहुंचती है, जिसके परिणामस्वरूप सबसे होनहार दाता दिखाई देते हैं, और कितने प्रत्यारोपण केंद्र पास में हैं, जहां अंग हैं सही ढंग से निपटाने में सक्षम होगा। अंत में, आपको कुछ और घंटों में "प्रतीक्षा सूची" से ऑपरेशन के लिए एक मरीज को खोजने और तैयार करने की आवश्यकता है - इसके चार अलग-अलग समूहों के साथ रक्त आधान की तुलना में यहां बहुत सख्त संगतता नियम हैं।

वे कोशिकाएं जो अस्वीकृति के लिए सबसे कम संवेदनशील होती हैं, वे हमारी अपनी होती हैं। क्या होगा यदि हम मानव कोशिकाओं से उगाए गए गुर्दे और अग्न्याशय के लिए जानवरों का उपयोग इनक्यूबेटर के रूप में करते हैं (और आदर्श रूप से उस रोगी की कोशिकाओं से जिसे अंग प्रत्यारोपित किया जाएगा)? अस्वीकृति के साथ एक ही समस्या हमें समस्या को हल करने से रोकती है: एक वयस्क सुअर की तैयार प्रतिरक्षा प्रणाली के लिए, मानव कोशिकाएं हमारे लिए सुअर की कोशिकाओं से कम विदेशी नहीं हैं।

इसलिए, आपको अलग तरह से कार्य करने की आवश्यकता है।

काटो और चिपकाओ

कल्पना कीजिए कि आपकी आंखों के सामने दो लोगों को एक साथ आधा काट दिया गया था - कहते हैं, एक खराब साइंस फिक्शन फिल्म से एक लड़ाकू लेजर द्वारा। फिर उन्होंने एक के आधे हिस्से को दूसरे के आधे से जोड़ दिया, और चिपके हुए हिस्से फिर जीवन भर ऐसे जीएंगे जैसे कि कुछ हुआ ही न हो। विकल्प और भी अधिक विरोधाभासी है: उन्होंने दो पतले लिए, उन्हें एक दूसरे के खिलाफ दबाया - और एक मोटा आदमी मिला। यदि दोनों लोग गर्भाधान के क्षण से अभी तक चार दिन पूरे नहीं हुए हैं, तो यहां कुछ भी असंभव नहीं है। इस स्तर पर, भविष्य का जीव समान कोशिकाओं की एक गेंद है। कोलंबिया विश्वविद्यालय (यूएसए) के एक प्रोफेसर, वर्जीनिया पापियोआनु ने एक साक्षात्कार में बताया, "आप निर्जीव पदार्थ से बाहरी सुरक्षात्मक परत को हटाते हैं और भ्रूण को शारीरिक रूप से जोड़ते हैं," एक साक्षात्कार में वैज्ञानिक दो व्यक्तियों के जीन के पूरे सेट के साथ चिमेरा चूहों का उत्पादन कर रहे हैं। 1960 के दशक के बाद से उसी समय। संपर्क में आने के बाद, दो भ्रूण बस एक नई बड़ी गेंद बनाते हैं - लगभग साबुन के बुलबुले की तरह जो हवा में मिलते हैं। कोशिकाओं की गेंद में अभी तक एक प्रतिरक्षा प्रणाली नहीं है जो इसे रोक सके - साथ ही साथ अन्य सभी प्रणालियां: वे बहुत बाद में विकसित होंगी।

एक और सूक्ष्म हस्तक्षेप भ्रूण में किसी और की बायोमटेरियल को जोड़ने के लिए होता है जब इसकी कोशिकाओं को पहले से ही विभिन्न किस्मों में विभाजित किया जाता है। ब्लास्टोसिस्ट चरण में, भ्रूण - चूहों और मनुष्यों दोनों में - एक खोखली गेंद होती है जिसमें कोशिकाओं का एक छोटा सा हिस्सा अंदर बंद होता है। केवल यह आंतरिक भाग ही भविष्य के फेफड़े, यकृत, गुर्दे, मस्तिष्क, त्वचा और वयस्क जीव के अन्य भाग बन जाएगा, और पूरा बाहरी भाग एक नाल में बदल जाएगा जो बच्चे के जन्म से नहीं बचेगा। जीवविज्ञानी इस स्तर पर विदेशी कोशिकाओं को पेश करना पसंद करते हैं।

यह कहना नहीं है कि यह परिदृश्य अपने शुद्धतम रूप में ट्रांसप्लांटोलॉजिस्ट के लिए रोमांचक अवसर खोलता है। दाता अंगों की आवश्यकता आमतौर पर बाद में उत्पन्न होती है - जब कोई व्यक्ति पहले ही भ्रूण की आयु पार कर चुका होता है। इसे दूसरे भ्रूण के साथ कैसे पार करें? एक वयस्क जीव की उन कोशिकाओं को लें जिन्होंने एक स्पष्ट मिशन (जैसे मस्तिष्क या यकृत कोशिकाओं) का अधिग्रहण नहीं किया है और किसी भी चीज में बदलने की क्षमता नहीं खोई है, जो कि भ्रूण कोशिकाओं की विशेषता है। उन्हें स्टेम सेल कहा जाता है, लेकिन वे शरीर में दुर्लभ हैं। 2012 में, जापानी वैज्ञानिक शिन्या यामानाका को चिकित्सा में नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया था, जिन्होंने शरीर की सामान्य कोशिकाओं को स्टेम सेल में बदलने का एक तरीका खोजा था - किसी की पृष्ठभूमि को भूलने और "बचपन में पड़ना"। पूरा नाम प्रेरित है (क्योंकि उन्हें बदलने के लिए मजबूर किया गया था) प्लुरिपोटेंट (अर्थात, "किसी भी चीज़ में सक्षम" - किसी भी परिवर्तन का) स्टेम सेल। चिमेरों के शोधकर्ता भी इनका प्रयोग करते हैं।

क्या विभिन्न प्रजातियों के भ्रूणों को इस तरह से जोड़ना संभव है - उदाहरण के लिए, चूहे और चूहे? टोक्यो विश्वविद्यालय में तोशीहिरो कोबायाशी की टीम ने पहली बार 2010 में स्टेम सेल के साथ यही किया था- और अमेरिकी टीम, जिसने सात साल बाद अपने परिणाम प्रकाशित किए, ने इस पद्धति को सिद्ध किया। आप कैसे सुनिश्चित कर सकते हैं कि आपने वास्तव में एक कल्पना पैदा की है? विशेष रूप से क्षतिग्रस्त डीएनए के साथ मौत के लिए बर्बाद भ्रूण को आधार के रूप में लें। नए आविष्कार किए गए CRISPR-Cas9 "जीन स्केलपेल", एक डीएनए स्पॉट-एडिटिंग तकनीक का उपयोग करते हुए, वैज्ञानिकों ने अग्न्याशय या हृदय के विकास के लिए जिम्मेदार जीन को खारिज कर दिया। इस तरह के एक दोष के साथ, जीवित रहने का कोई मौका नहीं है (और यहां तक ​​कि जीवित पैदा होने पर भी)। लेकिन फिर चूहे के स्टेम सेल को भ्रूण में पेश किया गया। और अगर एक चिमेरा माउस अभी भी पैदा हुआ था, तो वैज्ञानिक यह सुनिश्चित कर सकते थे कि उसके अंदर एक चूहे का दिल धड़क रहा था।

लेकिन सबसे आश्चर्यजनक परिणाम पित्ताशय की थैली से संबंधित है। चूहों के पास नहीं है, लेकिन चूहों के पास है। लेकिन काइमेरा, जिसमें इस अंग के लिए जिम्मेदार माउस जीन अक्षम थे, अभी भी एक काम कर रहे पित्ताशय की थैली के साथ पैदा हुए थे - चूहे की कोशिकाओं से। माउस कोशिकाओं ने किसी तरह चूहे की कोशिकाओं को सही संदर्भ बताया, और उन्होंने, प्रभाव के आगे झुकते हुए, एक चूहे में असंभव अंग का गठन किया।

चूहों की तुलना में सूअरों के करीब

इस तरह एक सुअर और चूहे को पार करना संभव नहीं था - क्योंकि ये जीव एक दूसरे से बहुत अलग हैं। गर्भावस्था की अलग-अलग लंबाई और विभिन्न अंगों के आकार से पता चलता है कि कोशिकाओं को अलग-अलग दरों पर विभाजित करने के लिए प्रोग्राम किया जाता है। अंत में, क्या कल्पना का छोटा चूहा दिल एक विशाल सुअर के जिगर के माध्यम से रक्त पंप कर सकता है?

लेकिन लोगों के साथ ऐसी कोई कठिनाई नहीं है: हम सूअरों के बहुत करीब हैं - मुख्य रूप से अंगों के आकार के संदर्भ में। इसलिए, सूअर (और एक अलग विकल्प के रूप में मिनी-सूअर) हमेशा ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन के लिए नंबर 1 उम्मीदवार रहे हैं। सुअर के शरीर में बढ़ती मानव कोशिकाओं के समानांतर, जीवविज्ञानी अन्य संभावनाओं पर विचार कर रहे हैं - उदाहरण के लिए, मानव प्रतिरक्षा से केवल उन प्रोटीनों को लें और छिपाएं जो सुअर की कोशिकाओं की सतह पर सबसे तीव्र प्रतिक्रिया का कारण बनते हैं। इस तरह का शोध लंबे समय से चल रहा है, इसलिए अंग प्रत्यारोपण के लिए उम्मीदवार के रूप में सुअर कोई नई बात नहीं है।

एक नए प्रयोग ने दिखाया है कि एक संभावना है, और यह बिल्कुल भी अटकलबाजी नहीं है - और यहां तक ​​कि एक अविश्वसनीय दुर्घटना भी नहीं है। वैज्ञानिकों के अनुसार, 2075 भ्रूण सूअरों में प्रत्यारोपित किए गए, और उनमें से 186 पर्याप्त तक पहुंच गए। मानव कोशिकाओं को डीएनए में एक विशेष लेबल के साथ लेबल किया गया था जो उन्हें फ्लोरोसेंट प्रोटीन का उत्पादन करने का कारण बनता है - और 17 परिपक्व, स्वस्थ भ्रूण पराबैंगनी प्रकाश में आत्मविश्वास से चमकते हैं, जिससे वैज्ञानिकों को साबित होता है कि वे निश्चित रूप से काइमेरा थे।

इस क्षण से एक जीवित इनक्यूबेटर में अंगों तक - वर्षों, शोधकर्ताओं का कहना है। और ऐसा नहीं है कि कल्पना के शरीर में मानव कोशिकाओं का अनुपात बहुत छोटा है। यह देखने के लिए कि वे कैसे बढ़ते हैं और एक वयस्क जीव में कोशिकाओं का क्या होता है, वैसे भी वैज्ञानिकों के लिए मुश्किल होगा।

हम सूअरों के बहुत करीब हैं - मुख्य रूप से अंगों के आकार के संदर्भ में। इसलिए, सूअर हमेशा ज़ेनोट्रांसप्लांटेशन के लिए नंबर 1 उम्मीदवार रहे हैं।

माउस और चूहा चिमेरस, जो पहले पैदा हुए थे, दो साल में एक पूर्ण माउस जीवन जीते थे। यह सोचने का कोई कारण नहीं है कि मानव और सुअर के चिमेरों को गंभीर स्वास्थ्य समस्याएं होंगी जो उन्हें परिपक्वता तक पहुंचने से रोकती हैं। उन्हें जैविक समस्याओं से नहीं, बल्कि नैतिक समस्याओं से पैदा होने से रोका गया था। और इतना गंभीर कि साल्क इंस्टीट्यूट की टीम को निजी पैसे से शोध करने के लिए मजबूर होना पड़ा, क्योंकि यूएस नेशनल इंस्टीट्यूट ऑफ हेल्थ के नियम - यूएस डिपार्टमेंट ऑफ हेल्थ का एक एनालॉग, जो देश में अधिकांश बायोमेडिकल रिसर्च को फंड करता है - खर्च पर रोक लगाता है पशु भ्रूण में मानव स्टेम सेल की शुरूआत के साथ किसी भी प्रयोग पर पैसा।

मानव तिल्ली के साथ सुअर के जन्म के बारे में क्या अनैतिक है? इस तरह के प्रयोग के परिणामों के बारे में हमारी अनिश्चितता। एक वयस्क भ्रूण में कोशिकाओं का अनुपात भ्रूण के समान नहीं होता है। और अगर सुअर की कोशिकाएँ एक लाख से एक अनुपात में प्रबल होती हैं, तो यह उतना डरावना नहीं है जितना कि इंसानों ने ले लिया। और एक प्राणी पैदा होगा जो एक सुअर की तुलना में एक आदमी की तरह दिखता है, एक मानव मस्तिष्क के साथ, लेकिन प्रयोग की परिस्थितियों के कारण विकृतियों के साथ। डॉक्टरों को लोगों को बचाने में सक्षम होने के लिए, ऐसा लगता है कि, अन्य बातों के अलावा, किसी व्यक्ति की अधिक सटीक परिभाषा की आवश्यकता है - और इस सवाल का अधिक सटीक उत्तर कि लोग कहां से आते हैं।