Bagi orang Yunani kuno, chimera adalah makhluk yang tidak menyenangkan - sebagian singa, sebagian kambing, dan sebagian ular. Chimera pertama yang diciptakan Juan Carlos Ispisua Belmonte pada tahun 1992 jauh lebih tidak menakutkan: chimera terdiri dari anggota badan embrio tikus yang dicangkokkan ke sayap embrio ayam. Belmonte adalah seorang ilmuwan muda yang bekerja di sebuah laboratorium di Heidelberg, Jerman. Dia terpesona oleh misteri ekspresi gen - sinyal biologis yang mengatur perkembangan hewan - dan potensi sel embrio.
Ambil vertebrata apa saja: ayam, babi, manusia. Saat dewasa, mereka berubah menjadi organisme yang sama sekali berbeda, tetapi mereka mulai dengan hal yang hampir sama. Belmonte mulai bertanya-tanya: jika kaki tikus dapat berakar pada sayap ayam, apa lagi yang mungkin? Bagaimana lagi para ilmuwan dapat mengubah sinyal yang menentukan akan menjadi apa makhluk itu?
Apakah mungkin menumbuhkan makhluk lain dari satu makhluk?
Minat Belmonte pada fleksibilitas embrio, dalam arti tertentu, bersifat pribadi. Sebagai anak dari orang tua yang miskin dan berpendidikan rendah di pedesaan Spanyol selatan, dia terpaksa meninggalkan sekolah selama beberapa tahun untuk menghidupi keluarganya dengan bekerja di sebuah pertanian. Baru pada masa remaja dia kembali ke kelas - dan sejak saat itu dia dengan cepat berpindah dari filsafat (Nietzsche dan Schopenhauer adalah favoritnya) ke farmakologi dan genetika.
Pada tahun 2012, Belmonte telah menjadi salah satu ahli biologi terkemuka di dunia, bekerja di laboratoriumnya sendiri di Salk Institute di La Jolla, California, dan satu lagi di negara asalnya, Spanyol. Seperti rekan-rekannya di seluruh dunia, dia merenungkan bagaimana menggunakan alat baru yang ampuh dalam gudang disiplin ilmu - platform pengeditan gen CRISPR-Cas9. Setelah pekerjaan serius pertama pada CRISPR muncul, Belmonte dengan cepat menemukan gol. Di Amerika Serikat saja, sekitar 100.000 orang berada dalam daftar tunggu untuk transplantasi organ pada waktu tertentu, dan sekitar 8.000 di antaranya meninggal setiap tahun karena kekurangan donor. Menurut Belmonte, CRISPR dan chimeras bisa jadi solusinya. Dia berharap dapat menggunakan teknik penyuntingan gen baru untuk mengubah tubuh ternak menjadi inkubator bagi jantung, ginjal, hati, dan paru-paru manusia.
Pencarian Belmonte dimulai dengan penelitian pada tikus. Dengan menggunakan CRISPR, dia dan timnya menghilangkan gen yang memungkinkan hewan menumbuhkan banyak organ, termasuk mata, jantung, dan pankreas. Alih-alih membiarkan embrio tikus yang diubah ini berkembang sendiri, para ilmuwan Salk menyuntikkan beberapa sel induk tikus ke dalam campuran. Kemudian, sel tikus menggantikan organ yang hilang dan hewan tersebut menjalani kehidupan tikus normal. Pada 2017, Belmonte dan rekan-rekannya telah beralih ke topik yang lebih besar. Mereka menyuntikkan sel induk manusia ke dalam 1.500 embrio babi biasa, kemudian menanamkan embrio ini ke dalam induk babi. Dalam waktu sekitar 20 hari, beberapa dari mereka berubah menjadi chimera babi manusia. Itu sukses sederhana. Embrio lebih banyak babi daripada manusia: untuk 100.000 sel babi ada 1 manusia. Tetapi percobaan itu berhasil: ini adalah embrio chimeric pertama yang dibuat melalui fusi dua spesies besar yang berkerabat jauh.
Video promosi:
Seperti halnya tikus dan tikus, Belmonte berencana menggunakan CRISPR untuk menghentikan dorongan babi untuk membuat organnya sendiri dan kemudian mengisi celah tersebut dengan sel manusia. Tetapi langkah kedua - membuat sel manusia berakar pada babi lebih cepat - terbukti sangat sulit. “Performa tikus tikus sangat bagus. Efisiensi manusia babi tidak terlalu tinggi. Ini masalahnya. " Saat ini, lab Belmonte sedang melalui proses trial and error yang kompleks - para ilmuwan menguji bagaimana sel-sel hewan dan manusia yang berbeda berinteraksi satu sama lain, dengan harapan dapat menerapkan temuan ini pada chimera babi dan manusia. Tetapi bahkan proses yang melelahkan ini, menurut para ilmuwan, sangat cepat menurut standar tahun-tahun sebelumnya. Dengan metode tradisional, mereka membutuhkan "ratusan tahun". Namun berkat CRISPR, kami dapat dengan cepat mengumpulkan banyak gen dan memodifikasinya.
Jika CRISPR membantu Belmonte dalam ambisinya, dia juga mengirimnya ke salah satu bidang ilmu etika yang paling sulit. Orang kuno memandang chimera sebagai pertanda buruk, dan manusia modern melihatnya dengan cara yang sama - terutama ketika garis antara manusia dan hewan semakin kabur. Dalam pidatonya tahun 2006, Presiden AS George W. Bush menyebut penciptaan hibrida semacam itu sebagai salah satu "penyalahgunaan paling mengerikan dalam penelitian medis." Pada 2015, Belmonte mengetahui bahwa ia dinominasikan untuk Penghargaan Perintis, salah satu hibah paling bergengsi dan dermawan dari National Institutes of Health. Kemudian ternyata pekerjaan di jalur ini ditangguhkan - karena pekerjaannya dengan chimera. Pada tahun yang sama, NIH menangguhkan pendanaan federal untuk penelitian apa pun tentang implantasi sel induk manusia ke dalam embrio hewan.mengutip kebutuhan untuk merefleksikan masalah etika. Setahun kemudian, moratorium dijanjikan dibatalkan, namun sejauh ini belum ada pendanaan. Belmonte akhirnya memenangkan Penghargaan Perintis, tetapi dia melakukan sebagian besar eksperimennya dengan babi di Spanyol dengan biaya sendiri.
John de Vaux, direktur Departemen Teknik Sel dan Jaringan di Rumah Sakit Universitas Montpellier di Prancis, dengan mudah menyajikan skenario kasus terburuk yang melibatkan chimera babi. Misalnya, jika terlalu banyak sel manusia yang memasuki otak babi, maka hewan tersebut secara teoritis dapat mengembangkan jenis kesadaran dan kecerdasan baru. (Pada 2013, para ilmuwan dari Rochester, New York, menyuntik tikus dengan sel otak manusia - dan tikus itu lebih pintar dari rekan-rekannya.) “Akan sangat mengerikan membayangkan suatu bentuk kesadaran manusia yang terperangkap dalam tubuh seekor binatang,” kata de Vaux. Bagaimana jika para ilmuwan secara tidak sengaja menciptakan seekor babi yang bisa memahami penderitaannya sendiri dengan rasa ketidakadilan moral? Bahkan jika Anda bisa membunuh hewan untuk diambil organnya, yang tidak akan disetujui oleh banyak aktivis kesejahteraan hewan, tidak diragukan lagiakan sangat mengerikan untuk membunuh makhluk dengan kecerdasan humanoid untuk mengambil pankreasnya.
Belmonte menawarkan solusi langsung untuk masalah ini: dibutuhkan lebih banyak CRISPR. Dengan menggunakan pengeditan gen, katanya, para ilmuwan dapat mencegah sel manusia menjajah otak babi. Intervensi tersebut dapat mencegah DNA manusia memasuki garis bibit babi sehingga tidak diteruskan ke anak babi di masa depan. Ini adalah skenario lain yang membuat bioetika cemberut. “Ada teknologi di laboratorium yang dapat membantu kami menghindari masalah etika ini,” kata Belmonte.
Penelitian chimera hanyalah salah satu garis besar penelitian di laboratorium Belmonte 58 tahun menggunakan CRISPR. Dia dan timnya juga melakukan banyak eksperimen dalam pengeditan epigenetik, variasi CRISPR yang memodulasi ekspresi gen daripada memutus urutan DNA itu sendiri. Berkat ini, gejala diabetes, penyakit ginjal, dan distrofi otot pada tikus benar-benar pulih. Kita dapat mengatakan bahwa para ilmuwan sedang mencoba untuk mengatasi penuaan itu sendiri.
“Dia mendorong batas kemampuan kami saat ini,” kata Pablo Juan Ross, profesor di Departemen Zoologi di Universitas California, Davis, yang bereksperimen dengan chimera pada babi dan domba di laboratoriumnya sendiri. Kedua ilmuwan tertarik untuk membuktikan nilai pengeditan gen dan penciptaan khimera. Ross bertaruh bahwa kita tidak bisa melepaskan teknologi yang akan memungkinkan kita menumbuhkan organ pada hewan tanpa menunggu remaja lain meninggal dalam kecelakaan mobil.
Tapi Belmonte tidak terburu-buru, meski dia sendiri tidak sabar. Dia memutuskan untuk menghancurkan janin pertama babi chimeric embrionik selama trimester pertama, tanpa menunggu mereka berkembang menjadi sesuatu yang lebih kompleks secara etis - terlepas dari kenyataan bahwa di Spanyol, tempat mereka dibesarkan, aturan akan mengizinkan Belmonte untuk membunuh hewan kapan saja. Dan dia waspada terhadap pengeditan gen pada manusia. “Kami perlu belajar lebih banyak sebelum menggunakan CRISPR pada manusia,” katanya. "Saya belum berani membawanya ke luar laboratorium."
Kemajuan seharusnya tidak hanya dalam sains. Harus ada juga perdebatan mendalam tentang penyuntingan gen - dan harus ada suara tidak hanya di kalangan ilmuwan, tetapi juga di antara dokter, masyarakat dan pemerintah. De Vaux setuju: “Einstein melakukan penelitian fundamental dalam fisika. Namun di tingkat nasional, diputuskan untuk menerapkan hasil ini pada pemboman Hiroshima - bukan pada tingkat ilmuwan."
Belmonte sangat yakin bahwa para ilmuwan saat ini berada di ambang penyembuhan penyakit, membalikkan penuaan dan menyelamatkan nyawa dengan organ yang tumbuh. Itu bisa mengubah evolusi kita sendiri, spesies kita sendiri.
Apakah Anda setuju dengannya?
Ilya Khel
