Interspecies Chimera: Gobaith Newydd i Bobl sydd Angen Trawsblannu Organ

Astudiaeth gyntaf i ddangos datblygiad chimera rhyngrywogaethol fel ffynhonnell organau newydd ar gyfer trawsblaniadau

Mewn astudiaeth a gyhoeddwyd yn Cell¹, chimeras – a enwyd ar ôl yr anghenfil llew-gafr-sarff chwedlonol – yn cael eu gwneud am y tro cyntaf drwy gyfuno deunydd o fodau dynol ac anifeiliaid. Mae'r celloedd dynol gellir ei weld yn llwyddiannus yn tyfu y tu mewn i fochyn ar ôl i fôn-gelloedd dynol (sydd â'r gallu i ddatblygu'n feinwe) gael eu chwistrellu i embryo'r mochyn gan dechnoleg bôn-gelloedd blaengar.

Mae’r astudiaeth hon a arweiniwyd gan yr Athro Juan Carlos Izpisua Belmonte yn Salk Institute for Biological Studies yng Nghaliffornia yn ddatblygiad arloesol enfawr ac yn waith arloesol o ran deall a gwireddu potensial chimeras rhyngrywogaeth ac yn darparu gallu digynsail i astudio datblygiad embryo cynnar a organ ffurfio.

Sut mae'r chimera dynol-moch yn cael ei ddatblygu?

Fodd bynnag, mae'r awduron yn disgrifio'r broses hon fel un weddol aneffeithlon gyda chyfradd llwyddiant isel o ddim ond ~9 y cant ond gwelsant hefyd fod celloedd dynol i'w gweld yn gweithredu'n llwyddiannus pan oeddent yn rhan o chimera moch dynol. Priodolir y gyfradd llwyddiant isel yn bennaf i'r bylchau esblygiadol rhwng dynol a mochyn a hefyd nid oedd unrhyw dystiolaeth bod celloedd dynol yn integreiddio i'r ffurf gynamserol o ymennydd meinwe. Mae'r gyfradd llwyddiant isel nid â sefyll, mae'r arsylwadau yn dangos bod biliynau o gelloedd yn y chimera embryo byddai ganddo filiynau o gelloedd dynol o hyd. Byddai profi’r celloedd hyn yn unig (hyd yn oed 0.1% i 1%) yn sicr yn ystyrlon mewn cyd-destun mwy er mwyn cael dealltwriaeth hirdymor o chimera rhyngrywogaethol.

Cyhoeddwyd astudiaeth chimera gysylltiedig hefyd tua'r un amser yn Nature a arweiniwyd gan Hiromitsu Nakauchi yn Sefydliad Bioleg Bôn-gelloedd a Meddygaeth Atgynhyrchiol Stanford sy'n adrodd am ynysoedd swyddogaethol mewn chimeras llygod mawr.².

Trafodaeth foesegol am chimeras, pa mor bell allwn ni fynd?

Fodd bynnag, mae'r astudiaethau sy'n ymwneud â datblygu chimeras rhyngrywogaethol hefyd yn destun dadl foesegol ac yn codi pryderon ynghylch i ba raddau y gellir gwneud astudiaethau o'r fath ac sy'n dderbyniol yn gyfreithiol ac yn gymdeithasol. Mae hyn yn cynnwys cyfrifoldeb moesegol a chyrff gwneud penderfyniadau cyfreithiol ac mae hefyd yn codi sawl cwestiwn.

Os cymerwn yr holl ystyriaethau moesegol i ystyriaeth, mae'n ansicr os a dynol-gall chimera anifail gael ei eni byth. A fydd hi'n foesegol os caiff ei eni ond ni chaniateir ei fridio trwy ei wneud yn ddi-haint? Hefyd, mae'n amheus faint o ganran o gelloedd yr ymennydd dynol a all fod yn rhan o chimera. A allai'r chimera ddisgyn i ryw ardal lwyd anghyfforddus fel pwnc rhwng ymchwil anifeiliaid a dynol. Nid yw gwyddonwyr yn gwybod llawer am eu rhywogaeth eu hunain oherwydd y rhwystrau niferus i ymchwil ar bobl. Mae'r rhwystrau hyn yn cynnwys dim cefnogaeth i ymchwil embryo, gwahardd unrhyw dreialon clinigol yn ymwneud ag addasu genetig llinell germ (celloedd sy'n troi'n sberm neu wyau), a chyfyngiadau ar yr ymchwil i fioleg datblygiad dynol.

Yn ddiau, bydd yn rhaid i wyddonwyr fynd i'r afael â'r cwestiynau hyn ar adeg briodol yn hytrach na'u hosgoi. Bydd ymdrechion o’r fath yn rhoi sylfaen ac yn datblygu’r ffordd ar gyfer ymchwil bellach sy’n foesegol gadarn ac yn rhoi mewnwelediad dyfnach i “fod yn ddynol”.

Mae'r awduron yn datgan yn bendant mai eu hamcan yn bennaf yw deall sut mae celloedd dwy rywogaeth wahanol (mochyn a dynol yma) yn cymysgu, yn gwahaniaethu ac yn integreiddio a'u bod wedi dadansoddi'r chimera dynol-moch yn gynnar iawn yn eu datblygiad.

Heriau lluosog ond gobaith aruthrol ar gyfer y dyfodol

Mae’r astudiaeth hon yn gyffrous er ei bod yn foesegol heriol ac mae’n nodi’r cam cyntaf tuag at gynhyrchu organau dynol trawsblanadwy gan ddefnyddio anifeiliaid mawr (mochyn, buwch ac ati) y mae eu organ maint a ffisioleg yn agos iawn ac yn debyg i fodau dynol. Fodd bynnag, os edrychwn ar yr astudiaeth gyfredol, mae lefelau gwrthod imiwnedd yn uchel iawn wrth i ni siarad. Mae'r cyfraniadau moch (celloedd o fochyn) i bob organ sy'n tyfu yn y chimera yn her fawr iawn i unrhyw feddyliau am drawsblannu organau llwyddiannus i fodau dynol.

Serch hynny, y gobaith gwirioneddol ar gyfer y dyfodol yma yw gallu cael a ffynhonnell newydd o organau ar gyfer trawsblaniadau mewn bodau dynol trwy ddefnyddio technolegau bôn-gelloedd a golygu genynnau. Mae hyn yn bwysig ac angen yr awr, o ystyried yr angen aruthrol am drawsblaniad ymhlith cleifion, gyda llawer ohonynt yn marw ar y rhestr aros (yn enwedig gyda gofynion yr arennau a'r afu) a hefyd y diffyg enfawr o ddigon o roddwyr.

Mae awduron yn honni y bydd yr astudiaeth hon yn effeithio ar feysydd ymchwil cysylltiedig eraill hefyd. Mae gan ddatblygiad parhaus chimeras â meinweoedd dynol cymharol oblygiadau a defnyddioldeb wrth astudio dechrau clefydau mewn bodau dynol ac ar gyfer sgrinio cyffuriau cyn treialon ar gyfranogwyr dynol ar wahân i ddeall y gwahaniaethau rhwng y rhywogaethau. Yn yr astudiaeth hon, ni ddefnyddiwyd y dechnoleg ar gyfer chimeras dynol, ond yn ddamcaniaethol gellid dyfeisio methodoleg gyflenwol yn y dyfodol i geisio defnyddio chimeras i wneud organau dynol i'w trawsblannu. Bydd mwy o waith yn y maes hwn yn rhoi cipolwg ar lwyddiant a chyfyngiadau posibl y technolegau hyn pan gânt eu defnyddio i ddatblygu chimera.

Mae hon yn astudiaeth gyntaf a hollbwysig ar ddatblygiad chimeras dynol ac anifeiliaid ac mae'n paratoi'r ffordd i hybu dealltwriaeth y gymuned wyddonol o lwybrau creu a datblygu celloedd mewn lleoliad anifeiliaid.

***

Ffynhonnell (au)

1. Wu J et al. 2018. Cimeriaeth Ryngrywogaethol â Bôn-gelloedd Plwripotent Mamaliaid. Cell. 168 (3). https://doi.org/10.1016/j.cell.2016.12.036

2. Yamaguchi T et al. 2018. Mae organogenesis rhyngrywogaeth yn cynhyrchu ynysoedd swyddogaethol awtologaidd. Natur. 542. https://doi.org/10.1038/nature21070

***