فرارو-دانشمندان در حال توسعه خوک‌های اصلاح‌شده ژنتیکی هستند که می‌توانند روزی به عنوان عضوی اهداکننده به یک انسان خاص شخصی‌سازی شوند و این موضوع باعث پرسش‌هایی از سوی کارشناسان اخلاق شده است.
روزنامه وال استریتعلیرغم تلاش های طولانی مدت برای حل این مشکل، اندام های انسانی کافی برای همه افرادی که نیاز به پیوند نجات بخش دارند، وجود ندارد. بنابراین، دانشمندان به دنبال گروه جدیدی از اهداکنندگان بالقوه هستند: خوک ها.
آنها پروژه‌هایی را اجرا می‌کنند که ممکن است در نهایت منجر به ایجاد خوک‌های شخصی شود، حیواناتی که به عنوان اهداکنندگان عضو ایده‌آل برای افراد خاص طراحی شده‌اند یا دارای همان تغییرات ژنتیکی هستند که باعث بیماری در انسان می‌شوند و امکان آزمایش و تحقیق را فراهم می‌کنند. چندین دهه است که دانشمندان در تلاش برای پیوند اعضا بین گونه های مختلف بوده اند که به پیوند خارجی نیز معروف است.
در ابتدا، تمرکز بر شامپانزه ها و بابون ها به عنوان نامزدهای احتمالی این عنوان بود، زیرا اولین غیرانسان ها نزدیک ترین بستگان ژنتیکی به انسان هستند.
در سال های اخیر، دانشمندان توجه خود را به خوک هایی معطوف کرده اند که بدن آنها از نظر اندازه و عملکرد مشابه بدن انسان است. خوک ها همچنین دوره های بارداری نسبتا سریعی دارند (بارداری حدود چهار ماه طول می کشد) و کمتر از شامپانزه ها و بابون ها ویروس را به انسان منتقل می کنند.
برای اینکه اندام های خوک برای پیوند انسان مناسب تر شوند، دانشمندان باید ویرایش ژن را در DNA خوک انجام دهند. سطح سلول های خوک حاوی یک مولکول قند است که می تواند سیستم ایمنی بدن انسان را تحریک کند تا به اندام های خوک حمله کند و آن را پس بزند.
پیشرفت در فناوری ویرایش ژن Crispr فرصت های جدیدی را برای دانشمندان فراهم کرده است تا ویرایش ژن را انجام دهند و حتی یک روز بتوانند آن را برای بیماران و بیماری های خاص شخصی سازی کنند.
آنها سلول های ویرایش شده توسط DNA را در سلول های خوک که هسته آنها حذف شده است وارد می کنند. سپس اسپرم به رحم خوک ماده منتقل می شود. آن خوک، خوک‌های ماده‌ای را به دنیا می‌آورد که سلول‌های آنها، از جمله سلول‌های درون اندام‌ها، حاوی ژن‌های ویرایش‌شده هستند.
مطالعات اخیر روی پیوند اعضا با تمرکز بر قلب و کلیه خوک، مزایای بالقوه این روش را برجسته کرده است.
یک جراح نادر پیوند قلب در موسسه پیوند لانگون در نیویورک اخیراً قلب خوک را به دو فرد مرگ مغزی پیوند زد تا اطلاعاتی را جمع‌آوری کند که ممکن است روزی چشم‌انداز استفاده از اهداکنندگان عضو خوک را برای بیماران زنده افزایش دهد.
دکتر معظمی به «وال استریت ژورنال» می گوید: در یک مورد، قلب پیوند خوک شروع به تپیدن کرد، اما برای مدت طولانی آنقدر کوچک بود که عملکرد بدن فرد را پشتیبانی نمی کرد.
دانشمندان موسسه Langone و شرکت Revivicor Inc. مطالعات بیشتری را برای درک بهتر اندازه محدود قلب و عروق خونی خوک آغاز کرده اند. دکتر معظمی می گوید: روزی متوجه شدم که قرار است برای مردی پیوند عضو انجام دهم و می توانم خوک قلبی را به او توصیه کنم.
آزمایشگاهی در دانشگاه ویسکانسین مدیسون وجود دارد که برخی از تحقیقات روی خوک‌های NF1 در آنجا انجام می‌شود.
دانشمندان دانشگاه ویسکانسین-مدیسون همچنین به دنبال راه هایی برای سفارشی کردن خوک ها برای درمان سایر مشکلات پزشکی هستند.
دانشمندان از ویرایش ژن برای ایجاد خوک هایی با جهش ژنی استفاده می کنند که باعث نوروفیبروماتوز نوع 1 یا NF1 می شود. از هر 3000 نوزاد در ایالات متحده، یک نوزاد با این بیماری متولد می شود که می تواند باعث ایجاد تومور در سیستم عصبی، پوست و چشم، اختلالات یادگیری و مشکلات گوارشی شود.
هدف نهایی ایجاد یک خوک شخصی برای هر کودک مبتلا به نوروفیبروماتوز نوع 1 است. تحقیقاتی در مورد سفارشی‌سازی خوک‌ها انجام شده است، و همچنین می‌تواند درس‌هایی به همراه داشته باشد که در مورد پیوند خارجی نیز قابل استفاده است.
در تحقیقات نوروفیبروماتوز نوع 1، پزشکان به طور بالقوه می‌توانند داروها را روی خوک‌های خود آزمایش کنند تا قبل از دادن دارو به کودکان، ببینند که آیا داروها مؤثر هستند یا خیر. خوک هایی که زودتر از کودکان بالغ می شوند در کودکی به آینده نگاه می کنند و می توانند مداخله را زودتر یا بهتر انجام دهند.
پروژه شخصی سازی خوک طی یک جلسه تصادفی در یک رویداد دانشگاهی در سال 2014 بین دکتر شانموگانایگام و چارلز کونسیتزکه، دستیار مدیر مرکز بیوتکنولوژی دانشگاه، و پدر میسون، که اکنون 12 ساله است و نوروفیبروماتوز نوع 1 دارد، آغاز شد.
وقتی دکتر شانموگان به آقای کونسیتزکه گفت که خوک ها را برای مطالعه بیماری های قلبی اختراع کرده است، کونسیتزکه به او گفت: “من برای شما پروژه ای دارم.”
دکتر شانموگانایگام
وقتی میسون شش ماهه بود، والدینش متوجه وجود لکه های قهوه ای در سراسر بدن او شدند که یکی از ویژگی های نوروفیبروماتوز نوع 1 است. او زمانی که زود به دنیا آمد به این بیماری مبتلا شد. Konsitzke می گوید که میسون دارای یک تومور غیرقابل عمل است که در قسمت عصبی صورت چپ او رشد می کند و به اوتیسم مبتلا شده است.
یکی از موانع اصلی در تحقیق و توسعه داروهای نوروفیبروماتوز نوع 1، فقدان یک مدل حیوانی بالغ بود که بتواند به طور قابل اعتماد به دانشمندان اجازه دهد پیش‌بینی کنند که آیا داروهایی که روی حیوانات کار می‌کنند ممکن است در انسان نیز مؤثر باشند یا خیر. به نظر می رسد خوک هایی با بدنی مشابه بدن انسان بهترین و مناسب ترین نامزد برای انواع خاصی از تحقیقات هستند.
زمانی که اولین خوک مبتلا به نوروفیبروماتوز نوع 1 در سال 2016 متولد شد، دانشمندان به میسون اجازه دادند نام آن را انتخاب کند. و نام آن خوک را «تانک» گذاشت، نام همان شخصیت داستانی که قبل از خواب برای پسرش ساخته و تعریف کرده بود. به گفته Konsitzke، “وال استریت ژورنال” می گوید: “خوک ها نیز بخشی از خانواده هستند.”
با پیشرفت بیماری، تانک تومورها و مشکلات جزئی ایجاد کرد و در سال 2020 کشته شد. محققان مطالعات گسترده ای بر روی دو تومور خوک انجام داده اند و امیدوارند که این کار امکان آزمایشات دارویی را در آینده فراهم کند. concicizke programmы псерш бы mergi бод. میسون به خوبی از آن موضوع فهمیده و اکنون جذب این موقعیت شده است.
از زمان تولد اولین خوک مبتلا به نوروفیبروماتوز نوع 1، دانشمندان بیش از 350 جهش با نوروفیبروماتوز نوع 1 ایجاد کرده اند که در مقالات منتشر شده در نشریات علمی به تفصیل شرح داده شده است.
دکتر شانموگانایگام می گوید که محققان می خواهند این مفهوم را قبل از ایجاد یک خوک شخصی سازی شده برای کودک اثبات کنند. برخی از خوک ها به دلیل بیماری مردند. بقیه کشته شدند وی افزود: حدود 5 تا 8 خوک مبتلا به نوروفیبروماتوز نوع 1 به منظور پرورش خوک برای مطالعات تایید شده نگهداری می شوند.
در طول پروژه، محققان با سوالات اخلاقی دست و پنجه نرم کردند. اگر بیماری باعث مرگ شود، آیا پزشکان خود را موظف می دانند حتی قبل از بروز علائم برای کودک دارو تجویز کنند؟ دکتر شانموگانایگام گفت که ممکن است والدین به دلیل پیش آگهی این بیماری دچار مشکل شوند که لزوماً قطعی نیست.
چرا دانشمندان در حال مطالعه خوک ها برای پیوند اعضا هستند؟
کمبود اعضای اهدایی انسان برای پیوندهای نجات دهنده وجود دارد. اندام های خوک به عنوان یک جایگزین بالقوه ظاهر شده اند، تا حدی به این دلیل که خوک ها به راحتی پرورش داده می شوند و اندام های آنها از نظر اندازه شبیه اندام های انسان است. اکنون دانشمندان می توانند ژن خوک ها را به گونه ای ویرایش کنند که اندام ها را برای پیوند به انسان مناسب تر کند.
مخالفان پیوند اعضا در مورد آسیبی که ممکن است به خوک ها وارد شود، تردید کرده اند. دکتر «ال. سید آدام جانسون، استادیار اخلاق و علوم انسانی در سیراکیوز، استدلال می‌کند که خوک‌ها ممکن است در آینده به‌عنوان اهداکنندگان عضو مورد استفاده قرار گیرند، زیرا تحت عمل‌های جراحی و روش‌های متعددی قرار می‌گیرند که می‌تواند باعث ایجاد درد در حیوانات شود.
«نیتا فراهانی» استاد حقوق و فلسفه در دانشکده حقوق دوک و محقق اخلاق فناوری های نوظهور می گوید: اگرچه خوک ها معمولاً برای غذا ذبح می شوند، اما وقتی حیوانات اصلاح ژنتیکی می شوند سؤالات اخلاقی متفاوتی مطرح می شود.
دکتر فراهانی خاطرنشان می کند که محدودیت های بیشتری برای تحقیقات مربوط به حیواناتی که از نظر شناخت پیشرفته تر هستند یا ظرفیت بیشتری برای نشان دادن درد دارند اعمال شده است. او می افزاید که دانشمندان هنوز به طور کامل توانایی های تشخیص حیوانات یا اینکه چگونه ویرایش ژن، که می تواند شامل ژن های انسانی باشد، ممکن است باعث تغییر آن شود، درک نکرده اند. و می گوید: با این کار شما شروع به پاک کردن مرز بین انسان و حیوان غیرانسان کرده اید.
وقتی نوبت به آینده پیوند اعضا می رسد، دانشمندان در حال آزمایش هستند که تا چه حد می توانند برای ایجاد خوک های شخصی سازی شده پیش بروند. «دانیل گاری»، استاد و مدیر برنامه علوم پزشکی و ترمیمی در دانشگاه مینه‌سوتا، و همکارانش جنین خوک‌هایی را ایجاد کردند که فاقد ژن سازنده رگ‌های خونی بودند. سپس سلول های انسانی را به خوک های جنینی منتقل کردند که منجر به رشد رگ های خونی انسان شد. دکتر می گوید جنین ها هنوز زنده به دنیا نیامده اند. با این حال، او امیدوار است که این رویکرد در نهایت به هر عضوی در خوک اجازه دهد تا برای پیوند در دسترس فرد قرار گیرد.
دکتر گاری پیش بینی می کند که افرادی که به اندام های بدن نیاز دارند، روزی می توانند سلول های خود را به خوک های جنین تزریق کنند و خوک ها را حتی بیشتر از قبل شخصی کنند. و او می گوید: “ما می خواهیم خوک ها را انسانی تر کنیم.”
