Vooruitzichten en controverses

28 dagen oud varkensembryo met replica van een menselijke nier. (Foto: GIBH)

Dit is een historische foto. Een team van onderzoekers in China heeft voor het eerst met succes een kloon van een menselijk orgaan in een ander dier gecreëerd.

Het experiment, uitgevoerd met gekloonde nieren in varkensembryo's, is een stap in de richting van de droom om andere zoogdieren te gebruiken als bron van organen voor transplantaties. Deze 'hybride' organen roepen echter nog steeds lastige ethische vragen op.

Onderzoekers van het Guangzhou Institute of Biomedical and Health Sciences hebben volwassen menselijke cellen geherprogrammeerd om het vermogen terug te krijgen om elk orgaan of weefsel in het lichaam te vormen. Het team introduceerde deze menselijke pluripotente cellen in varkensembryo's die genetisch gemodificeerd waren zodat ze zich niet tot varkensnieren zouden ontwikkelen. De menselijke cellen vulden de leemte op en creëerden een "rudimentaire" nier, een tussenstadium van het nierstelsel, de mesonefros.

Het team plaatste in totaal 1820 embryo's in 13 zeugen en beëindigde de drachten vervolgens op dag 25 en 28 (ongeveer een kwart van de normale draagtijd voor varkens) voor evaluatie. De resultaten toonden aan dat vijf van de geselecteerde embryo's normale nieren hadden tijdens de ontwikkeling, waarbij de urineleiders zich begonnen te vormen en verbinding maakten met de blaas. Deze nieren bevatten 50 tot 60 procent menselijke cellen.

Het onderzoek werd geleid door de Chinese wetenschapper Liangxue Lai, maar het idee werd geïnitieerd door een team onder leiding van de Spaanse onderzoeker Juan Carlos Izpisua. In 2017 kondigde Izpisua de creatie aan van embryo's van mens en varken met een verhouding van 1:100.000 menselijke cellen tot varkenscellen. Deze baanbrekende experimenten werden uitgevoerd aan de Universiteit van Murcia (Spanje) en op twee boerderijen in Murcia, ondanks heftige discussies door een commissie van experts van het Carlos III Health Institute. De commissie gaf uiteindelijk groen licht voor de proeven, ondanks "de biologische risico's die inherent zijn aan het creëren van chimaera's tussen mens en varken", maar op voorwaarde dat geen van de dieren met menselijke cellen zich kon voortplanten.

Bij een 28 dagen oud varkensembryo groeide een nier die voor de helft uit menselijke cellen bestond. (Foto: GIBH)

De heer Izpisua verwelkomde het nieuwe onderzoek, waar hij niet bij betrokken was. "Ze gaan een stap verder en tonen aan dat cellen ruimtelijk georganiseerd kunnen zijn en georganiseerde weefselstructuren kunnen creëren", aldus de onderzoeker, die tevens directeur is van het San Diego Institute of Science bij Altos Laboratories in de VS.

"Het is nog niet mogelijk om volwassen menselijke organen in varkens te kweken, maar dit onderzoek brengt ons een stap dichterbij. Het is een grote stap voorwaarts", aldus Izpisua.

Volgens officiële gegevens worden er wereldwijd elk jaar ongeveer 150.000 organen getransplanteerd, maar alleen al in de VS staan er 100.000 mensen op de wachtlijst voor een orgaantransplantatie en sterven er elke dag 17 van hen.

Liangxue Lai en een team onder leiding van de Spaanse onderzoeker Miguel Angel Esteban werken nu aan het doel om volwassen nieren te produceren, hoewel ze nog technische en ethische obstakels moeten overwinnen. Een van de belangrijkste obstakels is voorkomen dat menselijke cellen de nier verlaten en zich in de hersenen of gonaden (testikels of eierstokken) van het varken nestelen.

"De vraag is of het ethisch verantwoord is om varkens geboren te laten worden met volwassen gekloonde nieren. Het hangt allemaal af van de mate waarin de menselijke cellen bijdragen aan de andere weefsels van het varken", aldus Esteban.

Zijn onderzoek, gepubliceerd op 7 september in het tijdschrift Cell Stem Cell, toonde aan dat er "zeer weinig" menselijke cellen verspreid waren over de hersenen en het ruggenmerg van varkensembryo's. "Om alle ethische kwesties uit de weg te ruimen, modificeren we de menselijke cellen verder zodat ze op geen enkele manier het centrale zenuwstelsel van het varken kunnen binnendringen", aldus de Spaanse arts.

In 2020 slaagde een team van de Universiteit van Minnesota erin om menselijk endotheel (de binnenste laag van bloedvaten) te creëren in varkensembryo's.

Een jaar later creëerde hetzelfde team, onder leiding van Mary Garry en Daniel Garry, 27 dagen oude varkensembryo's met gekloonde spieren.

Spaanse arts Miguel Ángel Esteban (rechts) en zijn Chinese collega Liangxue Lai, bij het Guangzhou Institute of Biomedicine and Health. (Foto: GIBH)

Met het nieuwe experiment in China merkte nefroloog Rafael Matesanz, oprichter en voormalig directeur van de Nationale Transplantatie Organisatie in Spanje, op dat dit de eerste keer is dat een menselijk orgaan in een ander dier is gecreëerd. " Conceptueel gezien is dit een zeer belangrijke en betekenisvolle stap, maar het is geen voorbode van de ontwikkeling van een nier ", aldus de nefroloog.

Matesanz was een van de leden van de commissie die Izpisua's experimenten in Murcia goedkeurde. Volgens hem is het "twijfelachtig" of een experiment zoals dat in Guangzhou in Europa zou worden goedgekeurd, omdat er een mogelijkheid bestaat dat menselijke cellen de hersenen van het varkensembryo zouden kunnen binnendringen, wat inderdaad is gebeurd.

" Het grootste risico is dat de cellen het centrale zenuwstelsel bereiken en menselijke varkenslichamen creëren. Of dat ze in het voortplantingssysteem terechtkomen ", waarschuwde hij.

De oprichter van de National Transplant Foundation gelooft dat "een veel veelbelovender pad" het creëren van genetisch gemodificeerde varkens is, zodat varkensorganen na transplantatie niet meer worden afgestoten. Op 25 september 2021 transplanteerde een team van chirurgen van New York University met succes een varkensnier in een hersendode vrouw. Op 7 januari 2022, na een operatie in het University of Maryland Medical Center, werd de Amerikaanse staatsburger David Bennett de eerste persoon met een kloppend varkenshart in zijn borstkas. Bennett overleed twee maanden later aan hartfalen, maar er waren geen duidelijke tekenen van orgaanafstoting, ondanks dat zijn hart was geïnfecteerd met een varkensvirus.

De Spaanse chemicus Marc Güell is een van de oprichters van eGenesis, een Amerikaans bedrijf dat varkens-DNA modificeert om varkensorganen te maken voor menselijke transplantaties. Ook Güell verwelkomde deze nieuwe resultaten: " Het kan helpen om beter te begrijpen waar de huidige grenzen van chimerisme tussen soorten liggen ."

Nefroloog Josep Maria Campistol, directeur-generaal van het Hospital Clínic de Barcelona, benadrukte alle perspectieven die varkens-mens-embryo's bieden. " Ze zouden een onuitputtelijke bron van organen kunnen zijn en de mogelijkheid bieden om specifieke, gepersonaliseerde menselijke organen voor bepaalde patiënten te creëren", zei hij.

(Bron: Tin Tuc krant)

Bron