04.10.2013

Vil dyrke menneskeorganer i gris

Ung gris

Foto: Scandinavian Stockphoto

Forskere i Japan prøver å utvikle en helt ny metode for å skaffe organer til transplantasjon. Metoden vil skape fornyet etisk diskusjon om hvor langt vi kan gå i å blande inn menneskegener og -celler i andre arter.

Av Andreas Tjernshaugen i tidsskriftet GENialt

– Folk tror vi lager et menneskegris-monster, sier Hiromitsu Nakauchi.

Men når han forklarer hva han og kollegaene forsøker å gjøre, godtar de fleste ideen, hevder den japanske forskeren i et intervju med tidsskriftet Science Translational Medicine.

Stor etterspørsel

Bakgrunnen for diskusjonen er stor etterspørsel etter nye organer til syke personer. I USA gjennomføres for eksempel rundt 30.000 organtransplantasjoner årlig. Samtidig står mer enn 100.000 i kø for å få transplantasjon, og mer enn 6000 dør årlig mens de venter (tall fra organdonor.gov).

På slutten av 1990-tallet hadde mange store forhåpninger til at transplantasjon av dyreorganer til mennesker skulle bli en brukbar behandlingsform i nær framtid. Grisen pekte seg ut som aktuell blant annet fordi den har organer som ligner menneskets i størrelse.

Siden har optimismen avtatt sterkt. Én viktig grunn er problemet med avstøtning, altså at menneskekroppens immunforsvar angriper det nye organet. For å unngå avstøtning har forskere utviklet genmodifiserte griser som mangler noen av de molekylene som menneskekroppen oppfatter som fremmede. Problemet er likevel langt fra løst, og i dag er xenotransplantasjon – å transplantere organer fra dyr til menneske – forbudt i Norge. Det skyldes også bekymring for at nye, smittsomme virussykdommer skal følge med dyreorganene.

– Den faren er så uforutsigbar at pasienter vil måtte samtykke til livslang overvåkning og i verste fall internering hvis smitte skulle bryte ut – både for seg selv og sine nærmeste. Grunnleggende rettigheter må altså settes til side. For mange har dette vært et avgjørende argument mot å tillate xenotransplantasjon, sier professor Roger Strand ved Senter for vitenskapsteori ved Universitetet i Bergen.

Menneskeceller i gris

Stamcelleforskeren Hiromitsu Nakauchi utendørs

Stamcelleforskeren Hiromitsu Nakauchi. Foto: Jun Seita (Creative Commons 2.0.)

De siste årene har Hiromitsu Nakauchi ledet an i forskning på en alternativ strategi for å avhjelpe organmangelen, nemlig å dyrke menneskeorganer i dyrekropper. For eksempel kan man forsøke å få en bukspyttkjertel fra menneske – altså et organ som kun består av menneskeceller – til å vokse i kroppen til en gris.

Ideen er å først genmodifisere griser slik at de helt mangler organet man er interessert i. På et tidlig stadium i utviklingen av et griseembryo av denne modifiserte typen settes det så inn noen stamceller fra menneske som har potensial til å utvikle seg til nesten alle typer menneskeceller. Dersom dette resulterer i et levedyktig foster, får vi en gris som har noen menneskeceller blandet inn blant grisecellene i de fleste av kroppens organer. Unntaket er det organet som grisen ikke har anlegg for å lage selv. Her skal det vokse fram et organ kun bestående av menneskeceller. Det nye organet kan deretter transplanteres til et menneske som trenger det.

Nakauchi og medarbeiderne har fått denne metoden til å fungere i eksperimenter som kombinerer celler fra rotter og mus. Noen av trinnene har de også fått til i eksperimenter med griser. Men flere viktige hindre gjenstår for forskerne – både når det gjelder å få metoden til å virke, og når det gjelder å få tillatelse til å gjennomføre nødvendige forsøk.

Foreløpig er det et åpent spørsmål om det lar seg gjøre å skape levedyktige embryoer som består av celler både fra gris og menneske. Forskere har lyktes med å lage kimærer – altså individer med celler fra flere foreldre – av flere typer pattedyr, men jo lengre dyrene står fra hverandre i evolusjonshistorien, jo vanskeligere er det å få til en levedyktig kimære. Nakauchi har antydet at aper kan være et alternativ hvis man ikke lykkes med griser.

Kontroversielt

Å tilføre dyr celler eller gener fra mennesker vekker etisk diskusjon. Det britiske Academy of Medical Sciences presenterte i 2011 en omfattende rapport om dyr som inneholder materiale fra mennesker. Arbeidsgruppen bak rapporten la vekt på at det er gjennomført en lang rekke slike eksperimenter. For eksempel har mus fått satt inn leverceller fra menneske  slik at de utvikler en lever som hovedsakelig består av menneskeceller. Hensikten er å studere leversykdommer og å prøve ut nye medisiner. Mus og andre forsøksdyr har også blitt genmodifisert slik at de uttrykker enkelte gener fra menneske. Arbeidsgruppen mente det store flertallet av slike eksperimenter ikke reiser spesielle etiske innvendinger ut over spørsmålene om dyrevelferd som gjelder generelt ved dyreforsøk.

Samtidig pekte arbeidsgruppen på tre typer etiske utfordringer som gjør at tre typer eksperimenter bør underlegges spesiell regulering og tilsyn. Det gjelder forskning som kan tenkes å føre til at dyr (spesielt aper) kan få menneskelignende hjernefunksjoner, forskning som omfatter kjønnsceller og for eksempel kan tenkes å føre til utilsiktet befruktning mellom menneskers og dyrs kjønnsceller, og dessuten forsøk som gir dyr menneskelignende utseende eller adferd. Enkelte typer forsøk er så problematiske på ett eller flere av disse områdene at de inntil videre ikke bør tillates i det hele tatt, konkluderte arbeidsgruppen.

Hvit laboratorierotte med røde øyne

Det er gjennomført mange eksperimenter hvor rotter eller mus får tilført celler eller gener fra menneske. Foto: Scandinavian Stockphoto

Trenger tillatelse

Nakauchi venter nå på tillatelse til å sette i gang forsøk med stamceller fra menneske i griser. Hittil har ikke japanske myndigheter tillatt forskerne å gjøre forsøk hvor et embryo som inneholder  menneskeceller, settes inn i livmoren til et dyr for å utvikle seg til et nytt individ. Etter positiv uttalelse fra et bioetisk ekspertpanel ligger det nå an til at reglene blir endret i Japan. Men arbeidet med de nye reglene kan ta et år eller to, uttalte Nakauchi i juni.

I mellomtiden planlegger Nakauchi og kolleger også å starte forsøk ved Stanford-universitetet i den amerikanske delstaten California. I USA gjelder ikke noe generelt forbud mot menneske/dyr-kimærer, men hver enkelt søknad vurderes. De amerikanske retningslinjene legger blant annet vekt på at menneskers gener og celler ikke skal finne veien til de nye dyras sædceller eller eggceller (slik at menneskelige trekk kan gå i arv) eller deres hjerner. Nakauchi hevder i intervjuer at de har metoder for å hindre dette. De skal ha satt inn et gen i stamceller fra mus som hindrer stamcellene i å utvikle seg til kjønnsceller, hjerneceller, hud eller øyne.

Uten blodårer

Skulle forskerne lykkes i å dyrke fram et menneskeorgan i en gris, gjenstår det fortsatt å vise at transplantasjonen til et sykt menneske kan gjøres med hell. Hvis det nye organet inneholder noen griseceller, er det stor fare for at det vil det vil bli avstøtt. En kilde til slik forurensning kan være blodårene som vokser rundt et organ for å forsyne det med blod. Nakauchi hevder i et intervju med forskningsmagasinet New Scientist at han har gjort foreløpig upubliserte eksperimenter som viser  hvordan man kan skru av veksten av blodårer hos en organisme. Det skal gjøre det mulig å sikre at blodårene rundt et menneskeorgan dyrket i en grisekropp består av menneskeceller og ikke celler fra gris.

– Hvis Nakauchi har gjort dette, vil det få kolossal betydning. Det har potensial til å revolusjonere transplantasjonsmedisinen og å sikre sysselsettingen for en generasjon av bioetikere, kommenterte stamcelleforskeren Charles Murry til New Scientist.

– Et paradoks

Bioetiker Roger Strand i Bergen er avventende, og peker på at problemet med smittsomme sykdommer foreløpig ikke er løst.

– Om man lykkes med å redusere faren med denne metoden er et åpent spørsmål som må besvares gjennom forskning, sier Strand.

Et enda viktigere spørsmål er hvor mye vi vil satse på slike kostbare behandlinger, mener professoren.

–Hvor mye ressurser skal brukes på stadig dyrere og mer komplekse teknologier for å forlenge livet til folk i rike land enda mer? Og hvor mye vil vi heller satse på å løse helseproblemene til verdens fattige, eller våre egne livsstilssykdommer? Det er et paradoks at det brukes så store økonomiske og menneskelige ressurser på avanserte løsninger som kommer et lite mindretall til gode, naivt applaudert av ukritiske vitenskaps- og teknologifans. Vi må spørre oss om dette er den beste måten å leve med vår egen dødelighet på, sier Strand.

LES MER: Grisegener kartlagt

Flere alternativer

Å dyrke menneskeorganer i dyr er langt fra det eneste forslaget for å dekke etterspørselen etter organer. En rekke andre løsninger er under utvikling.

For pasienter som mangler bukspyttkjertel, kan en for eksempel implantere kapsler fylt med insulinproduserende celler, enten fra menneske eller fra dyr. Dette arbeidet er kommet så langt at konkrete produkter er under utvikling.

For mer komplekse organer er veien lengre, men også her er det gjort bemerkelsesverdige framskritt de siste årene. En blanding av stamceller og celler som gir opphav til blodårer og bindevev dannet spontant små (5 millimeter store) klumper av levervev i en laboratorieskål. Når de ble implantert i mus, vokste disse videre og dannet en delvis funksjonell lever. En har også klart å få dannet små, tredimensjonale nyrestrukturer på sammen måte.

Den kanskje mest lovende metoden så langt tar utgangspunkt i et eksisterende organ for eksempel fra gris eller et dødt  menneske. Man fjerner så cellene, og bruker det gjenværende bindevevskjelettet som et rammeverk hvor nye stamceller kan vokse og danne et nytt organ. Flere pasienter har allerede fått nye pusterør ved hjelp av denne teknikken. Håpet er at en også kan lage komplekse organer som hjerter, lunger og nyrer på samme måte.

Kilder:

The Academy of Medical Sciences, 2011. Animals containing human material. Report synopsis.

Bioteknologinemnda,  2007. Høringssvar – Høringsnotat med forslag til lov om bruk av levende biologisk materiale fra dyr ved medisinsk behandling av mennesker (xenotransplantasjon). 31. januar 2007.

Normile, Dennis. 2013. Chimeric Embryos May Soon Get Their Day in the Sun. Science, 28. juni 2013.

Normile, Dennis. 2013. Japan to Relax Ban on Chimeric Embryo Experiments

Science Translational Medicine, 19. juni 2013

Slezak, Michael. 2013. Get your spares at the organ farm. New Scientist, 29. juni 2013

The Japan News / The Yomiuri Shimbun. Hopes set on procuring organs for transplants. 8. juli 2013

Takanori Takebe et al. 2013 Vascularized and functional human liver from an iPSC-derived organ bud transplant. Nature, 25. juli 2013

Xinaris C, m.fl. 2012. In vivo maturation of functional renal organoids formed from embryonic cell suspensions Journal of the American Society of Nephrology. November 2012

Siden ble opprettet: 04.10.2013. Siden ble oppdatert: 03.06.2014

Relevante temasider

Flere nyheter

Frokostforedrag i Tromsø: Det genredigerte mennesket

21.09.2017

Genredigering i mennesker – hva er mulig? Og.. Les mer »

Anbefaler ny fosterdiagnostikk-test

21.09.2017

Ny blodprøve bør innføres for fosterdiagnostikk ved risiko.. Les mer »

Forskere sår tvil om embryostudie

08.09.2017

Konklusjonene i omdiskutert studie hvor sykdomsanlegg ble fjernet.. Les mer »

Nytt medlem i Bioteknologirådet

05.09.2017

Bushra Ishaq ønsker blant annet å løfte frem.. Les mer »

Stamceller: Satsar på superdonorar

04.09.2017

Optimistane har allereie venta tjue år på det.. Les mer »

Går imot biobank over hele befolkningen

30.08.2017

Bioteknologirådet støtter å utvide nyfødtscreeningen med to nye.. Les mer »

Trondheim: Åpent møte om gen-forskning

23.08.2017

Skal forskere melde tilbake forskningsfunn til personene som.. Les mer »

Levende minne

23.08.2017

Verden produserer mer data enn noensinne, og trenger.. Les mer »

Se video fra debatt om persontilpasset medisin

15.08.2017

Persontilpasset medisin er ikke lenger en fjern fremtidsvisjon… Les mer »

Debattmøte: Utvidelse av nyfødtscreeningen

11.08.2017

Ønsker vi å etablere en biobank over alle.. Les mer »

© 2017 Bioteknologirådet. | Design: Tank - Utviklet av: Spekter