Sujungę skirtingas gyvūnų dalis, mokslininkai sukūrė „Frankenšteino pabaisą“

Gauti chimeriniai gyvūnai yra daugiau nei fiziškai sujungti skirtingų individų gabaliukai, sako Floridos universiteto mokslininkas Leonidas Morozas. Jų nervų sistemos taip pat susijungė, sukurdamos darinius, kuriuos jis ir jo kolega Tigranas Norekianas, taip pat dirbantis Floridos universitete, vadina „neurobotais“.

„Mums pavyko tiesiogiai įrodyti, kad nervų sistema susiliejo“, – sako jis. L. Morozas teigia, kad toks eksperimentas suteikia „precedento neturinčių“ sintetinės biologijos galimybių. Galutinis tyrėjų tikslas – pagerinti biologijos supratimą iki tokio lygio, kad galėtume auginti audinius ir organus, skirtus įvairioms ligoms gydyti.

„Jei būsi geras inžinierius, galiausiai galėsi pasigaminti tiltą ar lėktuvą, – sako Morozas. – Biologijoje ir medicinoje nuo to esame dar labai, labai toli. Biologija yra daug sudėtingesnė.“

Jo darbą įkvėpė nesenas tyrimas, kurį atliko Kei Jokura, dabar dirbantis Nacionaliniame fundamentinės biologijos institute Japonijoje, ir jo kolegos. K. Jokura, tyrinėdamas šukuočių rūšį Mnemiopsis leidyi, pastebėjo keistą gyvūną, kuris atrodė sudarytas iš dviejų susiliejusių individų.

Atlikus tolesnius eksperimentus paaiškėjo, kad sužeistų individų poros susijungė tarpusavyje 9 iš 10 atvejų.

L. Morozas ir T. Norekianas dabar žengė dar toliau ir sujungė įvairias atskirų šukuočių dalis. Pavyzdžiui, jie paėmė iš vieno individo dalį, kurioje yra primityvios smegenys, ir panaudojo ją vietoj smegenų kitame individe – tai yra galvos transplantacijos atitikmuo.

„Praktiškai iš visų įmanomų kombinacijų pavyko sukurti [judančius] gyvūnus“, – pasakoja L. Morozas.

Naudodami dažiklį, kuris jungiasi su neuronų sudedamąja dalimi, tyrėjai patvirtino, kad nervinės ląstelės per susijungimo randą augino jungtis ir sujungė skirtingų individų nervų tinklus.

Mokslininkai taip pat sujungė daugiau nei dviejų individų dalis. L. Morozas sako, kad dabar jie sujungė „daugybę dešimčių“ į vieną visumą. L. Morozas ir T. Norekianas taip pat įrodė, kad šis susiliejimas veikia bent dviejose kitose šukuočių rūšyse – Bolinopsis microptera ir Pleurobrachia bachei. Dabar jie tikrina, ar vienos rūšies dalis gali būti sujungta su kitos rūšies dalimi.

Kitų rūšių gyvūnų dalių paprastai negalima sujungti, nes jų imuninė sistema puola „nesavąsias“ ląsteles, todėl persodinant organus paprastai reikia slopinti imuninę sistemą. Tačiau šukuočiai labai anksti atsiskyrė nuo kitų gyvūnų, ir atrodo, kad jų imuninė sistema niekada nesugebėjo atskirti savų ir nesavų ląstelių.

„Džiaugiuosi girdėdamas, kad mūsų darbas įkvėpė tolesniems tyrimams, – sako K. Jokura. – Ypač džiaugiuosi sužinojęs apie Leonido Morozo pastangas praplėsti šio reiškinio ribas, tiriant tarprūšinį susiliejimą ir kelių individų susiliejimo galimybes.“

Dauguma biologinių tyrimų yra subtraktyvūs, teigia K. Jokura: genai išjungiami arba pašalinami, kad būtų galima pamatyti, kas nutiks. Jis sako, kad naudojant tokio pobūdžio sintezę, galima atlikti „adityvinius“ tyrimus – kad pamatytume, kaip viskas veikia kartu.

„Susiliejimo eksperimentai galėtų tapti visiškai nauju fiziologinių reiškinių tyrimo metodu ir iš tiesų galėtų padėti sukurti naujoviškus sintetinės biologijos metodus“, – apibendrina K. Jokura.

Tyrimas publikuotas „bioRxiv“.

Parengta pagal „New Scientist“.