Aborcja i mózgi w słoiku

Dyskusje na temat aborcji są wielobarwne. Mogą być takie, gdyż argumenty wielu stron oparte są na emocjach i przypuszczeniach, a nie na nauce. Dyskutowano żarliwie dlatego, że nauka na temat aborcji się nie wypowiadała, bo nie miała badawczych podstaw na poparcie swoich teorii.

Oczywiście wszyscy jesteśmy ludźmi, dlatego wielu profesorów biologii, czy np. lekarzy, wypowiadało się na te tematy, wyrażając swoje prywatne przekonania, lecz dopiero od niedawna tezy te można poprzeć analizą wynikającą z eksperymentów.

Cóż zmieniło się od tego czasu?

Oprócz odkrycia istnienia komórek macierzystych, swoistego tkankowego tabula rasa mogącego przekształcić się w dowolny rodzaj wyspecjalizowanych komórek, musiano jeszcze obniżyć koszty ich wytwarzania. Komórki macierzyste w naturalnym środowisku występowały w dużych ilościach głównie w ludzkich zarodkach, dlatego to zarodki ludzkie były ich pierwszym źródłem. Jednak spory na temat aborcji, nazywające zlepki niewykształconych komórek „człowiekiem”, doprowadziły do ograniczeń w ich pozyskiwaniu z powodów „światopoglądowych”, a więc z przekonań religijnych. Jednakże wraz z opracowaniem metody cofania w rozwoju do postaci macierzystej już wykształconych, dorosłych komórek np. skóry, czy krwi dorosłego człowieka, problem moralny zniknął, a badania ruszyły pełną parą.

Drugi przełom, jaki był konieczny, to pozyskanie w 2012 roku przez Madeline Lancaster nowotworu chrząstki myszy i użycie go do hodowli organoidów. Organoidy to – zawieszone w żelu przypominającym błonę o nazwie Matrigel – zespoły wyspecjalizowanych komórek. Matrigel to handlowa nazwa nowotworu chrząstki myszy.

Matrigel wykorzystuje się do hodowli tkanek żołądka, jelit, wątroby, trzustki, ale oczywiście najciekawszą specjalizacją komórkową, jaką można uzyskać ze zlepka komórek macierzystych, są komórki nerwowe. Taką specjalizację osiąga się poprzez odpowiedni dobór składników odżywczych w płynie, w jakim się je umieści. To czy komórka skóry, cofnięta do postaci macierzystej, będzie kiedyś częścią nowego mózgu, czy kości – zależy od chemicznego składu probówki, w jakiej pływa.

W ciągu 3 dni zlepek komórek różnicuje się na trzy rodzaje komórek, które w ciągu kolejnych kilku dni układają się w zależności od funkcji w odpowiednie warstwy, tworząc zalążek tkanki mózgowej – neuroektodermę. Rozdzielenie tych komórek nie zabija takiego organizmu, gdyż po ponownym połączeniu komórki również ułożą się w warstwy, co dowodzi, że ludzki organizm dysponuje programem ordynującym rozstawienie jego składowych części. Dowodzi to również, że taki zlepek nadal nie jest jeszcze całością, a tylko sumą części, bo fizyczne rozczłonkowanie go nie niszczy.

Po 10 dniach hodowli zlepek komórek tworzy dobrze poukładaną kulkę, którą umieszcza się w Matrigel, nasączonym substancjami pobudzającymi do wzrostu i podziałów oraz zapobiegającą obumieraniu, który stanowi fizyczne rusztowanie dla dalszego rozwoju. Między 15 a 30 dniem Matrigel z rosnącymi w nim komórkami przenosi się do bioreaktora, czyli wytrząsarki obrotowej, symulującej pobyt w łonie i tam w ciągu kolejnego miesiąca powstaje w pełni ukształtowana struktura przodomózgowia, najważniejszego obszaru mózgu tworzącego wyższe funkcje umysłowe, odpowiadająca poziomowi rozwoju 10 tygodniowego płodu.

Jest to organoid ludzkiego mózgu, czyli biała kula tkankowa, zawierająca takie struktury, jak kora mózgowa, czyli duża pofałdowana struktura zewnętrzna, splot naczyniówkowy, czyli miejsce wytwarzania płynu mózgowo-rdzeniowego oraz czasem nawet zdążą się wykształcić zagłębienia w tkance z kolorowym pigmentem, a więc kubki oczne. Dopiero na końcowym etapie takiego wzrostu komórki wysyłają aksony, czyli długie przewody, łączące się z innymi neuronami. Dopóki aksony nie zwiążą struktury neuronów siecią połączeń, przez co trudno jest komórki fizycznie rozdzielić, oraz dopóki po sieci nie zaczną przechodzić wzbudzenia sygnałów elektrycznych, bryła tkankowa jest całkowicie od siebie niezależną. Może się rozformować i formować ponownie, co dowodzi, że na pewno na tym etapie nie może dochodzić do procesów umysłowych, gdyż wtedy każda z komórek musiałaby myśleć niezależnie.

Minimózgi ogranicza jedynie brak naczyń krwionośnych, dlatego ich wzrost zatrzymuje się na tym etapie samoczynnie.

Jakie badania prowadzi się na minimózgach?

Przede wszystkim badania toksykologiczne. Zatruwa się je, wstrzykując w nie nowe leki, gdyż część z nich nie może być testowana na zwierzętach, bo mają zbyt mało pofałdowany mózg, przez co reaguje on inaczej. Prowadzi się na nich badania genetyczne sprawdzając, czy dany zestaw genów prowadzi do wzrostu zdrowego mózgu, czy zamiast tego powstaje minimózg zdefromowany lub karłowaty. Bada się również przebieg chorób neurodegeneracyjnych, zarażając minimózgi np. wirusem Zika.

Jeżeli wzajemne przesyłanie sygnałów elektrycznych pomiędzy komórkami nerwowymi nazwiemy myśleniem, to istniałoby podejrzenie, że minimózg jest formą quasi człowieka. Jednak minimózgi nie są jeszcze na tyle rozwinięte, aby tworzyć obecne w pełni rozwiniętym mózgu wyspecjalizowane obszary, nie możemy więc postulować istnienia w nich żadnego rodzaju świadomości, która wymaga np. przetwarzania informacji pochodzącej z zewnątrz. Oczywiście można postulować wykształcanie protoświadomości u głuchego człowieka zamkniętego w ciemnym pokoju, ale tutaj także konieczna jest specjalizacja kory, która umożliwi choćby zapamiętywanie własnym myśli, bo dopiero to umożliwia wyciąganie z nich jakichkolwiek wniosków. Jeśli chodzi o moralne wątpliwości, dotyczące wrażeń bólowych, to jedna cecha w pełni rozwiniętego ludzkiego mózgu jest tutaj decydująca – nawet dorosły mózg nie odczuwa bólu. Ból towarzyszy uszkodzeniu wszystkich innych tkanek, za wyjątkiem mózgu.

Jak badania oparte na organoidach naukowo oświecają temat aborcji?

Człowiekiem na pewno nie jest płód nie mający aksjonowych połączeń pomiędzy neuronami, bo wtedy nadal jest to zbiór komórek, a nie mózg. To zaledwie zlepek niezależnych bytów organicznych upakowanych i przebywających nieco bliżej siebie. Co więcej, po usieciowaniu, czyli fizycznym połączeniu komórek mózgu, musi pomiędzy nimi odbywać się elektryczna komunikacja, inaczej nadal będzie to zlepek niezależnych komórek, które nieco trudniej będzie nam rozdzielić, rozplątowując aksjonowe liny. W rezultacie człowiekiem na pewno nie jest płód do około 10 tygodnia życia. Z kolei badania nad składem pożywki przyspieszającym wzrost pokazują, że wyznaczenie granicy pomiędzy organoidem a człowiekiem nie powinno przebiegać według kryterium czasu. Zamiast tego granicę trzeba ustalać po analizie tego, co jest mózgu istotą, czyli po sprawdzeniu, czy mózg może zacząć spełniać swoją funkcję, przesyłać w odpowiedni sposób elektryczne sygnały – bo do tego momentu są to tylko przekształcone chemicznie komórki skóry. Do czasu, gdy nie powstanie mózg, przerwanie ciąży – to zaledwie usunięcie zwykłej tkanki.

Człowiekiem najprawdopodobniej nie jest płód mający aktywne połączenia pomiędzy neuronami, ale nie formułujący świadomych myśli, których wytworzenie wymaga specjalizacji obszarów w mózgu. Naukowcy wypowiadają się w tym zakresie, ponieważ przy takiej interpretacji minimózgi nie są ludźmi i takiej interpretacji wymaga nauka, chroniąca nas przed szeregiem chorób. Bez trzymania się tej interpretacji nie będzie można prowadzić na organoidach eksperymentów.

Szara strefa zacznie się w momencie opracowania złożonych organoidów, przy których na jednej pożywce wytworzymy z komórek macierzystych zalążki mózgowe, a na drugiej zalążki naczyń krwionośnych, co pozwoli dostarczyć minimózgom tlen, dzięki czemu nasz program genetyczny wykona się do końca, i pozwoli mózgom w słoiku – w pełni się rozwinąć, aż do etapu, na którym powinien nastąpić poród. Lecz te mózgi ludzkie nigdy porodu nie doświadczą, bo wzrastać będą w sztucznym łonie, zupełnie pozbawione ciała.

Pytanie o aborcję pozostanie wtedy jeszcze szerzej otwarte…

Czy będzie wolno pozbawić życia byt uzyskany sztucznie, jednak jak najbardziej świadomy?

Zbigniew Galar

Źródła:

Knoblich J.; Mózgi z laboratorium; Scientific American; luty 2017.

Lancaster M., Kelava I.; Dishing Out Mini-Brains: Current Progress and Future Prospects in Brain Organoid Research; Developmental Biology; 2016.

 

Jako ilustracje do artykułu umieszczono szkice Laonarda da Vinci.

B
Co myślisz o tym artykule? Wyraź swoją opinię - zgrilluj tosta!
  • bardzo ciekawy-wypieczony tost (4)
  • w porządku-niezła grzanka (2)
  • potrzebny-smaczny tost (1)
  • średni-przeciętny tost (0)
  • nie podoba mi się-spalony tost (0)

2 komentarze

  1. Niezwykle emocjonalny post, napisany przeze mnie. Budzący różne reakcje.

    https://dziewczyna-aniol.blogspot.com/2016/09/czarny-protest.html

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *