Tidaklah mudah untuk mentransplantasikan organ hewan ke manusia. Organ yang ditransplantasikan harus sesuai dengan usia, fisik dan berat penerima, kompatibilitas genetik diperlukan. Bahkan donor manusia dipilih dengan sangat hati-hati, apa yang harus dikatakan tentang makhluk dari spesies lain.

Namun, kebutuhan praktik medis mendikte istilah mereka sendiri. Masuk akal untuk berasumsi bahwa donor organ adalah makhluk yang paling dekat dengan manusia - simpanse, tetapi ahli transplantasi mengalihkan pandangan mereka ke ... babi. Orang-orang yang jauh dari sains bahkan buru-buru mempertanyakan teori Darwin secara keseluruhan sehubungan dengan hal ini.

Xenotransplantasi: mitos dan kenyataan

Spekulasi tentang transplantasi massal organ babi ke manusia sangat dibesar-besarkan. Sampai saat ini, obat-obatan belum melampaui transplantasi jaringan yang berfungsi secara mekanis - katup jantung, tulang rawan, dan tendon. Jaringan sebelum transplantasi diperlakukan dengan bahan kimia khusus dan ultrasound untuk menghancurkan antigen dan menghindari penolakan jaringan ini oleh tubuh penerima. Bahkan transplantasi semacam itu sangat mudah rusak selama pemrosesan, membuatnya tidak dapat bertahan, apa yang bisa kita katakan tentang formasi yang lebih kompleks - jantung, ginjal, atau hati. Karena itu, kita belum berbicara tentang transplantasi seluruh organ babi kepada seseorang.

Harapan tertentu disematkan pada penciptaan babi yang dimodifikasi secara genetik. Jika sel babi dipaksa untuk mensintesis glikoprotein manusia di permukaannya dengan mengubah genom, sistem kekebalan manusia tidak akan menganggap organ seperti itu sebagai sesuatu yang asing. Namun metode ini masih dalam tahap penelitian laboratorium, masih jauh dari penerapan massal dalam praktik kedokteran.

Keuntungan babi sebagai pendonor

Pilihan babi sebagai donor organ mungkin sama sekali tidak dijelaskan oleh kedekatan genetik hewan ini dengan manusia. Hewan yang paling dekat secara genetik masih tetap simpanse. Tetapi jumlah monyet ini di dunia diukur dalam puluhan ribu, yang jelas tidak cukup untuk penggunaan massal. Babi disembelih oleh jutaan setiap tahun.

Adapun kompatibilitas jaringan, ada hewan yang lebih dekat dengan manusia - tikus, tetapi ukurannya tidak pas, dan babi dalam hal ini cukup sebanding dengan manusia.

Orang telah membiakkan babi untuk waktu yang lama, hewan-hewan ini dipelajari dengan baik. Tidak mungkin mereka akan "menghadirkan" beberapa penyakit mengerikan yang tidak diketahui yang dapat tertular selama transplantasi. Babi berkembang biak dengan baik dan tumbuh dengan cepat, serta pembiakan dan pemeliharaannya relatif murah.

Semua ini membuat mereka lebih memilih babi daripada monyet, yang penggunaannya akan mengubah transplantasi organ - yang sudah jauh dari murah - menjadi layanan yang hanya tersedia bagi miliarder.

Pencapaian genomik modern terkadang mengarah pada kesimpulan paradoks: setiap hewan, termasuk cacing pipih dan siput biru, dapat mengklaim memiliki hubungan dengan Homo sapiens. Setidaknya beberapa lusin gen identik dapat ditemukan pada gen tersebut, dan pada gen lainnya, dan pada gen ketiga. Tetapi salah satu kerabat terdekat kita, tidak peduli seberapa menghina kedengarannya bagi seseorang, tentu saja adalah seekor babi.
Nilailah sendiri: pada manusia dan babi, kandungan hemoglobin dan protein dalam darah, ukuran eritrosit dan golongan darah hampir sama; babi, seperti manusia, adalah omnivora, pencernaan mereka (yaitu, kita) berjalan dengan cara yang sama. Kulitnya hampir seperti kulit kita: babi bahkan bisa berjemur. Fitur yang sama dalam struktur gigi, mata, hati, ginjal. Hati babi memiliki berat 320 g, manusia 300 g, berat paru-paru adalah 800 g dan 790 g, masing-masing, ginjal 260 dan 280 g, hati 1600 dan 1800 g. Selain itu, penyakit anak babi yang baru lahir hampir sama seperti pada bayi. Menurut Institut Biologi Molekuler dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia, struktur molekul babi dan hormon pertumbuhan manusia bertepatan dengan 70%.
“Para ilmuwan dari Institut Weisman Israel baru-baru ini dapat mengekstraksi sejumlah kecil sel yang dipilih secara khusus dari embrio manusia yang berumur tujuh hingga delapan minggu dan mentransplantasikannya ke dalam embrio babi berusia 4 minggu,” kata Alexander Dubrov, Dokter Ilmu Biologi, Profesor, Peneliti Senior dari Akademi Ilmu Pengetahuan Rusia. – Sel-sel mulai berkembang dan membentuk organ yang berfungsi penuh – ginjal. Kesamaan yang dekat antara sel manusia dan babi memungkinkan para ilmuwan untuk menumbuhkan organ dari jaringan babi yang cocok untuk manusia. Pada saat yang sama, masalah penting seperti penolakan organ yang ditransplantasikan dihilangkan.”
Dan para ilmuwan telah menemukan bahwa dalam banyak hal, babi jauh lebih “bersaudara” dengan manusia daripada primata yang tampaknya lebih mirip. Organ mereka mirip dengan organ manusia tidak hanya dalam ukuran dan fisiologi, tetapi juga dalam komposisi antigenik - yaitu, mereka kurang rentan terhadap penolakan dari tubuh manusia daripada yang lain.
Fakta-fakta inilah yang mendorong para peneliti untuk bereksperimen pada xenotransplantasi - transplantasi organ babi ke orang yang sakit parah. Faktanya adalah bahwa ada bencana kekurangan organ manusia untuk transplantasi: di semua, bahkan negara yang paling maju, ada ratusan ribu orang di "daftar tunggu", banyak di antaranya tidak pernah hidup untuk melihat penyelamatan jiwa. operasi.

Dan organ mereka dalam tubuh manusia tidak ditolak?

Mereka ditolak, tetapi dengan cara yang sama seperti yang terjadi dengan transplantasi dari donor manusia. Tidak ada data pasti, tetapi, dilihat dari publikasi, beberapa transplantasi semacam itu telah dilakukan, beberapa di antaranya berhasil.

Apakah mungkin untuk mengambil gen dari seseorang, mentransplantasikannya ke babi dan membesarkan donor individu?

Pada dasarnya, Anda bisa. Tapi ada satu kekhasan di sini. Jika protein histokompatibilitas spesifik spesies dapat diganti, maka protein spesifik individual (di mana setiap orang berbeda tidak hanya dari spesies lain - babi, tetapi juga dari orang lain) sangat sulit. Ada begitu banyak dari mereka di dalam tubuh sehingga untuk sains modern tugas ini masih tak tertahankan. Saya tidak berbicara tentang waktu lagi, karena pasien yang membutuhkan transplantasi tidak bisa menunggu lama. Oleh karena itu, saat ini mereka sedang mempersiapkan pengadaan organ asli - seperti bank reguler donor organ.

Dan jika di dalam tubuh babi itu hanya untuk menumbuhkan organ manusia?

Keberatan utama adalah infeksi yang ada di tubuh babi. Bahayanya terlalu nyata bahwa transfer besar-besaran materi yang mengandung virus dari organisme tertentu ke dalam sistem manusia akan menyebabkan adaptasi mereka dan munculnya patogen yang sama sekali baru yang dapat menghancurkan jutaan orang. Belum lama ini, orang Australia melakukan eksperimen yang agak mengganggu. Virus cacar tikus disuntik dengan hormon pertumbuhan tikus yang sama, dengan maksud untuk mendapatkan cara untuk mengurangi populasi hewan pengerat ini. Tetapi hasilnya adalah patogen yang menghancurkan semua tikus tanpa kecuali, termasuk yang diimunisasi. Artinya, tidak ada perlindungan darinya, dan ada ketakutan: jika dia meninggalkan laboratorium, berevolusi dalam tubuh hewan, menjadi manusia, maka virus akan muncul yang menyebabkan kematian 100% instan! Probabilitas bahwa transfer tersebut dapat menyebabkan konsekuensi yang sangat serius dikonfirmasi hari ini dan eksperimental. Jika organ manusia tumbuh dalam tubuh babi, maka itu akan menjadi lebih buruk, karena dalam benda asing, bersama dengan darah, ia akan menerima seluruh rangkaian virus yang sebagian beradaptasi dengan seseorang dan dapat secara efektif melawannya. sistem kekebalan. Ini adalah argumen utama yang menentang transplantasi organ babi.

Selain itu, selama transfer materi genetik, sejumlah masalah psikologis non-standar muncul yang tidak memiliki solusi. Misalnya, berapa banyak gen manusia yang perlu ditransfer ke babi agar dapat diklasifikasikan sebagai manusia berdasarkan spesies? Biasanya mereka berkata: "Lagipula itu tidak masuk akal." Tetapi kecerdasan bukanlah atribut spesies seseorang. Ada orang yang sakit parah yang hampir tidak bisa disebut masuk akal - bagaimanapun, mereka adalah manusia. Sampai saat ini, masalah ini benar-benar abstrak, karena inti "gabungan" manusia dan hewan tidak stabil dan sangat cepat hancur.

Tetapi beberapa tahun yang lalu, eksperimen yang tidak biasa dilakukan, yang tidak dicoba oleh orang lain. Mereka mengambil induk babi, yang di dalam rahim anak babi berkembang, dan memasukkan darah putih manusia ke dalam embrio (merah tidak mengandung inti, yang berarti informasi turun-temurun). Babi lahir. Mengambil darah mereka, para ilmuwan menemukan sel-sel yang mengandung sebagian besar kromosom manusia dan babi. Karena hanya ada sedikit sel seperti itu, ini tidak mempengaruhi penampilan anak babi. Tidak terduga bagi para ilmuwan bahwa sel-sel ini tidak hanya muncul, tetapi juga menjadi stabil: mereka tetap berada di dalam tubuh lama setelah lahir (semua upaya sebelumnya berakhir dengan sel yang dihasilkan hanya hancur). Jadi, untuk pertama kalinya, genom manusia-babi gabungan yang stabil diperoleh! Menurut perkiraan kasar, itu berisi hingga sepertiga dari materi manusia!

Saya pikir penulis karya itu, setelah menyembelih anak babi, menemukan sel-sel seperti itu tidak hanya dalam darah mereka, tetapi juga di jaringan lain (walaupun tidak ada data seperti itu dalam artikel yang diterbitkan). Jika Anda mengambil sel seperti itu, mengkloning dan menumbuhkan hewan, maka menurut genomnya, dua pertiganya adalah babi, dan sepertiganya adalah manusia. Tentu, tidak ada yang berani melakukan hal seperti itu bahkan di tingkat divisi pertama - bahkan hanya untuk memastikan bahwa prosesnya akan berjalan pada prinsipnya. Tetapi apa yang sebenarnya sedang dilakukan, dilihat hanya dari karya-karya yang diterbitkan, tidak mungkin untuk dikatakan.

... Para ilmuwan benar-benar aktif bereksperimen dengan jaringan dan sel babi. Jadi seekor anak babi dengan anak babi yang bercahaya muncul, dan beberapa saat kemudian - seekor babi yang benar-benar bercahaya. Ternyata tidak begitu sulit untuk mencapai keajaiban: cukup memasukkan gen ubur-ubur yang mengkode produksi protein yang sesuai ke dalam genom babi. Jelas bahwa tidak ada manfaat khusus dari makhluk hidup seperti itu, kecuali bahwa hal itu menyebabkan emosi positif. Hanya saja pada tahap tertentu, para ilmuwan menghadapi masalah serius: ketika mempelajari sebuah gen, seringkali sangat sulit untuk melacak pekerjaannya, karena hampir tidak mungkin untuk menyadarinya. Jadi ada kebutuhan untuk penanda khusus yang "menyoroti" gen tanpa membahayakan sel.

Ilmuwan Israel berpendapat bahwa embrio babi dapat menjadi sumber jaringan donor yang berharga - tetapi hanya jika mereka berada pada tahap perkembangan tertentu. Ada penelitian yang menunjukkan bahwa sel saraf yang diambil dari embrio babi dapat membuat orang lumpuh berdiri (tentu saja, tidak dengan semua penyakit). Namun, "babi" dewasa mungkin bisa menjadi obat. Jadi, ada kasus yang diketahui membuat lensa kontak dari kolagen babi, menggunakan sel-sel tulang rawan yang dimurnikan dari telinga babi untuk menumbuhkan payudara buatan - daripada yang diangkat selama operasi untuk kanker payudara.

Para ilmuwan dari University of Pittsburgh telah menciptakan babi yang menghasilkan zat yang baik untuk jantung - yang disebut asam lemak omega-3. Ilmuwan Kanada dan Amerika mengusulkan transplantasi sel penghasil insulin dari susu babi, kata mereka, ini akan membantu memecahkan masalah diabetes tipe 1. Dan ilmuwan Ukraina dari Akademi Medis Ternopil. I. Gorbachevsky mengusulkan metode mereka sendiri menggunakan xenografts kulit babi - untuk pengobatan luka bakar. Kulit babi yang dikeringkan dan diawetkan secara khusus dioleskan pada luka selama dua atau tiga hari. Selama waktu ini, tubuh memiliki waktu untuk beradaptasi dengan cedera, dan setelah itu sudah dimungkinkan untuk menutup luka dengan lipatan tipis kulit pasien yang diambil dari bagian tubuh lainnya.

Nenek moyang babi domestik adalah babi hutan, milik genus artiodactyl non-ruminansia. Saat ini, hewan ternak ini dibiakkan di banyak negara di dunia. Tetapi mereka paling populer di Eropa, Rusia, dan negara-negara Asia Timur.

Penampilan babi

Dari nenek moyang mereka, babi hutan, babi peliharaan tidak jauh berbeda. Satu-satunya hal adalah anak babi biasanya tidak ditutupi dengan wol tebal. Anatomi babi dan babi hutan hampir identik.

Ciri khas anak babi domestik adalah:

• tubuh kompak;
• kaki dengan kuku;
• garis rambut berbulu.

Moncong memanjang berakhir di tumit yang berfungsi saat mencari makanan untuk melonggarkan tanah, tentu saja, juga merupakan salah satu ciri utama babi. Pada foto di bawah ini Anda dapat melihat betapa nyamannya anak babi menggunakan organ mereka ini bahkan ketika dipelihara di rumah. Ini adalah cakram tulang rawan yang dapat digerakkan.

Bentuk kepala babi antara lain dapat menentukan penampilannya. Dalam perwakilan breed daging, itu agak memanjang. Pada babi berminyak, bagian tubuh ini memiliki bentuk yang lebih bulat.

Anatomi Babi: Sistem Muskuloskeletal

Anak babi termasuk dalam kelas mamalia. Kerangka hewan ini diwakili oleh sekitar 200 tulang. Dalam hal ini, varietas berikut dibedakan:

• berbentuk tabung panjang;
• pendek;
• melengkung panjang;
• pipih.

Kerangka babi itu sendiri terdiri dari beberapa bagian:

• tengkorak;
• tubuh dan ekor;
• anggota badan.

Sistem otot babi diwakili oleh otot polos dan otot rangka. Tulang-tulang di tubuh hewan ini menghubungkan serat kolagen yang membentuk persendian. Secara total, babi memiliki beberapa otot yang tidak berpasangan dan sekitar 200-250 berpasangan.

Sistem pencernaan dan ekskresi

Anak babi hampir merupakan hewan omnivora. Dan tentu saja sistem pencernaan babi berkembang dengan sangat baik. Departemen utamanya adalah:

• rongga mulut;
• faring dan kerongkongan;
• perut ruang tunggal;
• usus besar dan kecil;
• dubur;
• dubur.

Untuk menyaring darah dan menetralkan zat berbahaya pada babi, seperti pada mamalia lainnya, hati bertanggung jawab. Perut pada hewan-hewan ini terletak di hipokondrium kiri, dan pankreas - di kanan.

sistem genitourinari

Salah satu keunggulan mutlak babi sebagai hewan ternak adalah tingkat kesuburannya yang tinggi. Sistem reproduksi babi hutan diwakili oleh organ-organ berikut:

• skrotum dan testis;
• saluran dan korda spermatika;
• saluran urogenital;
• penis;
• lipatan kulit khusus yang menutupi penis - kulit khatan.

Sistem reproduksi babi betina diwakili oleh organ-organ berikut:

• ovarium;
• saluran tuba;
• rahim dan vagina;
• organ luar.

Siklus seksual pada babi dapat berlangsung dari 18 hingga 21 hari. Hewan-hewan ini melahirkan anak selama 110-118 hari. Satu induk babi dapat memiliki hingga 20 bayi. Ini bahkan lebih dari kelinci yang terkenal dengan kesuburannya.

Sistem genitourinari babi juga diwakili oleh:

• ginjal berpasangan;
• ureter;
• kandung kemih;
• uretra.

Pada pria, uretra, antara lain, melakukan produk seksual. Pada babi, itu membuka ke ruang depan vagina.

Sistem saraf

Babi adalah hewan yang sangat berkembang. Diyakini bahwa mereka memiliki kecerdasan yang mirip dengan anjing. Hewan-hewan ini, misalnya, bisa dengan mudah diajari untuk melakukan berbagai macam perintah. Seperti anjing, babi dapat kembali dari jauh ke tempat di mana mereka pernah tinggal.

Sistem saraf hewan ini diwakili oleh:

• otak dan sumsum tulang belakang dengan ganglia;
• saraf.

Otak hewan ini memiliki dua belahan dengan konvolusi dan ditutupi dengan kulit kayu. Massanya pada babi berkisar antara 95-145 g.Panjang sumsum tulang belakang pada hewan ini bisa 119-139 cm.

Sistem kardiovaskular

Seperti mamalia lainnya, organ sentral peredaran darah pada babi adalah jantung. Ini memiliki bentuk kerucut dan dibagi menjadi bagian kanan dan kiri oleh partisi memanjang. Berkontraksi secara ritmis, jantung babi menggerakkan darah ke seluruh tubuhnya. Setiap setengah dari jantung hewan, pada gilirannya, dibagi oleh katup melintang menjadi ventrikel dan atrium.

Darah babi terdiri dari plasma dan eritrosit, trombosit dan leukosit yang mengambang di dalamnya. Dari jantung melalui tubuh hewan ia mengalir melalui arteri, tetapi kembali ke sana - melalui vena. Juga, sistem peredaran darah babi diwakili oleh kapiler, melalui dinding tempat oksigen memasuki jaringan.

Semua jenis partikel asing dan mikroorganisme dinetralisir dalam tubuh hewan ini di kelenjar getah bening.

Fitur struktur kulit babi

Ketebalan kulit anak babi bisa bervariasi antara 1,5-3 mm. Pada babi ras, angka ini bahkan mungkin sama dengan hanya 0,6-1 mm. Pada saat yang sama, lapisan subkutan pada anak babi mengandung lemak dalam jumlah yang sangat besar dan dapat mencapai ketebalan yang sangat besar.

Laki-laki dewasa memiliki perisai di sisi korset bahu dan dada, terdiri dari bundel padat dengan bantalan lemak. Formasi ini melindungi babi hutan selama perkelahian selama periode perburuan seksual.

Bulu kaku pada kulit babi bergantian dengan bulu lembut. Kepadatan garis rambut pada anak babi dari ras yang berbeda dapat bervariasi. Dalam kebanyakan kasus, anak babi telanjang, tentu saja, dibiakkan di peternakan. Tetapi ada juga ras yang perwakilannya ditutupi dengan rambut tebal, hampir sama dengan babi hutan.

Alat analisis, organ pendengaran dan penglihatan

Sistem peredaran darah babi berkembang dengan sangat baik. Hal yang sama berlaku untuk organ anak babi lainnya. Misalnya, indra penciuman babi sangat baik.

Organ yang bertanggung jawab atas persepsi bau pada hewan ini terletak di saluran hidung dan terdiri dari:

• epitel penciuman;
• sel reseptor;
• ujung saraf.

Rasa sentuhan pada babi dilakukan oleh reseptor sistem muskuloskeletal, selaput lendir dan kulit. Organ pengecap pada hewan ini adalah papila yang terletak di mukosa mulut. Bola mata pada babi dihubungkan ke otak oleh saraf optik.

Telinga hewan-hewan ini terdiri dari bagian-bagian berikut:

• bagian koklea;
• jalur;
• pusat-pusat otak.

Persamaan dan perbedaan babi dan manusia

Manusia, seperti yang diketahui semua orang, termasuk dalam kelas primata dan merupakan keturunan kera. Secara lahiriah, seseorang, tentu saja, paling mirip dengan hewan khusus ini. Hal yang sama berlaku untuk struktur organ dalam. Namun, dari segi fisiologi dan anatomi, seseorang cukup dekat dengan babi.

Misalnya, seperti manusia, anak babi adalah omnivora. Diyakini bahwa mereka pernah dijinakkan justru karena ini. Babi hutan rela memakan sisa-sisa makanan manusia. Satu-satunya perbedaan antara manusia dan babi dalam hal ini adalah bahwa babi memiliki reseptor rasa pahit yang lebih sedikit di mulutnya. Babi merasakan manis dan pahit dengan cara yang sedikit berbeda dari seseorang.

Seperti yang Anda ketahui, struktur jantung babi tidak jauh berbeda dengan jantung manusia. Dokter bahkan mencoba menggunakan anak babi dalam hal ini sebagai donor untuk manusia dan monyet. Jantung anak babi memiliki berat 320 g, pada manusia - 300 g.

Sangat mirip dengan kulit manusia dan babi. Hewan-hewan ini, seperti manusia, bahkan bisa berjemur. Mirip dalam struktur dengan manusia dan babi juga:

• mata;
• hati;
• ginjal;
• gigi.

Pers kuning kadang-kadang bahkan menampilkan informasi bahwa kadang-kadang menabur di Amerika Serikat dan Cina digunakan untuk membawa embrio manusia.

Apa yang para ilmuwan pikirkan?

Orang-orang telah memelihara babi sejak lama. Dan anatomi babi dipelajari, tentu saja, baik-baik saja. Namun, sayangnya, tidak ada jawaban yang jelas untuk pertanyaan mengapa anak babi dan primata sangat mirip. Dalam hal ini, hanya ada beberapa hipotesis yang belum teruji. Sebagai contoh, beberapa ilmuwan percaya bahwa babi itu sendiri pernah diturunkan dari primata.

Bahkan ada konfirmasi dari hipotesis yang luar biasa ini. Di pulau Madagaskar, peneliti telah menemukan fosil lemur dengan moncong panjang dengan moncong. Seperti babi, hewan ini pernah mencabik-cabik tanah dengan hidungnya untuk mencari makanan. Pada saat yang sama, bukannya kuku, mereka memiliki tangan berjari lima, seperti tangan seseorang. Ya, dan dalam embrio babi modern, anehnya, ada peletakan tangan dan moncong berjari lima, seperti primata.

Legenda kuno juga semacam konfirmasi bahwa anak babi dulunya adalah primata. Misalnya, dalam salah satu legenda penduduk pulau Bot, disebutkan bahwa pada zaman kuno pahlawan Kat membuat manusia dan babi dengan pola yang sama. Namun kemudian, anak-anak babi itu ingin memiliki perbedaan mereka sendiri dan mulai berjalan dengan empat kaki.

Penyakit manusia dan babi

Para ilmuwan telah memperhatikan bahwa kesamaan antara manusia dan babi tidak terbatas pada struktur anatomi organ. Hampir sama pada primata dan anak babi dan penyakit. Misalnya, pada babi, seperti pada manusia, penyakit Alzheimer dapat didiagnosis di usia tua. Anak babi juga sangat sering mengalami obesitas. Dapat diamati pada hewan ini dan penyakit Parkinson. Babi di foto di bawah ini menderita penyakit seperti itu.

hewan transgenik

Jantung dan organ lain pada babi dan manusia serupa. Namun, mereka tidak identik. Eksperimen transplantasi organ babi pada manusia telah berakhir, sayangnya, dengan kegagalan karena penolakan jaringan. Untuk mengatasi masalah ini, para ilmuwan mulai membiakkan babi transgenik khusus. Untuk mendapatkan anak babi seperti itu, dua gen manusia dimasukkan ke dalam embrio dan satu gen babi dimatikan.

Banyak ilmuwan percaya bahwa percobaan untuk membiakkan babi transgenik di masa depan sebenarnya dapat membantu memecahkan masalah penolakan jaringan selama transplantasi organ. Omong-omong, sudah ada bukti untuk ini. Misalnya, pada tahun 2011, ahli bedah Rusia berhasil mentransplantasikan katup jantung dari babi transgenik ke pasien.

kesamaan pada tingkat genetik

Anatomi dan fisiologi babi sedemikian rupa sehingga, menurut beberapa ilmuwan, mereka adalah model biologis seseorang yang akurat. Menurut struktur DNA, monyet tentu saja paling dekat dengan manusia. Misalnya, perbedaan gen manusia dan simpanse hanya 1-2%.

Tapi babi dalam hal struktur DNA cukup dekat dengan manusia. Kesamaan antara DNA manusia dan babi, tentu saja, tidak begitu besar. Namun, para ilmuwan telah menemukan bahwa pada manusia dan anak babi, beberapa jenis protein memiliki komposisi yang sangat mirip. Itulah sebabnya anak babi pernah aktif digunakan untuk mendapatkan insulin.

Baru-baru ini, di dunia ilmiah, topik seperti menumbuhkan organ tubuh manusia di dalam anak babi telah menimbulkan banyak kontroversi. Murni secara teoritis, melakukan prosedur seperti itu bukanlah hal yang mustahil. Bagaimanapun, genom manusia dan babi memang agak mirip.

Untuk mendapatkan organ, sel punca manusia cukup ditempatkan di telur babi. Akibatnya, hibrida akan berkembang, dari mana di masa depan bukan organisme penuh yang akan tumbuh, tetapi hanya satu organ. Bisa jadi, misalnya, jantung atau limpa.

Tentu saja, organ yang ditanam di dalam babi bisa menyelamatkan nyawa banyak orang. Namun, banyak ilmuwan menentang metode ini. Pertama, melakukan eksperimen seperti itu, tentu saja, tidak manusiawi dalam kaitannya dengan babi itu sendiri. Kedua, diyakini bahwa budidaya organ manusia pada babi dapat menyebabkan munculnya patogen baru yang dimodifikasi secara genetik yang dapat membunuh jutaan orang.

genom manusia babi

Darah babi secara biologis 70% identik dengan darah manusia. Ini memungkinkan eksperimen yang sangat menarik. Para ilmuwan mengambil babi betina hamil dan menyuntikkan embrio dengan darah putih manusia yang mengandung informasi keturunan. Kehamilan hewan itu berakhir dengan kelahiran yang sukses.

Dalam darah anak babi yang baru lahir, para peneliti kemudian menemukan sel-sel yang mengandung sebagian besar kromosom manusia dan babi. Hal ini tentu saja menjadi sensasi nyata di dunia ilmiah. Antara lain, sel-sel seperti itu di tubuh anak babi juga tahan. Artinya, mereka bertahan lama setelah lahir. Sederhananya, untuk pertama kalinya, para ilmuwan memperoleh genom manusia-babi yang stabil. Tentu saja, ada beberapa sel seperti itu di tubuh babi uji, dan hewan itu sama sekali tidak mirip dengan manusia. Namun, genom yang dihasilkan mengandung lebih dari sepertiga materi manusia.

Ilmuwan riset lainnya

Bagaimanapun, anatomi babi dipelajari dengan baik, dan gagasan menggunakan hewan-hewan ini sebagai donor terlihat cukup menarik. Sebagian besar ilmuwan pada saat yang sama percaya bahwa tidak ada yang tidak mungkin dalam hal ini. Peneliti dalam hal ini sudah memiliki perkembangan yang cukup serius. Sebagai contoh, para ilmuwan berhasil menemukan bahwa sel-sel saraf yang diambil dari tubuh babi mampu membuat orang lumpuh berdiri.

Lensa kontak yang sangat berkualitas tinggi sudah dibuat dari kolagen babi hari ini. Sel tulang rawan dari telinga anak babi digunakan untuk menumbuhkan payudara buatan. Para ilmuwan juga telah menciptakan babi yang menghasilkan asam lemak omega-3 yang berguna untuk jantung manusia.

Tidak tentu dengan cara itu! Pernyataan ini relevan bahkan beberapa dekade yang lalu. Kemudian diyakini bahwa kerabat terdekat manusia adalah antropoid. Ini dikonfirmasi oleh apa yang disebut skala kecerdikan di antara hewan. Menurut skala ini, kera besar adalah yang paling dekat. Namun, sejumlah eksperimen dan eksperimen yang dilakukan saat ini, semuanya menjauh dari hubungan dekat dengan manusia.

Menurut teori evolusi, Homo sapiens adalah kera terbelakang yang memiliki satu kromosom lebih sedikit daripada, misalnya, simpanse, tetapi memiliki struktur tengkorak dan kaki depan yang serupa. Saat ini, teori Charles Darwin tentang asal usul manusia dari kera tidak dikonfirmasi, yang memungkinkan pemikiran ilmiah dunia untuk mencari lebih banyak "kerabat" baru manusia.

Kemiripan manusia dengan lumba-lumba

Para peneliti yang mempelajari otak menemukan bahwa ensefalogram lumba-lumba hidung botol membawa mereka lebih dekat dengan manusia. Faktanya adalah otak spesies lumba-lumba ini semirip mungkin dengan otak manusia. Materi abu-abu pada hewan ini sedikit lebih besar daripada manusia, dan juga mengandung lebih banyak lilitan. Menurut penelitian profesor Swiss A. Portman, ciri-ciri mental lumba-lumba menempati urutan kedua yang terhormat setelah manusia (tempat ketiga di antara gajah, dan tempat keempat di antara monyet).

Apa yang menyatukan seseorang dengan babi?

Struktur anatomi babi memungkinkan kita untuk menyebut mereka kerabat terdekat manusia. Faktanya, embrio hewan mamalia ini memiliki penanda anggota badan berjari lima dan moncong yang sangat mirip dengan wajah manusia. Anak babi di moncong babi dan kuku di kaki berkembang segera sebelum melahirkan. Selain itu, babi yang sudah lahir memiliki fisiologi yang maksimal dengan manusia. Itulah sebabnya organ babi (hati, ginjal, jantung, limpa) digunakan dalam pembedahan untuk transplantasi manusia.

Persamaan manusia dan tikus

Hewan pengerat ini juga secara luar biasa meniru seseorang pada tingkat anatomi, tetapi tidak sebanyak babi. Tikus memiliki komposisi darah dan struktur jaringan yang sama dengan manusia. Anehnya, hewan pengerat ini adalah satu-satunya hewan di dunia yang (seperti manusia) memiliki pemikiran abstrak. Tikus dapat membuat kesimpulan sederhana, yang memungkinkan mereka menjadi sangat ulet. Selain itu, jika tikus diperbesar seukuran manusia, dan kemudian kerangkanya diluruskan, dapat dilihat bahwa persendian manusia dan tikus memiliki struktur anatomi yang sama, dan tulangnya memiliki jumlah fragmen yang sama.

Namun, sesuatu seperti revolusi dalam ilmu kedokteran memang telah terjadi. Pada akhir Januari, jurnal ilmiah Cell menerbitkan sebuah artikel oleh ahli biologi molekuler Juan Carlos Ispisua Belmonte, yang menjalankan laboratorium di California Salk Institute (AS), dan 38 rekan penulisnya. Artikel tersebut menceritakan bagaimana para ilmuwan berhasil menciptakan embrio yang layak, yang terdiri dari campuran sel babi dan manusia.

Siapa mereka

Jika makhluk-makhluk ini diizinkan untuk dilahirkan (dan para ahli biologi tidak melakukannya, paling tidak karena alasan-alasan etis), mereka tidak dapat secara resmi ditetapkan pada spesies biologis mana pun. Organisme semacam itu disebut chimera. Dalam chimera, yang kita ketahui dari miniatur abad pertengahan, sayap elang menempel pada tubuh singa, dan sengat ular menempel pada kuku kambing. Siapa yang ingat tikus dengan daun telinga manusia di punggungnya - hasil eksperimen tingkat tinggi 20 tahun yang lalu, akan dengan mudah mengakui bahwa ahli biologi dapat mengharapkan sesuatu yang berbeda dari itu. Tetapi dalam hal ini, makhluk baru dari laboratorium Belmonte hampir tidak memiliki kesempatan untuk mengejutkan siapa pun: setelah lahir, mereka akan terlihat seperti babi paling biasa. Hanya saja beberapa sel dalam tubuh mereka - sekitar seperseribu persen - mengandung DNA manusia murni. Dan dengan cara ini, anak babi akan lebih baik dibandingkan dengan tikus bertelinga tahun 1997, yang lebih merupakan eksperimen dalam operasi plastik dan tidak memiliki satu sel manusia pun.

Menurut perkiraan terbaru, ada 30-40 triliun sel pada manusia, dan jumlah yang sama pada babi. Apakah seperseribu persen dari angka astronomi seperti itu banyak atau sedikit? Hanya butuh satu sel untuk mengandung anak. Oleh karena itu, secara teori, babi chimera bisa menjadi induk dari bayi manusia.

Donatur tanpa sepeda motor

Dokter melihat babi bukan sebagai kerabat potensial, tetapi sebagai donor potensial untuk transplantasi organ mereka ke manusia. Di AS saja, 27.000 ginjal, paru-paru, jantung, dan usus ditransplantasikan per tahun. Dan dalam 27 ribu kasus, ahli bedah menangani organ orang hidup atau mati. Tetapi siapa yang waras yang berani meminta untuk ditransplantasikan ke tempat jantung mereka sendiri yang gagal diambil dari babi, ketika prosedur dengan manusia biasa, di-debug dan bekerja dengan sempurna? Mereka yang tidak akan mencapai giliran untuk transplantasi: 118 ribu orang dicatat di Amerika Serikat pada apa yang disebut daftar tunggu. Menurut statistik, sekitar 22 dari mereka akan mati hari ini (dan jumlah yang sama besok, dan jumlah yang sama Minggu depan) tanpa menunggu transplantasi mereka.

Ada terlalu sedikit pendonor manusia - dan bahkan sukarelawan bukanlah hal yang langka. (Tidak seperti Amerika Serikat, di Rusia, menurut undang-undang, siapa pun yang tidak secara eksplisit melarang pengambilan organ mereka dianggap sebagai calon donor. Undang-undang tidak mengharuskan persetujuan kerabat untuk diminta.) Hanya tiga orang dari seribu, New Scientist mengutip data Inggris, mati dalam keadaan yang membuat organ mereka cocok untuk transplantasi. Jumlahnya jelas bervariasi dari satu negara ke negara lain - mereka bergantung pada seberapa cepat ambulans tiba di lokasi kecelakaan atau penembakan, sebagai akibatnya donor yang paling menjanjikan muncul, dan pada berapa banyak pusat transplantasi di dekatnya, di mana organ akan dapat membuangnya dengan benar. Akhirnya, Anda perlu menemukan dan mempersiapkan operasi seorang pasien dari "daftar tunggu" dalam beberapa jam lagi - ada aturan kompatibilitas yang jauh lebih ketat di sini daripada transfusi darah dengan empat kelompoknya yang berbeda.

Sel-sel yang paling tidak rentan terhadap penolakan adalah sel kita sendiri. Bagaimana jika kita menggunakan hewan sebagai inkubator untuk ginjal dan pankreas yang tumbuh dari sel manusia (dan idealnya dari sel pasien yang akan ditransplantasikan organnya)? Masalah yang sama dengan penolakan mencegah kita memecahkan masalah secara langsung: untuk sistem kekebalan babi dewasa yang sudah jadi, sel manusia tidak kalah asingnya dengan sel babi bagi kita.

Jadi, Anda perlu bertindak berbeda.

Potong dan lem

Bayangkan bahwa di depan mata Anda dua orang dipotong menjadi dua pada saat yang sama - katakanlah, oleh laser tempur dari film fiksi ilmiah yang buruk. Kemudian mereka menghubungkan setengah dari satu dengan setengah dari yang lain, dan bagian yang direkatkan kemudian akan hidup seumur hidup seolah-olah tidak ada yang terjadi. Pilihannya bahkan lebih paradoks: mereka mengambil dua yang kurus, menekannya satu sama lain - dan mendapatkan satu pria gemuk. Jika kedua orang belum berusia empat hari sejak pembuahan, tidak ada yang mustahil di sini. Pada tahap ini, organisme masa depan adalah bola sel yang identik. “Anda menghilangkan lapisan pelindung luar dari benda mati dan secara fisik menghubungkan embrio,” Virginia Papaioannu, profesor di Universitas Columbia (AS), menjelaskan dalam sebuah wawancara bagaimana para ilmuwan sejak 1960-an telah memproduksi tikus chimera dengan set lengkap gen dua individu secara bersamaan. Setelah bersentuhan, dua embrio membentuk bola baru yang lebih besar - hampir seperti gelembung sabun yang bertemu di udara. Bola sel belum memiliki sistem kekebalan yang dapat mencegah hal ini - serta semua sistem lainnya: mereka akan berkembang jauh kemudian.

Intervensi yang lebih halus adalah menambahkan biomaterial orang lain ke dalam embrio ketika sel-selnya sudah dibagi menjadi varietas yang berbeda. Pada tahap blastokista, embrio - baik pada tikus maupun manusia - adalah bola berongga dengan sebagian kecil sel terkunci di dalamnya. Hanya bagian dalam ini yang akan menjadi paru-paru masa depan, hati, ginjal, otak, kulit dan bagian lain dari tubuh orang dewasa, dan seluruh bagian luar akan berubah menjadi plasenta yang tidak akan bertahan melahirkan. Ahli biologi lebih suka memasukkan sel asing pada tahap ini.

Ini bukan untuk mengatakan bahwa skenario ini dalam bentuknya yang paling murni membuka peluang menarik bagi ahli transplantasi. Kebutuhan organ donor biasanya muncul kemudian - ketika seseorang telah melewati usia janin. Bagaimana cara menyilangkannya dengan embrio lain? Ambil sel-sel organisme dewasa yang belum memperoleh misi yang jelas (seperti sel otak atau hati) dan belum kehilangan kemampuan untuk berubah menjadi apa pun, yang merupakan karakteristik sel embrionik. Mereka disebut sel punca, tetapi jarang ditemukan di dalam tubuh. Pada tahun 2012, Hadiah Nobel dalam Kedokteran dianugerahkan kepada ilmuwan Jepang Shinya Yamanaka karena menemukan cara untuk mengubah sel tubuh biasa menjadi sel punca - untuk melupakan latar belakang seseorang dan "jatuh ke masa kanak-kanak". Nama lengkap sel induk diinduksi (karena mereka dipaksa untuk berubah) pluripoten (yaitu, "mampu melakukan apa saja" - melakukan transformasi apa pun). Peneliti chimera juga menggunakannya.

Apakah mungkin untuk menggabungkan embrio dari spesies yang berbeda dengan cara ini - misalnya, tikus dan mencit? Inilah yang pertama kali dilakukan tim Toshihiro Kobayashi di Universitas Tokyo dengan sel punca pada tahun 2010—dan tim Amerika, yang mempublikasikan hasil mereka tujuh tahun kemudian, menyempurnakan metode ini. Bagaimana Anda bisa yakin bahwa Anda benar-benar membiakkan chimera? Ambil sebagai dasar embrio ditakdirkan mati dengan DNA yang rusak khusus. Dengan menggunakan "pisau bedah gen" CRISPR-Cas9 yang baru ditemukan, teknik pengeditan titik DNA, para ilmuwan menyingkirkan gen yang bertanggung jawab untuk pertumbuhan pankreas atau jantung. Dengan cacat seperti itu, tidak ada kesempatan untuk bertahan hidup (dan bahkan dilahirkan hidup). Tapi kemudian sel induk tikus dimasukkan ke dalam embrio. Dan jika tikus chimera masih lahir, para ilmuwan dapat yakin bahwa jantung tikus berdetak di dalamnya.

Tetapi hasil yang paling mengejutkan menyangkut kantong empedu. Tikus tidak memilikinya, tetapi tikus memilikinya. Tetapi chimera, di mana gen tikus yang bertanggung jawab atas organ ini dinonaktifkan, masih lahir dengan kantong empedu yang berfungsi - dari sel tikus. Sel-sel tikus entah bagaimana memberi tahu sel-sel tikus konteks yang tepat, dan mereka, menyerah pada pengaruhnya, membentuk organ yang mustahil pada tikus.

Lebih dekat dengan babi daripada tikus

Tidak mungkin menyilangkan babi dan tikus dengan cara ini - karena organisme ini terlalu berbeda satu sama lain. Panjang kehamilan yang berbeda dan ukuran organ yang berbeda menunjukkan bahwa sel diprogram untuk membelah pada tingkat yang berbeda. Akhirnya, bisakah jantung tikus kecil chimera memompa darah melalui hati babi raksasa?

Tetapi dengan manusia tidak ada kesulitan seperti itu: kita lebih dekat dengan babi - terutama dalam hal ukuran organ. Oleh karena itu, babi (dan babi mini sebagai pilihan terpisah) selalu menjadi kandidat nomor 1 untuk xenotransplantasi. Sejalan dengan pertumbuhan sel manusia dalam tubuh babi, ahli biologi sedang mempertimbangkan kemungkinan lain - misalnya, cukup ambil dan sembunyikan dari kekebalan manusia protein pada permukaan sel babi yang menyebabkan reaksi paling akut. Penelitian semacam itu sudah berlangsung lama, sehingga babi sebagai calon transplantasi organ bukanlah hal baru.

Eksperimen baru telah menunjukkan bahwa ada kemungkinan, dan itu sama sekali tidak spekulatif - dan bahkan bukan kebetulan yang luar biasa. 2075 embrio ditransplantasikan ke babi, dan 186 di antaranya mencapai kematangan yang cukup, menurut para ilmuwan. Sel manusia diberi label dengan label khusus dalam DNA yang menyebabkan mereka menghasilkan protein fluoresen - dan 17 embrio dewasa yang sehat bersinar dengan percaya diri dalam sinar ultraviolet, membuktikan kepada para ilmuwan bahwa mereka pasti chimera.

Dari saat ini ke organ dalam inkubator hidup - bertahun-tahun, kata para peneliti. Dan bukan hanya karena proporsi sel manusia dalam tubuh chimera terlalu kecil. Untuk melihat bagaimana mereka tumbuh dan apa yang terjadi pada sel-sel dalam organisme dewasa akan sulit bagi para ilmuwan.

Kami jauh lebih dekat dengan babi - terutama dalam hal ukuran organ. Oleh karena itu, babi selalu menjadi kandidat nomor 1 untuk xenotransplantasi.

Tikus dan tikus chimera, yang dibiakkan sebelumnya, menjalani kehidupan tikus penuh pada dua tahun. Tidak ada alasan untuk berpikir bahwa chimera manusia dan babi akan memiliki masalah kesehatan serius yang mencegah mereka mencapai kedewasaan. Mereka dicegah lahir bukan karena masalah biologis, tetapi karena masalah etika. Dan begitu seriusnya sehingga tim Salk Institute terpaksa melakukan penelitian dengan uang pribadi, karena aturan Institut Kesehatan Nasional AS - analog dengan Departemen Kesehatan AS, yang mendanai sebagian besar penelitian biomedis di negara tersebut - melarang pengeluaran uang pada setiap percobaan dengan pengenalan sel induk manusia ke dalam embrio hewan.

Apa yang tidak etis tentang kelahiran babi dengan limpa manusia? Ketidakpastian kami tentang hasil eksperimen semacam itu. Proporsi sel pada embrio dewasa tidak sama dengan pada embrio. Dan jika sel babi menang satu juta banding satu, itu tidak seseram jika manusia mengambil alih. Dan akan lahir makhluk yang lebih mirip manusia daripada babi, dengan otak manusia, tetapi dengan kelainan bentuk yang disebabkan oleh keadaan percobaan. Agar dokter dapat menyelamatkan orang, tampaknya, antara lain, diperlukan definisi yang lebih tepat tentang seseorang - dan jawaban yang lebih akurat untuk pertanyaan dari mana orang berasal.