Неетичні наукові експерименти - що отримали б дослідники, якби вони зайшли так далеко
Заміна лабораторних мишей на людей/Фото: Photoxpress
Більшість вчених запевняють, що завжди існує етичний спосіб перевірити важливу гіпотезу. Однак екстремальні експерименти можуть показати речі, які залишаються прихованими від класичних методів дослідження, і в більшості випадків навіть найбільш етичні дослідники повинні визнати практичні переваги морально осудливих досліджень.
На науковій сторінці британської щоденної газети The Telegaph представлений список із семи експериментів, які показують, наскільки сильно просунулася б наука, коли дослідники відкинуть свідомість та етичні принципи.
Розлука близнюків
експеримент: Розлука двох братів-близнюків відразу після народження, а потім контроль над кожним аспектом їхнього життя.
Приміщення: Намагаючись перевірити важливість взаємодії природи та освіти, дослідники використовували однояйцевих близнюків як ресурс, гени яких майже на 100% однакові. Близнюки майже завжди ростуть разом в одному середовищі. Декілька досліджень змогли відстежити тих, кого розлучили у ранньому віці, як правило, шляхом усиновлення, але неможливо було контролювати або аналізувати всі способи, в яких їхнє життя відрізняється.
Тільки якщо вчені змогли контролювати середовище, в якому брати виросли з самого початку, вони могли б організувати ретельно розроблене дослідження. Дослідження включало б абсолютно неетичний підхід, але це могло бути єдиним способом відповісти на низку важливих питань про генетику та ріст.
Як це працює: Вагітних жінок слід набирати рано, щоб середні показники для дітей відрізнялися від народження. Вибравши фактори, що підлягають дослідженню, дослідники могли побудувати випробувальні будинки, гарантуючи, що кожен аспект росту дітей, від кліматичної дієти, контролювався та вимірювався.
Переваги: Декілька дисциплін принесли б величезну користь, але найбільш вигідною була б психологія, в якій роль, яку відіграє освіта у формуванні характеру, обговорювалася і обговорюється досі. Психологи розвитку могли отримати деякі безпрецедентні дані про особистість. Наприклад, це може пояснити, чому близнюки, які вирощені разом, можуть стати абсолютно різними, тоді як вирощені окремо можуть рости дуже подібним чином.
Людські предметиексперимент: Тестування кожної нової хімічної речовини на широкому діапазоні добровольців-людей.
Приміщення: Для дотримання закону виробники в лабораторії оцінюють товари, що містять отруйні хімічні речовини, піддаючи тваринам - зазвичай гризунам - високий рівень відповідних хімічних речовин. Однак те, що миша переживає тест, не означає, що людина виживе. Єдині дослідження, які можна провести на людях, - це спостереження: відстеження частоти побічних ефектів у тих, хто зазнав реального життя.
Це пов’язано з низкою проблем. Якщо дослідники можуть виявити високий рівень впливу - наприклад, на фабриках, що виробляють або використовують хімічні речовини, - кількість суб’єктів часто занадто мала для отримання надійних результатів. А у випадку великих досліджень важко виділити дію однієї хімічної речовини, оскільки ми всі стикаємося з такою кількістю речовин щодня.
Як це працює: Усі стандартні тести безпеки проводились би на людях, а не на тваринах. Для цього слід набирати добровольців різної раси та рівня здоров’я - в ідеалі, сотні для кожної речовини.
Переваги: Токсикологія - це в основному вгадування. Подумайте, наскільки суперечливим є бісфенол А, на якому дослідження його впливу на людину є безрезультатними: хоча його використовують у багатьох пластмасах, він заборонений у флаконах Європейського Союзу. Широке тестування хімічних речовин на людях може надати набагато точнішу картину. Крім того, не було б стільки інформації, яка б стикалася, коли справа стосується того, що є хорошим, а що не для населення.
Вибірка мозку
експеримент: Видалення клітин мозку з живого суб’єкта.
Приміщення: Люди готові здати кров або волосся для досліджень, але скільки б дали шматочок мозку - скільки вони ще живі? Лікарі не дозволять цього пацієнтові, навіть якщо він погоджується, і це правильно: це інвазивна операція, яка передбачає ризики. Але для науки це, безумовно, було б корисним; Хоча дослідники визнають, що, в принципі, навколишнє середовище може змінити нашу ДНК, вони мають занадто мало задокументованих прикладів того, як відбуваються ці (так звані епігенетичні) зміни, і які наслідки.
Дослідження на тваринах показують, що деякі наслідки можуть бути глибокими: у 2004 році було встановлено, що певна поведінка матері, присутня у лабораторних мишей, може інгібувати ген в гіпокампі курчат, що робить їх менш здатними справлятися з гормонами стресу. У 2009 році вказували на те, що подібний ефект спостерігався і на людину: у мозку самогубств, якими зловживали в дитинстві, подібний ген в основному пригнічувався. Але коли відбувається зміна? Беручи зразки з мозку, ми могли б зрозуміти справжній неврологічний процес у випадку жорстокого поводження з дітьми та багатьох інших речей.
Як це працює: Дослідники отримували клітини мозку так само, як хірург проводить біопсію: після легкого седації пацієнта вони прикріплювали чотириконтактне кільце до голови, використовуючи місцевий анестетик. Хірург робив би розріз шириною в кілька міліметрів і робив у черепі невеликий отвір, через який вводиться голка, яка захоплює трохи тканини. Невеликого шматочка було б достатньо, оскільки потрібно лише кілька мікрограмів ДНК. Якщо припустити, що інфекції чи хірургічної помилки не відбувається, наслідки для мозку будуть мінімальними.
переваги: Такий експеримент може дати відповідь на запитання про те, як ми вчимось. Чи активує читання гени в префронтальній корі, місці, відповідальному за пізнання вищого порядку? Чи не витрачає багато часу на теніс зміну епігенеричного статусу генів в руховій корі? Чи перегляд телевізора змінює вії в мозку? Порівнюючи події із зразками ДНК, ми могли б краще зрозуміти, як досвід взаємодіє з генами, які ми успадковуємо.
Аналіз ембріонів
експеримент: Введення відстежуючого агента в ембріон людини для моніторингу його розвитку.
Приміщення: В даний час вагітні жінки проходять різні тести, покликані забезпечити нормальний розвиток плода. Чи дозволив би якийсь дослідник ставитись до своєї майбутньої дитини як до наукового проекту? Малоймовірно, але не неможливо. Без такого радикального експерименту ми ніколи не можемо повністю зрозуміти велику таємницю людського розвитку: як маленький пучок клітин перетворюється на повністю сформовану людину. Дослідники мають засоби дати відповідь, в принципі, завдяки новим технологіям, які дозволяють відстежувати активність генетичних клітин з часом. Якби етика не була проблемою, їй потрібен був би лише охочий суб’єкт - мати, яка дозволила б використовувати свій ембріон як морську свинку.
Як це працює: Для відстеження активності різних генів усередині ембріональної клітини дослідники могли використати синтетичний вірус для вставки виявленого гена, який виступає в ролі "репортера" (зелений флуоресцентний білок). Оскільки ця клітина ділиться і диференціюється, дослідники могли спостерігати, як гени активуються і зупиняються в різних точках розвитку. Тому можна побачити, які зміни перетворюють ембріональні стовбурові клітини на спеціалізовані клітини дорослих - легені, печінка, серце, мозок тощо.
переваги: повністю "нанесений на карту" ембріон може допомогти лікарям керувати еволюцією стовбурових клітин для лікування захворювань або проблем на клітинному рівні (наприклад, введення набору здорових нейронів у мозок хворого на Паркінсона). На жаль, ризики занадто великі, щоб їх можна було розглядати: не тільки це може призвести до викидня, але вставка гена-репортера може порушити ДНК ембріона, що призведе до вад розвитку.
Optogenetica
експеримент: Використання світлових променів для контролю активності клітин мозку.
Приміщення: Мозок - це майже необмежений вузол електричних з'єднань, і виявлення цілей кожного ланцюга є основною проблемою. Більша частина того, що ми знаємо, походить від вивчення пошкодження мозку, яке допомагає нам приблизно визначити функції різних областей на основі очевидних наслідків рани. Звичайні генетичні підходи, особливо ті, при яких певні гени хімічно «розбираються» або мутуються, набагато точніші - але потрібні години чи дні, щоб впливати на діяльність, ускладнюючи відстеження впливу на психічні процеси.
Як це працює: Оптогенетика - експериментальний метод, який успішно застосовується на мишах. Дослідники розробили доброякісний вірус, який при введенні в мозок робить іонні канали (які змушують клітини активуватися або зупинятися) сприйнятливими до світла. Періодично проектуючи концентровані промені світла в тканини мозку (зазвичай через волоконно-оптичні дроти), дослідники можуть збільшувати або зменшувати швидкість реакції клітин і відстежувати, як на них впливають. На відміну від звичайних генетичних підходів, спалахи змінюють нервову реакцію за мілісекунди, і, орієнтуючись на певний ланцюг мозку, кожна теорія може бути точно перевірена.
переваги: За допомогою єдиного людського мозку, підданого оптогенетичним дослідженням, можна сформувати неперевершену перспективу. Ефекти, звичайно, були б тимчасовими. Але такі експерименти допоможуть дослідникам зрозуміти причинно-наслідковий зв'язок кори, яка виявляє, як 100 мільярдів нейронів працюють разом, щоб забезпечити людину талантами, які він сприймає як належне.
Обмін живота
експеримент: Ембріон перемикається між товстими і худими жінками.
Приміщення: Запліднення in vitro є дорогим і ризикованим, тому важко уявити, що жінка, яка завагітніла за програмою ЕКО, була б готова довірити своє потомство комусь іншому, тоді як вона сама переростає в чужу дитину. Але такий вчинок може принести значний прогрес у дослідженнях. Багато найважливіших епігенетичних впливів - як наші гени змінюються навколишнім середовищем - відбуваються під час гестації. Класичний приклад - ожиріння: жінки з ожирінням, як правило, мають дітей із надмірною вагою навіть до того, як дієтичні фактори впливають. Проблема в цьому випадку полягає в тому, що ніхто не знає, скільки становить епігенетичний розлад і скільки оригінального генетичного спадку.
Як це працює: Експеримент був би схожий на регулярне запліднення in vitro, за винятком того, що запліднені яйцеклітини передаватимуться між матерями.
переваги: Було б зрозуміло, чи є коріння ожиріння генетичним чи епігенетичним. Подібні дослідження можуть вивчати інші риси. Наприклад, канадська команда очолює проект, метою якого є ізолювати наслідки впливу матки на токсини. З експериментом, що включає обмін ембріонами, висновки не базуватимуться на припущеннях і не включатимуть їх.
Мавпа людина
експеримент: Хрест між людиною та шимпанзе.
Приміщення: Біолог Стівен Джей Гулд назвав це "експериментом з найцікавішим потенціалом і найбільш неприйнятним з етичної точки зору, який я можу собі уявити". Ідея? Спаровування людини з шимпанзе. Його зацікавленість виникла в його роботі з равликами, де споріднені види можуть зробити велику різницю між черепашками. Гулд приписує це різноманіття декільком важливим генам, які активують і деактивують загальні гени, відповідальні за створення оболонок.
Біолог припустив, що, мабуть, відмінності між людьми та мавпами також є фактором, що розвиває час: врешті-решт, дорослі люди мають фізичні особливості, такі як більші черепи та великі набори очей, які нагадують дитячі шимпанзе. Це явище відоме як неотенія - збереження ознак неповнолітніх у дорослих майбутніх поколінь. Гулд висунув теорію, що впродовж еволюції тенденція до неотенії народила б людську расу. Прагнучи до розвитку гібриду людина-шимпанзе, дослідники могли б детально дослідити цю теорію.
Як це працює: Це лякає легко: ті самі методи, що застосовуються для запліднення in vitro, імовірно, дадуть гібридний ембріон людина-шимпанзе. Дослідники вже подолали порівнянний генетичний розрив між бабуїном та резус-мавпою. І навіть якщо у шимпанзе 24 пари хромосом, а у людини 23, це не є нездоланним бар’єром (хоча гібрид, мабуть, мав би непарну кількість хромосом і не міг би розмножуватися). Що стосується вагітності та пологів, це можна зробити природним шляхом. Шимпанзе народжуються трохи менше людей, тому дослідники вважають, що було б найбільш логічним вирощувати ембріон в матці людини.
переваги: Ідея Гулда про неотенію залишається більш ніж суперечливою. Цей експеримент може допомогти вирішити дискусію щодо того, як два види з такими подібними генами можуть бути такими різними. Його результат дасть біологам уявлення про походження людської раси. Однак цей експеримент вийшов би далеко за межі будь-якого морально-етичного критерію, ставлячи питання про те, чи варто результат вибирати крайній шлях.
Bucur відповів 17 серпня 2011 р. - 22:51 Постійне посилання