Ученые Стэнфордского университета создали мышей с частично человеческим мозгом. Их цель - исследовать различные заболевания, связанные с развитием и деградацией нейронов. Но этот проект, демонстрирующий возможности современной науки, ставит множество этических вопросов - в частности, что будет, если ученых перестанет устраивать мозг грызунов, и они перейдут на животных побольше?

В чем состоит технология? Для начала авторы статьи в Nature не дали нормально развиться собственному мозгу мышей - генная модификация уничтожила большую часть клеток, из которых должны были сформироваться неокортекс и гиппокамп, из-за чего эти части мозга оказались сильно редуцированы (исследователи назвали этих мышей apallial). Затем новорожденные мыши получили человеческие кортикальные органоиды, которые начали развиваться и формировать структуры самостоятельно. У мышей отсутствовало около 14 млн собственных нейронов, и их заместили 4 млн человеческих.

Зачем это было нужно? Ученые рассчитывают, что это позволит экспериментально изучать многие заболевания человеческого мозга. До этого объектами исследования были органоиды - in vitro модели человеческого мозга, но они имеют ряд недостатков: крошечный размер, отсутствие сложной структуры и невозможность продемонстрировать, как клетки мозга ведут себя в живой среде. По этой причине коллектив под руководством Серджиу Пашки из Стэнфорда уже пытался пересаживать человеческие нейроны крысам, хирургически удаляя их собственные, но столкнулся с проблемой: места было слишком мало, а крысиные нейроны развивались быстрее, чем имплантированные.

Группа Пашки также сравнивала поведение мышей с человеческими нейронами (XCX) с поведением нормальных мышей и apallial, которые не получили человеческие клетки. Выяснилось, что XCX демонстрировали результаты, которые иногда были ближе к нормальным мышам, а иногда - к apallial, но у них не было признаков, по которым можно было делать вывод об улучшении интеллектуальной деятельности. Так, всех мышей учили, что после сигнала следует мягкий удар током. Нормальные мыши обычно замирали, тогда как у XCX и apallial реакция замирания была сниженной, что авторы интерпретировали как нарушение ассоциативного обучения страху. При этом в эксперименте с Y-образным лабиринтом результат XCX был схож с результатом нормальных мышей. У них была естественная тенденция чередовать рукава лабиринта, а не забегать все время в один и тот же, тогда как apallial выбирали случайный рукав - что говорило о восстановлении рабочей памяти у XCX.

Несмотря на то, то пока эксперименты выглядят безобидно, эту отрасль ждут те же этические проблемы, что и клонирование человека и “усовершенствование” эмбрионов. Наиболее острая из них - что произойдет, когда ученые захотят выйти за пределы мышиных моделей? Главное ограничение этого эксперимента - человеческие нейроны у XCX оставались недоразвитыми и соответствовали развитию нейронов у плода в третьем триместре беременности. Малая продолжительность жизни мышей не позволяет им развиться нормально. Но следующая ступень - выбор такого животного-носителя, которое было бы более крупным и долгоживущим. Например, что, если когда-нибудь ученые решат пересадить человеческие нейроны нечеловекообразным приматам?

Но даже при продолжении экспериментов над грызунами рано или поздно возникнет вопрос, как классифицировать мышей и крыс, демонстрирующих большие интеллектуальные способности, чем сородичи? Что, если в результате формирования сложных развитых структур мозга мыши начнут обретать самосознание?

И здесь деятельность авторов статьи можно оценить двояко: с одной стороны, они выступают за регулирование подобных экспериментов, с другой - прокладывают им дорогу. Но желающих повторить их на более высоком уровне будет множество, и все, что им нужно сделать - найти лояльную юрисдикцию, где строгие регуляторные меры не играют никакой роли.