Anna Tärnhuvud
Ihmisalkioiden tutkimusta ohjaa politiikka, jonka tavoitteena on ottaa huomioon erilaiset moraaliset huolenaiheet.
Kahdessa ryhmässä on tällä viikolla raportoitu, että ne ovat pystyneet elättämään ihmisalkioita koeputkihedelmöityshoidossa (in vitro) 12-13 vuorokauden ajan.
Kahdessa ryhmässä on raportoitu, että ne ovat pystyneet elättämään ihmisalkioita koeputkihedelmöityshoidossa (in vitro) 12-13 vuorokauden ajan.
Tämä viimeisin edistysaskel tapahtuu vain 21 kuukautta sen jälkeen, kun New Yorkissa sijaitsevan Rockefeller-yliopiston tutkijat (joista osa on mukana viimeisimmässä alkioiden viljelyyn liittyvässä työssä) ilmoittivat, että tietyissä olosuhteissa yksittäiset ihmisen alkion kantasolut pystyvät järjestäytymään itsestään rakenteiksi, jotka muistuttavat alkioiden kehitysvaiheita pian istutuksen jälkeen5, 6 (ks. ”Kaksi edistysaskelta ihmisen kehitysbiologiassa”). Solut saatiin jo olemassa olevista kantasolulinjoista (jotka olivat peräisin hedelmällisyysklinikoiden kautta lahjoitetuista 4-5 päivän ikäisistä alkioista).
Kaksi edistysaskelta ihmisen kehitysbiologiassa
Viite 5
Ihmisen alkion kantasolut muodostavat itseorganisoituvia tilallisia kuvioita.
Vuonna 2014 New Yorkissa sijaitsevan Rockefellerin yliopiston tutkijat sijoittivat ihmisen alkion kantasoluja muovikiekkoihin, joissa oli kuvioitu pinta, joka oli suunniteltu tukemaan solujen klusteroitumista, ja käsittelivät soluja luun kasvutekijällä5. Yhdessä tai kahdessa päivässä solut olivat järjestäytyneet säteittäisesti symmetrisiin kuvioihin. Nämä heijastavat – litteässä muodossa – alkioiden järjestäytymistä pian kohdun seinämään istuttamisen jälkeen. Ulkopuolelta sisäänpäin katsottuna solujen konsentriset ympyrät muodostavat kunkin kolmesta itukerroksesta, joista kaikki sikiön kudokset syntyvät: endodermi-, mesodermi- ja ektodermisolut. Näissä in vitro -malleissa on jopa havaittavissa merkkejä primitiivipistettä muistuttavista alueista.
Nämä itseorganisoituvat rakenteet, vaikka ne muistuttavatkin alkiota, ovat pohjimmiltaan kaksiulotteisia. Muut in vitro -mallit ovat osoittaneet jonkinasteista itseorganisoitumista, kun ihmisen alkion kantasoluja viljellään 3D-ympäristöissä10.
Kaikki nämä mallit eroavat hedelmöittyneestä munasolusta syntyneistä istutetuista ihmisalkioista monin tavoin. On kuitenkin uskottavaa, että tutkijat voisivat jonain päivänä luoda kattavampia 3D-malleja6.
Tällä viikolla Rockefellerin yliopiston ja brittiläisen Cambridgen yliopiston tutkijoiden johtamat työryhmät raportoivat1, 2 , että he viljelivät in vitro ehjiä ihmisalkioita ja saivat tulkinnanvaraisia kuvia aina 12-13. päivään asti. Kumpikin ryhmä lopetti tutkimuksensa 14. päivään mennessä Ison-Britannian lainsäädännön ja kansainvälisten ohjeiden mukaisesti.
Uudemmat työt tarjoavat vakuuttavaa tietoa siitä, miten ihmisen varhainen alkio muuttuu kelluvasta onttosta solupallosta kohtuun kiinnittyneeksi kolmikerroksiseksi mahalaukuksi. Viljelyssä ylläpidettyjä ihmisalkioita koskevat tutkimukset voivat auttaa selvittämään, jäljittelevätkö itseorganisoituvat rakenteet todella ihmisen varhaista kehitystä. Alkion solujen morfologisten ja molekulaaristen muutosten ja niiden välisten vuorovaikutusten reaaliaikainen seuranta näiden myöhempien kehityspäivien aikana voisi selvittää solujen signaalireittejä, jotka ohjaavat alkion organisoitumista ja kudosten muodostumista.
Nämä tekniikat voisivat valottaa varhaisraskauden menetyksiin ja synnynnäisiin epämuodostumiin johtavia häiriöitä ja helpottaa kantasolututkimuksen kliinisiä sovelluksia. Yhdessä geeninmuokkaustyökalujen kanssa ne voisivat jopa auttaa määrittämään tiettyjen geenien roolia ihmisen kehityksessä.
Periaatteessa nämä kaksi tutkimuslinjaa voisivat johtaa siihen, että tutkijat voisivat tutkia ihmisen varhaisen kehityksen kaikkia osa-alueita ennennäkemättömän tarkasti. Nämä edistysaskeleet asettavat kuitenkin ihmisen kehitysbiologian törmäyskurssille ”14 päivän säännön” kanssa – oikeudellisen ja lainsäädännöllisen rajanvedon, joka on vuosikymmenien ajan rajoittanut in vitro -tutkimuksen ihmisalkioiden kohdalla ajanjaksoon, joka edeltää ”primitiivisen raidan” ilmaantumista. Tämä on haalea solukaistale, joka merkitsee alkion pään ja hännän välisen akselin alkua.
14 päivän sääntö on ollut tehokas keino sallia alkiotutkimus tiukkojen rajoitusten puitteissa – osittain siksi, että tiedemiesten on ollut teknisesti haastavaa rikkoa sitä. Nyt kun ihmisalkioiden kasvattaminen yli 14 päivän ajan näyttää mahdolliselta, on erittäin tärkeää selventää, miten sääntöä sovelletaan erityyppisiin alkioiden tutkimuksiin eri lainkäyttöalueilla. Lisäksi kehittyvän tieteen ja sen mahdollisten hyötyjen valossa on tärkeää, että sääntelyviranomaiset ja huolestuneet kansalaiset pohtivat rajoituksen luonnetta ja arvioivat uudelleen sen hyviä ja huonoja puolia.
Poliittinen työkalu
14 päivän rajoitusta ehdotti ensimmäisen kerran vuonna 1979 Yhdysvaltain terveys-, koulutus- ja hyvinvointiministeriön eettinen neuvoa-antava lautakunta7 . Yhdistyneen kuningaskunnan Warnockin komitea8 kannatti sitä vuonna 1984 ja Yhdysvaltain kansallisten terveysinstituuttien (National Institutes of Health) alkiotutkimuspaneeli (Human Embryo Research Panel)9 vuonna 1994.
Ainakin kahdessatoista maassa tämä raja on kirjattu lakiin, jolla säännellään avusteista lisääntymistä ja alkioiden tutkimusta (ks. Sääntö on kirjattu myös lukuisiin hallitusten tilaamiin raportteihin sekä alkioiden ja avusteisen lisääntymisen tutkimusta koskeviin tieteellisiin ohjeisiin. Tällaisia ovat muun muassa Kiinan vuonna 2003 antamat eettiset ohjeet ihmisen alkioiden kantasolututkimuksesta ja Intian vuonna 2007 antamat ohjeet kantasolututkimuksesta ja -terapiasta.
Jotkut säännön versiot kattavat millä tahansa keinoin luodut alkiot, toiset taas koskevat vain hedelmöitystuotteita. Joissakin versioissa viitataan nimenomaisesti gastrulaatioon (kun kolme eri solukerrosta ilmestyy) tai alkujuovien muodostumiseen; toisissa mainitaan vain 14 peräkkäistä kehityspäivää. Useimmissa tapauksissa ratkaisevaa näyttää kuitenkin olevan se kehitysvaihe, jota 14. päivä tyypillisesti edustaa, eikä peräkkäisten viljelypäivien lukumäärä.
Alkioviivan muodostuminen on merkittävää, koska se edustaa varhaisinta kohtaa, jossa alkion biologinen yksilöityminen on varmistettu. Ennen tätä kohtaa alkiot voivat jakautua kahtia tai sulautua yhteen. Niinpä jotkut päättelevät, että tässä vaiheessa syntyy moraalisesti merkittävä yksilö.
Näkemykset eroavat kuitenkin toisistaan siitä, millä kehitysvaiheella ihmisalkio saa riittävän moraalisen aseman, jotta siihen kohdistuva tutkimus olisi kiellettävä. Joidenkin mielestä raja on esimerkiksi hedelmöittymishetkellä; toisten mielestä se tulee paljon myöhemmin, kun alkio kehittyy sikiöksi, joka voi kokea kipua, osoittaa aivotoimintaa tai selviytyä kohdun ulkopuolella.
14 päivän säännön tarkistaminen saattaa houkutella ihmisiä yrittämään järkeistää tai hyökkäämään rajan filosofista johdonmukaisuutta vastaan biologisiin tosiseikkoihin nojautuvana eettisenä periaatteena. Tämä tulkitsee rajoituksen väärin. 14 päivän sääntöä ei ole koskaan tarkoitettu kirkkaaksi viivaksi, joka merkitsee ihmisalkioiden moraalisen aseman alkamista. Pikemminkin se on yleispoliittinen väline, jonka tarkoituksena on luoda tilaa tieteelliselle tutkimukselle ja samalla osoittaa kunnioitusta ihmisalkioiden tutkimusta koskevia erilaisia näkemyksiä kohtaan.
Itse asiassa 14 päivän sääntö on yleispoliittisena välineenä ollut erittäin onnistunut. Se on tarjonnut selkeän ja oikeudellisesti täytäntöönpanokelpoisen pysähdyspisteen tutkimukselle, koska alkio voidaan tunnistaa näkyvästi ja koska on mahdollista laskea, kuinka monta päivää alkio on viljelty maljassa. Kummassakaan ääripäässä olevat vaihtoehdot – alkiontutkimuksen kieltäminen kokonaan tai alkioiden käytön rajoittamattomuus – eivät olisi olleet hyvää julkista politiikkaa moniarvoisessa yhteiskunnassa.
Kaksi päämäärää
Tieteen edistysaskeleet pakottavat nyt arvioimaan uudelleen muitakin pitkään vakiintuneita tutkimuspolitiikkoja. On esimerkiksi osoittautunut vaikeaksi pitää yllä rahoittajien, sääntelyviranomaisten ja tutkijoiden aiempaa yksimielisyyttä siitä, että ihmissolujen geenitekniikka on sallittua niin kauan kuin kyseiset solut eivät ole siittiöitä, munasoluja tai alkioita. Yhdistyneen kuningaskunnan hallitus hyväksyi viime vuonna mitokondrioiden korvaushoitojen – jotka aiheuttavat periytyviä muutoksia tuleville sukupolville – kliinisen käytön, ja Yhdysvaltain Institute of Medicinein komitea piti sitä ”eettisesti sallittuna” aiemmin tänä vuonna.
Jotkut saattavat päätellä tällaisesta kehityksestä, että poliittiset päättäjät määrittelevät rajoja uudelleen tarkoituksenmukaisesti, kun rajoista tulee tieteen kannalta epämukavia. Jos 14 päivän säännön kaltaisia rajoituksia pidetään moraalisina totuuksina, tällainen kyynisyys olisi perusteltua. Mutta kun ne ymmärretään välineiksi, joilla pyritään löytämään tasapaino tutkimuksen mahdollistamisen ja yleisen luottamuksen säilyttämisen välillä, käy selväksi, että olosuhteiden ja asenteiden muuttuessa rajoja voidaan oikeutetusti kalibroida uudelleen.
Mikä tahansa päätös 14 päivän säännön tarkistamisesta on kuitenkin riippuvainen siitä, miten hyvin ehdotetuilla muutoksilla pystytään pitämään yllä säännön kahta päätavoitetta: tutkimuksen tukemista ja erilaisten moraalisten huolenaiheiden huomioon ottamista.
Säännöstä tuli vakiintuneesti osa alkiontutkimuksen valvontaa eri kansallisten komiteoiden vuosikymmenien aikana käymien keskustelujen tuloksena. Sadat lääketieteelliset ja tieteelliset yhdistykset antoivat suosituksia ja järjestettiin kymmeniä julkisia foorumeita. Kaikkien tähän sääntöön tehtävien muodollisten muutosten olisi tapahduttava samanlaisen yhteisymmärryksen rakentamisprosessin kautta, johon osallistuu asiantuntijoita, poliittisia päättäjiä, potilaita ja huolestuneita kansalaisia.
Keskustelu olisi aloitettava kansainvälisellä tasolla, koska tutkimus on luonteeltaan maailmanlaajuista, vaikka paikallisten kulttuuri- ja uskonnollisten erojen asianmukainen huomioon ottaminen edellyttäisi myös kansallisen tason keskusteluja. Vaikeutena on, että monissa maissa 14 päivän säännön tarkistaminen edellyttäisi lainsäädännön muuttamista. Kuvittelemamme kaltainen kansainvälinen keskustelu voisi kuitenkin helpottaa paikallisia päätöksiä lainsäädännön tai tutkimuspolitiikan muuttamisesta ja antaa niille tietoa.
Tällaisesta kansainvälisestä keskustelusta on olemassa ennakkotapauksia. Vastauksena CRISPR-Cas9:n kaltaisten tehokkaiden geeninmuokkaustekniikoiden kehitykseen Yhdysvaltain kansallinen tiedeakatemia, Yhdysvaltain kansallinen lääketieteellinen akatemia, Ison-Britannian Royal Society ja Kiinan tiedeakatemia järjestivät viime vuoden joulukuussa yhdessä kansainvälisen huippukokouksen keskustellakseen tutkimukseen liittyvistä tieteellisistä, eettisistä ja hallinnollisista kysymyksistä. Tämän aloitteen toinen osa – ihmisen geenimuokkausta koskeva tieteellinen ja poliittinen katsaus ja raportti – on parhaillaan käynnissä.
Tie eteenpäin
Tutkijoilla on ratkaiseva rooli tässä prosessissa. Vuonna 1985, kun ihmisalkioiden tutkimuksen laillisuutta Yhdistyneessä kuningaskunnassa uhkasi parlamentaarinen lakiesitys, Nature-lehden toimittajat vetosivat alkiontutkijoihin, jotta he toimittaisivat selityksiä tutkimuksestaan ja sen merkityksestä – valistaisivat poliittisia päättäjiä ja yleisöä, ennen kuin tutkimukselle asetettaisiin kohtuuttomia rajoituksia (ks. Nature 314, 11; 1985).
Tänään ihmisen kehitysbiologian tutkijoiden pitäisi samalla tavalla sitoutua yleisön kanssa siihen, mitä he tekevät ja miksi sillä on merkitystä. Ja heidän tulisi harkita kokeidensa suunnittelua siten, että samalla kun ne edistävät keksintöjä, niissä otetaan huomioon myös ihmisten moraaliset huolenaiheet.
Lähitulevaisuudessa tutkijoiden tulisi tehdä tiivistä yhteistyötä paikallisten tutkimusvalvontakomiteoidensa kanssa varmistaakseen, etteivät he ole vaarassa rikkoa nykyisiä lakeja tai ohjeita. Tällä hetkellä joillakin lainkäyttöalueilla ”ihmisalkion” oikeudelliseen määritelmään liittyy epäselvyyksiä ja epävarmuustekijöitä, jotka liittyvät itseorganisoituvien, alkion kaltaisten rakenteiden biologiseen potentiaaliin.6
Ensi viikolla Kansainvälinen kantasolututkimusyhdistys ISSCR (International Society for Stem Cell Research) julkaisee tarkistetut kantasolututkimusta koskevat ohjeensa. Nämä suuntaviivat ovat tulosta monikansallisesta, tieteidenvälisestä työryhmästä (johon yksi meistä, I.H., kuului), joka on saanut panoksensa sidosryhmiltä ympäri maailmaa. Yksi näiden suuntaviivojen tavoitteista on tarjota puitteet niille, jotka ovat huolissaan siitä, miten tutkimuksen valvonnan tulisi edetä alkiontutkimuksen uusien muotojen valossa.
Lyhyellä aikavälillä katsomme, että ISSCR:n suosittelema lähestymistapa ihmisalkioihin liittyvän työn valvontaan tarjoaa käytännöllisen polun eteenpäin – erityisesti, jos sitä täydennetään niiden monien neuvoa-antavien komiteoiden edustajilta saadulla panoksella, jotka ovat ottaneet käyttöön 14 päivän säännön. Ilmeisiä ehdokkaita ovat Ison-Britannian Human Fertilisation and Embryology Authority, Yhdysvaltojen National Academies of Sciences, Engineering, and Medicine sekä Kiinan tiede- ja teknologiaministeriö ja terveysministeriö.
Näiden organisaatioiden välinen tiivis yhteistyö voisi auttaa estämään julkista vastareaktiota ja reaktiivisten, rajoittavampien tutkimusrajoitusten käyttöönottoa.