Wetenschappers planten miniversie van menselijk brein in bij muizen en ethici zijn in alle staten

Het creëren van menselijk hersenweefsel uit stamcellen zelf is niet nieuw. Het gebeurde voor het eerst vier jaar geleden in een lab in Wenen. De meest geavanceerde zijn niet groter dan een linze en werden tot nu toe alleen gekweekt in testbuizen. Ze pulseren met dezelfde soort elektrische activiteit die echte hersenen aansturen en doen nieuwe neuronen ontstaan. Ze ontwikkelen ook de zes lagen van de menselijke hersenschors, die onder meer verantwoordelijk is voor ons denken, beoordelingsvermogen en onze spraak.

Zulke organoïdes zijn een revolutionaire stap in het onderzoek naar de ontwikkeling van het menselijke brein en ziektes zoals Alzheimer en Zika. Maar het brengt de wetenschap ook in onbekende ethische wateren. “Niet dat ik denk dat een organoïde in een proefbuis kan denken, maar we moeten wel bekijken wat de ethische impact van deze ontwikkeling is”, aldus neurowetenschapper Hongjun Song van de universiteit van Pennsylvania.

Daarover nadenken is sinds deze week net iets dringender geworden. Want op het jaarlijkse congres van de Society for Neuroscience in het Amerikaanse Washington DC stellen twee teams van wetenschappers deze week een rapport voor waaruit blijkt dat ze zulke miniversies van het menselijke brein ingeplant hebben in de hersenen van muizen en ratten. En waarin het vooruitzicht wordt geopperd dat die minihersenen zich verder zouden kunnen ontwikkelen in de dieren.

Een lab bevestigt zelfs dat het de organoïdes verbond met de bloedsomloop van de knaagdieren, waardoor ze verder kunnen groeien. De enige manier om uiteindelijk volledig ontwikkelde hersenen te simuleren, waarmee aandoeningen als autisme, epilepsie en schizofrenie onderzocht kunnen worden, zo klinkt het. “We komen zo op compleet onbekend ethisch terrein”, zegt Christof Koch van het Allen Institute for Brain Science in Seattle. “De wetenschap gaat zo snel, dat de ethiek niet kan bijhouden.”

Idem voor de wetgeving, want waar de National Institutes of Health een moratorium hebben op het verlenen van fondsen aan research die menselijke stamcellen in embryo’s van gewervelde dieren inbrengt, bestaat er nog geen wetgeving rond het inplanten van de pas ontwikkelde organoïdes.

In de nieuwe experimenten – waarover nog nooit werd gecommuniceerd – bleken de meeste transplantaties succesvol en eentje hield het zelfs twee maanden uit. Meer nog, ontwikkelde neuronen van het menselijke brein stuurden axons – die elektrische signalen van het ene neuron naar het andere overbrengen – naar verscheidene delen van het brein van het knaagdier. Over de grootte van de organoïdes en de effecten op het gedrag van de muis wilde Fred Gage van het Salk Institute, een van de meest vermaarde neurobiologen ter wereld, echter nog niets kwijt tot zijn paper gepubliceerd is.

Voor alle duidelijkheid: zo een miniversie van het menselijk brein kan zelfs nog niet de grootte van de hersenen van een kind bereiken in een muis en dat beperkt bijna zeker hoe complex ze kan worden. Beide experimenten gebruikten ook volwassen ratten, van wie de hersenen niet meer groeien. Anders zou het kunnen zijn als ze al ingeplant worden in foetussen. “Het is moeilijk voor te stellen hoe dat menselijke cognitieve capaciteiten zoals het bewustzijn zou beïnvloeden bij de dieren”, aldus bio-ethicus Jonathan Kimmelman van de McGilluniversiteit van Montreal.

Het is hoe dan ook een interessante discussie volgens zijn collega Josephine Johnston van The Hastings Center. “We deden in het verleden experimenten op muizen omdat ze niet menselijk zijn. Maar als we hen kleine menselijke breinen geven. Wat betekent dat voor hun intelligentie? En hun bewustzijn?”

En ook hun collega Hank Greely van de universiteit van Stanford maakt die bedenking. “Op zeker moment in de toekomst kan het zijn dat wat we gemaakt hebben zelfs een zeker respect verdient. Volgend jaar vieren we de 200ste verjaardag van ‘Frankenstein’ van Mary Shelly. Ik denk dat het verhaal een nieuwe relevantie heeft in het licht van de ontwikkelingen waarover we het hier hebben.”