Moderna forskares försök att skapa djur med mänskliga organ föregicks av många års forskning, och nästan dessa planer kommer att börja genomföras. Motståndare till sådana experiment är emellertid bekymrade över frågan om den etiska sidan, konstaterar BBC Earth-kolumnisten.
I science fiction-romanen av H. G. Wells, "The Island of Dr. Moreau", snubblar huvudpersonen Edward Prandick, som kastades på öns kust som ett resultat av ett skeppsbrott, en kvinna och två män som kretsade nära ett fallit träd i en skogsröjning.
Alla tre är helt nakna förutom trasor som lindas runt låren.
Prendick uppmärksammar deras "feta ansikten", som "saknade en haka, deras pannor sträckte sig framåt, och deras huvuden var täckta med glesa håriga hår." Han konstaterar: "Aldrig tidigare har jag träffat sådana bestialiska varelser."
När Prendick närmar sig de infödda försöker de prata med honom, men deras tal låter väldigt snabbt och otydligt; de skakar på huvudet och svänger från sida till sida och bär, som det verkade för hjälten, "något otroligt nonsens."
Trots den vilkiga delvis nakenhet och till synes mänskliga utseendet, fångar Prendick i dem en obestridlig "likhet med grisar", och deras beteende verkar vara "präglat av något djurets försegling."
En natt, oavsiktligt in i operationssalen till Dr. Moreau, finner Prendick ut vad saken är: forskaren förvandlar djur till människor och ändrar sin kropp och hjärna i sin egen bild och bild.
Trots alla ansträngningar lyckas dock läkaren inte ta bort sina skapelser av manifestationerna av deras grundläggande instinkter.
Kampanjvideo:
Det instabila samhället som han skapade konsumeras snart av anarki, vilket leder till Moreaus död.
Det har gått 120 år sedan romanen först såg dagens ljus, och dagens rubriker kan ge intrycket att vi är farligt nära Wells dystopiska perspektiv.
"Frankenstein-forskare arbetar för att skapa en chimera, som är en korsning mellan en man och ett djur," skrek en av rubrikerna i British Daily Mail i maj 2016.
"Vetenskap försöker bryta ner barriären mellan människor och djurriket", säger en artikel i Washington Times som publicerades två månader senare. Författaren till artikeln hävdade att intelligenta djur snart skulle slippa fri från laboratorierna.
Anledningen till spänningen var forskarnas planer på att implantera mänskliga stamceller i djurembryon för att odla enskilda mänskliga organ för transplantation hos patienter som behöver transplantation.
Denna teknik förväntas förkorta väntetiden för operation och minska risken för avstötning av organtransplantationer.
Dessa djärva och tvetydiga planer föregicks av mer än tre decennier av vetenskaplig forskning. Experimenten har hjälpt forskare att upptäcka några av de grundläggande mysterierna, undersöka arten av skillnader mellan varandra och ta reda på hur ett kluster av celler i en mors liv blir en levande organisme.
Med tanke på möjligheterna att finansiera sådana projekt närmar sig mänskligheten snabbt en viktig milstolpe på detta område.
"Detta kunskapsområde utvecklas mycket snabbt", säger forskaren Janet Rossant vid University of Toronto, som var banbrytande i studien av chimärer. "Vår förståelse av biologi kommer att nå en ny nivå."
Men bara under förutsättning att vi först löser ett antal svåra etiska problem förknippade med vår idé om vad det betyder att vara mänsklig.
Under många årtusenden var chimärer bara karaktärer i myter och legender.
Den biologiska termen är lånad från forntida grekisk mytologi: Homer beskrev chimerna som en konstig varelse med huvudet och halsen på ett lejon, en getkropp och en slangsvans. Enligt legenden hittades denna odödliga varandedräktande varelse i landet Lycia, som ligger i Mindre Asien (en halvö i västra Asien, en del av det moderna Turkiets territorium - Ed.).
Den vetenskapliga definitionen av en chimera är mindre färgglad. Detta benämning används för att beskriva alla organismer som består av genetiskt olika celler.
Chimerism förekommer i naturen, särskilt som ett resultat av fusionen av tvillingembryon strax efter befruktningen och kan leda till häpnadsväckande resultat.
Ta till exempel bilaterala (bilaterala) gynandromorfer, där den ena sidan av kroppen har egenskaperna hos en hane och den andra är kvinnlig. Sådana varelser är i huvudsak resultatet av sammanslagningen av två broderliga tvillingar.
Om färgen hos individer av olika kön är mycket olika, som är fallet med många fåglarter och insekter, kan resultatet bli mycket ovanligt och imponerande.
Till exempel i en röd kardinal resulterar bilateral gynandromorfism i en ljusröd fjäderdräkt av den "manliga" sidan och grå fjäderdräkt av "kvinnan".
Men mycket oftare blandas celler av olika embryon i slumpmässiga kombinationer, vilket leder till mer subtila förändringar i hela organismen.
Sådana chimärer ser och uppför sig exakt som andra individer av den givna arten.
Det finns en chans att du själv är en chimera, eftersom vetenskapliga studier visar att minst 8% av icke-identiska tvillingar absorberar celler från sina syskon under embryonal utveckling.
Trots att varelser som liknar dem som beskrivs i grekiska myter inte finns i naturen hindrar detta inte forskare från att försöka skapa sina egna chimärer på laboratoriet.
Janet Rossant var en av de första forskarna som gjorde detta.
År 1980, när hon arbetade vid det kanadensiska Brock University, publicerade hon i tidskriften Science resultaten av ett experiment där en chimera odlades från det genetiska materialet från två olika typer av möss: en laboratoriummusmus, en underart av husmus (Mus musculus) och vilda Ryukyu-musen (Mus caroli), som bor i flera asiatiska länder.
Tidigare försök att föda upp raser med hybrid-varelser har ofta misslyckats. Embryonerna fästes antingen inte på uterusväggen alls, eller visade sig vara underutvecklade, och då slutade fallet oftast på missfall.
Rossant-metoden bestod av en komplex kirurgisk procedur ungefär fyra dagar efter befruktningen.
Vid denna tid hade det befruktade ägget redan förvandlats till en blastocyst - en koagulering av inre cellmassa omgiven av ett skyddande skikt som kallas trofoblast, som senare skulle bli morkakan.
Rossant och kollega William Frels injicerade en intern cellmassa som togs från en Ryukyu-musblastocyst i ett laboratoriummusägg.
Eftersom trofoblasten i värdmusens blastocyst inte skadades under operationen, motsvarade DNA från den bildande moderkakan fortfarande mamman. Som ett resultat fästes embryot framgångsrikt vid livmoderväggen.
Forskare var tvungna att vänta i 18 dagar för att observera graviditetsförloppet.
Experimentet var påfallande framgångsrikt: av de 48 nyfödda mössen var 38 kimärer, innehållande det genetiska materialet från båda typerna av möss.
"Vi har visat att det är möjligt att korsa mellanväxelsbarriären," säger Rossant. Chimerism visade sig tydligt i mössens färg: växlande fläckar av vitt och rödaktigt hår.
Även när det gäller temperament skilde sig dessa chimärer markant från föräldrarna.
"Vi fick en väldigt konstig blandning av karaktärer," säger Rossant. "Ryukyu-möss är väldigt rastlösa: så att de inte flyr, måste du sätta dem på botten av hinken, och du bör ta dem med tång efter att ha tagit på dig läderhandskar."
Labmöss är mycket tystare.”Våra chimeras beteende var något däremellan”, konstaterar forskaren.
Enligt Rossant, på dagens nivå för utveckling av neurovetenskap, kan sådana experiment hjälpa till att undersöka beteendet hos olika arter.
"Du kan jämföra beteendemässiga skillnader med vilka delar av chimerahjärnan innehåller två olika typer av celler," säger hon. "Jag tycker att detta forskningsområde är mycket intressant."
I sitt tidiga arbete använde Rossant sina chimärer för att studera hur organismer utvecklas i livmodern.
Studien av gener började fortfarande precis och de tydliga skillnaderna mellan de två arterna hjälpte till att spåra hur celler är fördelade över kroppen av en chimera.
Tack vare detta har forskare funnit från vilka element i den inre cellmassan som vissa organ bildas.
Forskare kan också använda denna strategi för att studera vissa generers roll. För detta kan en genetisk mutation skapas artificiellt i en av embryona, medan den andra kommer att användas som kontroll.
Genom att studera de sålunda erhållna kimärerna kommer forskare att kunna avgöra vilka specifika kroppsfunktioner som påverkas av vissa gener.
Rossant-metoden antogs snart av andra forskare runt om i världen. I ett av experimenten var det möjligt att skapa en chimera från get- och fårceller.
Djurets utseende var väldigt ovanligt: dess hud såg ut som en lapptäcke, blandad med fårull och grovt hår, typiskt för en get.
Time magazine beskrev chimerna som”en djurhållare-trick: en get i en angora tröja.
Rossant har också konsulterat ett antal hotade arter för bevarande av arter: tanken var att implantera embryon i livmodern hos husdjur.
"Jag vet inte hur framgångsrika dessa initiativ var, men idén lever fortfarande idag," säger hon.
Nu planeras Rossant-metoden att tillämpas inom ramen för ett projekt som teoretiskt kan öppna en ny sida inom regenerativ medicin.
Under de senaste två decennierna har forskare försökt lära sig att odla nya organ i laboratoriet från stamceller som kan förvandlas till vävnadsceller av vilken typ som helst.
Det tros att denna strategi har en enorm potential för utvecklingen av transplantologi.
"Problemet är att även om stamceller liknar embryonceller är de inte exakt desamma," säger Juan Carlos Ispisua Belmonte från J. Salk Institute for Biologic Research i La Jolla, Kalifornien.
Hittills förblir stamceller olämpliga för transplantation.
Ispisua Belmonte och ett antal andra forskare anser att lösningen bör hittas på gårdar. Målet för forskare är att skapa chimerdjur för att odla de nödvändiga organen.
"Embryogenes är utbredd i naturen och 99% av dess resultat är positiva," säger forskaren. "Vi vet ännu inte hur vi ska återskapa det i laboratoriet, men djur gör det mycket bra, så varför inte få naturen att fungera för oss?"
Till skillnad från chimerna hos en get och ett får, i vilka celler av två olika arter var slumpmässigt fördelade över kroppen, i dessa chimärer måste främmande vävnader koncentreras i specifika organ.
Genom genetiska manipulationer förväntar sig forskare att "slå ut" vissa organ från värdens kropp, placera mänskliga celler i det lediga utrymmet och tvinga dem att bilda motsvarande organ, men redan mänskliga, med önskad storlek och form.
"Djuret kommer att bli en inkubator," säger Pablo Juan Ross från University of California, Davis.
Det är redan känt att detta i teorin är möjligt. 2010 använde Hiromitsu Nakauchi från Stanford University School of Medicine och kollegor en liknande teknik för att odla en råtta i bukspottkörteln i en mus.
De mest lämpliga "inkubatorerna" för mänskliga organ är nu grisar, vars anatomiska struktur är mycket nära människors.
Om denna plan fungerar kommer den att hjälpa till att lösa många av de befintliga problemen med transplantation.
”I genomsnitt tar väntelistan för en njurtransplantation nu cirka tre år,” förklarar Ross. Samtidigt skulle det vara möjligt att odla det nödvändiga organet på beställning i en grisskropp på bara fem månader.
"Detta är en annan fördel med att använda grisar som bärare: de växer mycket snabbt", förklarar forskaren.
Interspecifika kimärer kan hitta tillämpning i farmakologi.
När man testar nya typer av läkemedel på djur är resultaten ofta framgångsrika, men när människor använder samma läkemedel uppstår oväntade och oönskade konsekvenser. "Resultatet är slöseri med tid och pengar," betonar Ispisua Belmonte.
Låt oss föreställa oss utsikterna för den föreslagna metoden genom att använda exemplet på ett nytt läkemedel mot leversjukdomar.
"Om vi placerade mänskliga celler i en grislever, och under det första året av arbetet med att skapa ett läkemedel, kunde vi avgöra om det är potentiellt giftigt för människokroppen", konstaterar forskaren.
Rossant håller med om att metoden har stor potential, men betonar att forskare fortfarande har ett seriöst arbete att göra:”Jag ger eder till modet av de som vågade arbeta med denna uppgift. Det är genomförbart, men jag måste erkänna att forskare kommer att behöva få mycket allvarliga svårigheter på vägen."
Många av dem är tekniska.
Ur utvecklingssynpunkt skiljer sig en person från ett gris mycket mer än en råtta från en mus.
Forskare vet av erfarenhet att i sådana fall ökar sannolikheten för avvisning av givarceller av värdens kropp avsevärt.
"Det är nödvändigt att skapa speciella förutsättningar för mänskliga celler för att överleva och dela [hos en gris]," säger Ispisua Belmonte.
Detta kommer att kräva att du hittar en "primär", felfritt ren källa av mänskliga stamceller som kan förvandlas till vilken vävnad som helst.
Dessutom kan det vara nödvändigt att genetiskt modifiera värdens organismer för att minska sannolikheten för avstötning av främmande celler.
Men hittills är det huvudsakliga hindret för att hålla tillbaka forskning etiska överväganden.
2015 inrättade det amerikanska hälsodepartementet National Institute of Health ett moratorium för finansiering av experiment för att skapa chimärer hos människor och djur.
Det var sant att det tillkännagavs senare att förbudet kunde upphävas - förutsatt att varje sådant experiment kommer att underkastas ytterligare utvärdering innan finansiering ges.
Under tiden fick Ispisua Belmonte ett bidragsförslag på 2,5 miljoner dollar på villkor att han använder apeceller istället för mänskliga celler för att skapa chimerna.
Den största oroen är den hypotetiska sannolikheten att mänskliga stamceller kommer att nå svinhjärnan, vilket leder till skapandet av en varelse med några av de förmågor och beteenden som är inneboende i människor.
"Jag tror att detta scenario bör övervägas och diskuteras i detalj i forskning," säger Rossant. När allt kommer omkring, visade hennes chimärer temperamenten hos båda mössen. Att skapa ett mänskligt medvetande fångat i en djurkropp är en mardrömsk tomt som är värdig Wells penna.
Forskare är snabba att betona att vissa försiktighetsåtgärder kan vidtas. "Genom att injicera celler i ett visst skede i utvecklingen av embryot kan vi kanske undvika denna risk," säger Belmonte.
En annan möjlig väg ut är att programmera stamceller på genetisk nivå för att förstöra själv under vissa förhållanden för att undvika att de introduceras i nervvävnaden.
Men dessa beslut är inte tillräckligt övertygande för Stuart Newman, en cytobiolog vid New York College of Medicine, som har varit orolig för de potentiella konsekvenserna av sådana experiment sedan skapandet av get-får-chimera på 1980-talet.
Newmans oro är inte så mycket de moderna planerna för forskare som en framtid där chimärer gradvis kan få fler och fler mänskliga egenskaper.
"Ju mer mänsklig du kan ta in i dessa hybrider, desto mer intressanta blir de, både vetenskapligt och medicinskt," säger han.
”Nu kan någon svär att de aldrig kommer att skapa chimärer i mänsklig karaktär, men trots allt kvarstår den latenta önskan. Det är något i själva ämnet som uppmuntrar forskare att gå längre och längre i denna riktning."
Låt oss säga att forskare har skapat en chimera för att undersöka ett nytt läkemedel mot Alzheimers. Forskare får ursprungligen tillstånd att skapa en varelse med en hjärna som är, säg, 20% människa. Men över tid kan de komma till slutsatsen att för att fullt ut förstå effekterna av läkemedlet är det nödvändigt att öka andelen av den mänskliga hjärnan till 30 eller 40 procent.
Dessutom sade Newman, för att få finansiering, måste en forskare ofta förklara allt mer ambitiösa forskningsmål: "Det är inte så att forskare försöker skapa monster … Forskning är en naturlig, utvecklande process och den kommer inte att sluta av sig själv."
Lika viktigt kan sådana experiment dämpa vår känsla av mänsklighet, fortsätter Newman:”Omvandlingen av vår kultur tillåter oss att överskrida dessa gränser. I detta fall ses en person som bara ett materiellt objekt."
När vi vet om existensen av mänskliga chimärer, är vi kanske inte så skeptiska till manipulering av mänskliga gener för att skapa barn "att beställa."
Och Newman är inte ensam i sin rädsla.
John Evans, en sociolog vid University of California, San Diego, påpekar att själva diskussionen om hybrider mellan människor och djur har fokuserat på kognitiva förmågor.
I detta sammanhang kan vi dra slutsatsen att sådana chimärer inte kan behandlas som människor om de inte har mänskligt rationellt tänkande eller tal.
Men den här typen av logik kan leda oss ner i den hala sluttningen av diskussioner om hur vi ska hantera medlemmar av vår egen art.
"Om samhället börjar se en person som en uppsättning förmågor, kommer det att behandla sina egna medlemmar med en mindre uppsättning av dessa förmågor som andra klassens människor," varnar Evans.
Ispisua Belmonte anser att många av dessa bekymmer, särskilt de som återspeglas i de sensationella rubrikerna, hittills är ogrundade.
”Media och tillsynsmyndigheter tror att vi kommer att börja odla viktiga mänskliga organ hos svin nästan imorgon. Detta är science fiction spekulation. Vi är fortfarande i början av vår resa."
Och som tidskriften Nature skriver, bör debatten om sådan forskning inte involvera känslor.
Konceptet med könsmässig kimärism kan tycka vara motbjudande för vissa, men lidandet för människor med obotliga sjukdomar är inte mindre hemskt. Du kan inte lösa moraliska och etiska problem bara på grundval av instinktiva reaktioner.
Oavsett det slutliga beslutet bör det komma ihåg att dess potentiella konsekvenser inte är begränsade till det vetenskapliga området.
"Det sätt vi pratar om en person i denna diskussion kan oavsiktligt förändra det sätt vi ser på oss själva," skriver Evans.
Det är ju frågan om vad som definierar en person som ligger i hjärtat av Wells roman. Efter att ha återvänt från ön Dr. Moreau, går Pendrick i pension i den engelska provinsen långt från stora städer och föredrar framför mänsklig kommunikation för att observera stjärnhimlen.
Efter att ha bevittnat den våldsamma överträdelsen av den naturliga interspeciesbarriären kan han inte längre titta på människor utan att märka djurens natur i dem:”Det verkade för mig att även jag själv inte var en rationell människa, utan ett dåligt sjukt djur plågat av någon konstig sjukdom som gör honom att vandra ensam som ett förlorat får."