Ovce Dolly mohla být nejslavnějším klonem na světě, ale nebyla první Klonování vytváří geneticky identickou kopii zvířete nebo rostliny. Mnoho zvířat – včetně žab, myší, ovcí a krav – bylo klonováno před Dolly. Rostliny jsou často klonovány – když provedete řez, vytvoříte klon. Člověk identická dvojčata jsou také klony.

Takže Dolly nebyla prvním klonem a vypadala jako každá jiná ovce, tak proč způsobovala tolik vzrušení a starostí? Protože byla prvním savcem, ze kterého byla klonována byla to spíše dospělá buňka než embryo. Byl to velký vědecký úspěch, ale také to vyvolalo etické obavy.
Od roku 1996, kdy se narodila Dolly, byly z dospělých buněk klonovány další ovce, stejně jako myši, králíci, koně a osli, prasata, kozy a dobytek. V roce 2004 byla myš klonována pomocí jádra z čichového neuronu, což ukazuje, že jádro dárce n nepocházejí z tkáně těla, která se za normálních okolností nerozděluje.

Jak byla Dolly vyrobena?

Výroba zvířecího klonu z dospělé buňky je samozřejmě mnohem složitější a obtížnější než růst rostlina z řezu. Takže když vědci pracující na Roslinově institutu ve Skotsku produkovali Dolly, jediného jehně narozeného z 277 pokusů, byla to velká novinka po celém světě.
K výrobě Dolly vědci použili jádro buňky vemene ze šesti -letý Finn Dorset bílá ovce. Jádro obsahuje téměř všechny geny buňky. Museli najít způsob, jak „přeprogramovat“ buňky vemene – udržet je naživu, ale zastavit jejich růst – čeho dosáhly změnou růstového média („polévka“, ve které buňky byly udržovány naživu). Potom injekčně aplikovali buňku do neoplodněné vaječné buňky, která měla odstraněné jádro, a pomocí elektrických pulsů buňky spojily. Neoplodněná vaječná buňka pocházela ze skotské bahnice Blackface.
Když vědci dokázali spojit jádro z dospělé bílé ovčí buňky s vaječnou buňkou z ovce s černou tváří, potřebovali se ujistit, že se z výsledné buňky vyvine embryo. Kultivovali ji šest nebo sedm dní, aby zjistili, zda normálně se rozdělila a vyvinula, než ji implantovala náhradní matce, další skotská bahnice Blackface. Dolly měla bílou tvář.
Z 277 buněčných fúzí se vyvinulo 29 časných embryí, které byly implantovány do 13 náhradních matek. celé období a tis e 6,6 kg Finn Dorset jehněčí 6LLS (alias Dolly) se narodilo po 148 dnech.

Proč se vědci zajímají o klonování?

Hlavní důvod, proč chtěli být vědci v Roslin klonovat ovce a jiná velká zvířata souviselo s jejich výzkumem zaměřeným na výrobu léčiv v mléce těchto zvířat. Vědcům se podařilo přenést lidské geny, které produkují užitečné bílkoviny, na ovce a krávy, aby mohli produkovat například činidlo pro srážení krve faktor IX k léčbě hemofilie nebo alfa-1-antitrypsin k léčbě cystické fibrózy a dalších plicních stavů.
Mohla by být také vyvinuta klonovaná zvířata, která by produkovala lidské protilátky proti infekčním chorobám a dokonce i rakovině. „Cizí“ geny byly transplantovány do ryb zebry, které jsou široce používány v laboratořích, a embrya klonovaná z těchto ryb exprimují cizí protein. Pokud lze tuto techniku aplikovat na savčí buňky a buňky kultivované k produkci klonovaných zvířat, mohly by se potom běžně rozmnožovat a vytvářet hejna zvířat s genetickým inženýrstvím, která ve svém mléku vyrábějí léky.
Existují další lékařské a vědecké důvody zájmu při klonování. Spolu s genetickými technikami se již používá při vývoji zvířecích orgánů pro transplantaci do člověka (xenotransplantace). Kombinace těchto genetických technik s klonováním prasat (poprvé dosažená v březnu 2000) by vedla ke spolehlivému zásobení vhodných dárcovských orgánů. Využití orgánů prasete bylo omezeno přítomností cukru, alfa gal, na prasečích buňkách, ale v roce 2002 se vědcům podařilo vyřadit gen, který je tvoří, a tato „vyřazená“ prasata mohla být chována přirozeně. S přenosem virů však stále existují obavy.
Studie zvířecích klonů a klonovaných buněk by mohla vést k lepšímu pochopení vývoje embrya a stárnutí a nemocí souvisejících s věkem. Klonované myši se stávají obézní se souvisejícími příznaky, jako je zvýšená hladina inzulínu v plazmě a leptinu, i když jejich potomci ne a jsou normální. Klonování by mohlo být použito k vytvoření lepších zvířecích modelů nemocí, což by mohlo vést k dalšímu pokroku v porozumění a léčbě těchto nemocí. Mohlo by to dokonce zvýšit biodiverzitu zajištěním pokračování vzácných plemen a ohrožených druhů.

Co se stalo Dolly?

Dolly, pravděpodobně nejslavnější ovce na světě, žila v Roslinově ústavu jako hýčkaná existence. Normálně pářila a produkovala normální potomky, což ukazuje, že taková klonovaná zvířata se mohou množit. Narodila se 5. července 1996 a byla usmrcena dne 14. února 2003 ve věku šest a půl roku. Ovce se mohou dožít 11 nebo 12 let, ale Dolly trpěla artritidou zadního kloubu nohy a ovčí plicní adenomatózou, což je virus plic vyvolaný virem, ke kterému jsou ovce chované uvnitř náchylné. Dne 2. února 2003 nečekaně uhynula první australská klonovaná ovce ve věku dvou let a 10 měsíců. Příčina smrti nebyla známa a mrtvola byla rychle zpopelněna, protože se rozkládala.
Dollyho chromozomy byly o něco kratší než u jiných ovcí, ale ve většině jiných ohledů byla stejná jako u jakékoli jiné ovce jejího chronologického věku. Její rané stárnutí však může odrážet, že byla vychována z jádra 6leté ovce. také odhalilo, že velmi malé množství DNA mimo jádro, v mitochondriích buněk, je zděděno od dárcovské vaječné buňky, nikoli od dárcovského jádra jako zbytek její DNA. Není tedy úplně identickou kopií. Toto zjištění by mohlo být důležité u nemocí souvisejících s pohlavím, jako je hemofilie, a určitých neuromuskulárních, mozkových a ledvinových stavů, které se přenášejí pouze z matčiny strany rodiny.

Vylepšení technologie

Vědci pracují na způsobech, jak zlepšit th e technologie. Například pokud jsou kombinována dvě geneticky identická klonovaná myší embrya, je větší pravděpodobnost, že agregované embryo přežije až do narození. Může také pomoci zdokonalení kultivačního média.

Etické obavy a regulace

Většina etických obav ohledně klonování souvisí s možností, že by mohla být použita ke klonování lidí. Vznikly by obrovské technické potíže. Za současné technologie by to muselo zahrnovat ženy ochotné darovat možná stovky vajíček, náhradní těhotenství s vysokou mírou potratů a mrtvě narozených dětí a možností předčasného stárnutí a vysoké míry rakoviny u takto vyprodukovaných dětí. V roce 2004 však jihokorejští vědci oznámili, že klonovali 30 lidských embryí, pěstovali je v laboratoři, dokud z nich nebyla dutá koule buněk, a vytvořili z nich řadu kmenových buněk. Další etická diskuse byla zahájena v roce 2008, kdy se vědcům podařilo klonovat myši z tkáně, která byla zmrazena po dobu 16 let.
V USA požádal prezident Clinton Národní komisi pro bioetiku a Kongres o prošetření těchto problémů a ve Velké Británii Dům Commons Science and Technology Committee, the Human Embryology and Fertilization Authority and the Human Genetics Advisory Commission všichni konzultovali široce a doporučili, aby bylo zakázáno klonování lidí. Rada Evropy zakázala klonování lidí: ve skutečnosti většina zemí zakázala používání klonování k produkci lidských dětí (lidské reprodukční klonování). Existuje však jeden důležitý lékařský aspekt technologie klonování, který by mohl být aplikován na člověka, což lidem může připadat méně nežádoucí. Jedná se o terapeutické klonování (nebo nahrazení buněčných jader) pro tkáňové inženýrství, při kterém se vytvářejí tkáně, nikoli dítě.
Při terapeutickém klonování by jednotlivé buňky byly odebrány člověku a „přeprogramovány“ tak, aby vytvářely kmenové buňky, které mají potenciál se vyvinout v jakýkoli typ buňky v těle. V případě potřeby mohly být kmenové buňky rozmrazeny a poté indukovány k růstu do konkrétních typů buněk, jako jsou buňky srdce, jater nebo mozku, které by mohly být použity při lékařské léčbě. Přeprogramování buněk se pravděpodobně ukáže jako technicky obtížné.
Terapeutický klonovací výzkum již probíhá na zvířatech a kmenové buňky byly touto metodou vypěstovány a transplantovány zpět do původního dárcovského zvířete. U lidí by tato technika znamenala revoluci v transplantaci buněk a tkání jako způsobu léčby nemocí. Je to však velmi nová věda, která vzbudila etické obavy. Ve Velké Británii skupina vedená hlavním lékařem profesorem Liamem Donaldsonem doporučila, aby byl povolen výzkum časných lidských embryí. Zákon o lidském oplodnění a embryologii byl změněn v roce 2001 tak, aby umožňoval použití embryí pro výzkum kmenových buněk, a následně je HFEA odpovědná za regulaci veškerého výzkumu embryonálních kmenových buněk ve Velké Británii. Existuje potenciální zásoba časných embryí, protože pacienti podstupující oplodnění in vitro obvykle produkují přebytek oplodněných vajíček.
Pokud jde o klonování zvířat, veškeré klonování pro výzkumné nebo lékařské účely ve Velké Británii musí být schváleno domovem Úřad pod přísnou kontrolou zákona o zvířatech (vědecké postupy) z roku 1986. Tím jsou zajištěny dobré životní podmínky zvířat a zároveň je umožněn důležitý vědecký a lékařský výzkum.

Další informace

Roslinův institut má spoustu informací o výzkumu, který vedl k Dolly, a vědeckých studiích Dolly, stejně jako odkazy na mnoho dalších stránek, které poskytují užitečné informace o vědeckých a etických aspektech tohoto výzkumu.
Zpráva odborné poradní skupiny pro terapeutické klonování hlavního lékaře: Výzkum kmenových buněk: lékařský pokrok se zodpovědností je k dispozici na britském ministerstvu zdravotnictví, PO Box 777, London SE1 6XH.
Další informace o terapeutickém klonování a výzkumu kmenových buněk poskytuje Rada pro lékařský výzkum.
Zajímavé ilustrované funkce klonování zveřejnil Time, New Scientist. BBC News Online má Q & A Co je to klonování?
OBRÁZEK © INSTITUT ROSLIN