Dolly sauen kan ha vært verdens mest berømte klon, men hun var ikke den første Kloning skaper en genetisk identisk kopi av et dyr eller en plante. Mange dyr – inkludert frosker, mus, sauer og kyr – hadde blitt klonet før Dolly. Planter blir ofte klonet – når du tar en skjæring, produserer du en klon. Menneske identiske tvillinger er også kloner.

Så Dolly var ikke den første klonen, og hun så ut som alle andre sauer, så hvorfor forårsaket hun så mye spenning og bekymring? Fordi hun var det første pattedyret som ble klonet fra en voksen celle, snarere enn et embryo. Dette var en viktig vitenskapelig prestasjon, men ga også etiske betenkeligheter.
Siden 1996, da Dolly ble født, har andre sauer blitt klonet fra voksne celler, som mus, kaniner, hester og esler, griser, geiter og storfe. I 2004 ble en mus klonet ved hjelp av en kjerne fra en olfaktorisk nevron, som viste at donorkjernen ca n kommer fra et vev i kroppen som normalt ikke deler seg.

Hvordan ble Dolly produsert?

Å produsere en klon fra en voksen celle er åpenbart mye mer kompleks og vanskelig enn å vokse en plante fra en skjæring. Så da forskere som jobbet ved Roslin Institute i Skottland, produserte Dolly, det eneste lammet som ble født fra 277 forsøk, var det en stor nyhetshistorie over hele verden.
For å produsere Dolly brukte forskerne kjernen til en jurcelle fra en seks -årige Finn Dorset hvite sauer. Kjernen inneholder nesten alle cellegenene. De måtte finne en måte å «omprogrammere» jurcellene – for å holde dem i live, men hindre dem i å vokse – som de oppnådde ved å endre vekstmediet («suppen» der celler ble holdt i live). Deretter injiserte de cellen i en ubefruktet eggcelle som hadde fjernet kjernen, og fikk cellene til å smelte sammen ved hjelp av elektriske pulser. Den ugjødslede eggcellen kom fra en skotsk Blackface-moder.
Da forskerne hadde klart å fusjonere kjernen fra den voksne hvite sauecellen med eggcellen fra den svarte ansiktene, måtte de sørge for at den resulterende cellen skulle utvikle seg til et embryo. De dyrket den i seks eller syv dager for å se om den delt og utviklet seg normalt, før det ble implantert det i en surrogatmor, en annen skotsk Blackface-moder. Dolly hadde et hvitt ansikt.
Fra 277 cellefusjoner utviklet 29 tidlige embryoer seg og ble implantert i 13 surrogatmødre. Men bare en graviditet gikk til full sikt, og th e 6,6 kg Finn Dorset-lam 6LLS (alias Dolly) ble født etter 148 dager.

Hvorfor er forskere interessert i kloning?

Hovedårsaken til at forskerne ved Roslin ønsket å være i stand til å klone sauer og andre store dyr var knyttet til deres forskning som hadde som mål å produsere medisiner i melken til slike dyr. Forskere har klart å overføre humane gener som produserer nyttige proteiner til sauer og kyr, slik at de for eksempel kan produsere blodkoagulasjonsmiddel faktor IX for å behandle hemofili eller alfa-1-antitrypsin for å behandle cystisk fibrose og andre lungesykdommer. br> Klonede dyr kan også utvikles som vil produsere humane antistoffer mot smittsomme sykdommer og til og med kreft. ‘Fremmed’ gener er transplantert i sebrafisk, som er mye brukt i laboratorier, og embryoer klonet fra disse fiskene uttrykker det fremmede proteinet. Hvis denne teknikken kan brukes på pattedyrceller og cellene som dyrkes for å produsere klonede dyr, kan disse deretter avle konvensjonelt for å danne flokker av genetisk konstruerte dyr som alle produserer medisiner i melk.
Det er andre medisinske og vitenskapelige grunner til interessen i kloning. Den brukes allerede sammen med genetiske teknikker i utviklingen av dyreorganer for transplantasjon til mennesker (xenotransplantasjon). Å kombinere slike genetiske teknikker med kloning av griser (oppnådd for første gang i mars 2000) vil føre til en pålitelig tilførsel av passende donororganer. Bruken av griseorganer har blitt hindret av tilstedeværelsen av et sukker, alpha gal, på griseceller, men i 2002 lyktes forskere å slå ut genet som lager det, og disse ‘knockout’-grisene kunne avles naturlig. Imidlertid er det fremdeles bekymringer for virusoverføring.
Studien av dyrekloner og klonede celler kan føre til større forståelse av utviklingen av embryoet og aldring og aldersrelaterte sykdommer. Klonede mus blir overvektige, med relaterte symptomer som forhøyet plasmainsulin og leptinnivå, selv om deres avkom ikke gjør det og er normale. Kloning kan brukes til å lage bedre dyremodeller for sykdommer, som igjen kan føre til ytterligere fremgang i forståelse og behandling av disse sykdommene. Det kan til og med forbedre det biologiske mangfoldet ved å sikre videreføring av sjeldne raser og truede arter.

Hva skjedde med Dolly?

Dolly, sannsynligvis den mest berømte sauen i verden, levde en bortskjemt eksistens ved Roslin Institute. Hun parret seg og produserte normale avkom på normal måte, og viste at slike klonede dyr kan reprodusere. Født 5. juli 1996 ble hun avlivet 14. februar 2003, seks og en halv år gammel. Sau kan leve i alderen 11 eller 12 år, men Dolly led av leddgikt i bakbenet og fra sauens lungeadenomatose, en virusindusert lungesvulst som sauer oppdratt innendørs er utsatt for. 2. februar 2003 døde Australias første klonede sau uventet i en alder av to år og 10 måneder. Dødsårsaken var ukjent, og kadaveret ble raskt kremert da det var i ferd med å brytes ned.
Dollys kromosomer var litt kortere. enn andre sauer, men på de fleste andre måter var hun den samme som andre sauer i hennes kronologiske alder. Imidlertid kan hennes tidlige aldring gjenspeile at hun ble reist fra kjernen til en 6 år gammel sau. Studie av cellene hennes avslørte også at den svært lille mengden DNA utenfor kjernen, i mitokondriene til cellene, alle er arvet fra donoreggcellen, ikke fra donorkjernen som resten av DNA’et hennes. Så hun er ikke en helt identisk kopi. Dette funnet kan være viktig for kjønnsbundne sykdommer som hemofili, og visse nevromuskulære, hjerne- og nyresykdommer som bare overføres gjennom mors side av familien.

Forbedring av teknologien

Forskere jobber med måter å forbedre th e-teknologi. For eksempel når to genetisk identiske klonede musembryoer kombineres, er det mer sannsynlig at det samlede fosteret overlever til fødselen. Forbedringer i kulturmediet kan også hjelpe.

Etiske bekymringer og regulering

De fleste av de etiske bekymringene rundt kloning er knyttet til muligheten for at det kan brukes til å klone mennesker. Det ville være enorme tekniske vanskeligheter. Slik teknologien står for tiden, vil den måtte involvere kvinner som er villige til å donere kanskje hundrevis av egg, surrogatgraviditeter med høy spontanabort og dødfødsel, og muligheten for for tidlig aldring og høy kreftrate for alle barn som blir produsert slik. Imidlertid kunngjorde sørkoreanske forskere i 2004 at de hadde klonet 30 menneskelige embryoer, dyrket dem i laboratoriet til de var en hul cellekule, og produsert en linje med stamceller fra dem. Ytterligere etisk diskusjon ble reist i 2008 da forskere lyktes i å klone mus fra vev som hadde vært frosset i 16 år.
I USA ba president Clinton National Bioethics Commission og Congress om å undersøke problemene, og i Storbritannia huset of Commons Science and Technology Committee, Human Embryology and Fertilization Authority og Human Genetics Advisory Commission alle rådførte seg bredt og anbefalte at menneskelig kloning skulle forbys. Europarådet har forbudt kloning av mennesker: faktisk har de fleste land forbudt bruk av kloning for å produsere babyer (reproduktiv kloning av mennesker). Imidlertid er det et viktig medisinsk aspekt ved kloningsteknologi som kan brukes på mennesker, som folk kan synes mindre stødende. Dette er terapeutisk kloning (eller erstatning av cellekjerner) for vevsteknikk, der vev, snarere enn en baby, blir opprettet.
Ved terapeutisk kloning vil enkeltceller bli tatt fra en person og «omprogrammert» for å skape stamceller, som har potensial til å utvikle seg til en hvilken som helst type celle i kroppen. Når det var nødvendig, kunne stamcellene tines og deretter induseres til å vokse til bestemte typer celler som hjerte-, lever- eller hjerneceller som kan brukes i medisinsk behandling. Omprogrammering av celler vil sannsynligvis vise seg å være teknisk vanskelig.
Terapeutisk kloningsforskning er allerede utført på dyr, og stamceller har blitt dyrket etter denne metoden og transplantert tilbake til det opprinnelige donordyret. Hos mennesker vil denne teknikken revolusjonere celle- og vevstransplantasjon som en metode for behandling av sykdommer. Imidlertid er det en veldig ny vitenskap og har reist etiske bekymringer. I Storbritannia har en gruppe ledet av Chief Medical Officer, professor Liam Donaldson, anbefalt at forskning på tidlige menneskelige embryoer bør tillates. Human Fertilization and Embryology Act ble endret i 2001 for å tillate bruk av embryoer til stamcelleforskning, og følgelig har HFEA ansvaret for å regulere all embryonal stamcelleforskning i Storbritannia. Det er en potensiell tilførsel av tidlige embryoer ettersom pasienter som gjennomgår in vitro-befruktning, vanligvis produserer et overskudd av befruktede egg.
Når det gjelder kloning av dyr, må alle kloning for forskning eller medisinske formål i Storbritannia godkjennes av hjemmet Kontor under streng kontroll av dyreloven (Scientific Procedures) Act 1986. Dette ivaretar dyrevelferden samtidig som viktig vitenskapelig og medisinsk forskning kan fortsette.

Ytterligere informasjon

Roslin Institute har mye informasjon om forskningen som førte til Dolly, og de vitenskapelige studiene av Dolly, samt lenker til mange andre nettsteder som gir nyttig informasjon om de vitenskapelige og etiske aspektene ved denne forskningen.
Rapporten fra Chief Medical Officer s Expert Advisory Group on Therapeutic Cloning: Stem cell research: medical progress with responsibility er tilgjengelig fra UK Department of Health, PO Box 777, London SE1 6XH.
Ytterligere informasjon om terapeutisk kloning og stamcelleforskning er tilgjengelig fra Medical Research Council.
Interessante illustrerte trekk ved kloning er publisert av Time, New Scientist. BBC News Online har et Q & A Hva er kloning?
BILDE © ROSLIN-INSTITUTTEN