Dolly het schaap was misschien wel ’s werelds beroemdste kloon, maar ze was niet de eerste . Klonen creëert een genetisch identieke kopie van een dier of plant. Veel dieren – waaronder kikkers, muizen, schapen en koeien – waren al gekloond voordat Dolly. Planten worden vaak gekloond – als je een uitsnede maakt, maak je een kloon. Mens identieke tweelingen zijn ook klonen.

Dolly was dus niet de eerste kloon, en ze zag eruit als elk ander schaap, dus waarom veroorzaakte ze zoveel opwinding en bezorgdheid? Omdat ze het eerste zoogdier was waarvan werd gekloond een volwassen cel in plaats van een embryo. Dit was een belangrijke wetenschappelijke prestatie, maar gaf ook aanleiding tot ethische bezwaren.
Sinds 1996, toen Dolly werd geboren, zijn er andere schapen gekloond uit volwassen cellen, evenals muizen, konijnen, paarden en ezels, varkens, geiten en runderen. In 2004 werd een muis gekloond met behulp van een kern van een reukneuron, wat aantoont dat de donorkern n afkomstig zijn van een weefsel van het lichaam dat normaal niet deelt.

Hoe werd Dolly geproduceerd?

Het produceren van een dierlijke kloon uit een volwassen cel is duidelijk veel complexer en moeilijker dan groeien een plant uit een stek. Dus toen wetenschappers van het Roslin Institute in Schotland Dolly produceerden, het enige lam geboren uit 277 pogingen, was het een belangrijk nieuwsbericht over de hele wereld.
Om Dolly te produceren, gebruikten de wetenschappers de kern van een uiercel uit een zes – een jaar oude Finn Dorset witte schapen. De celkern bevat bijna alle genen van de cel. Ze moesten een manier vinden om de uiercellen te ‘herprogrammeren’ – om ze in leven te houden maar te stoppen met groeien – wat ze bereikten door het groeimedium te veranderen (de ‘soep’ waarin de cellen werden in leven gehouden.) Daarna injecteerden ze de cel in een onbevruchte eicel waarvan de kern was verwijderd, en lieten de cellen samensmelten met behulp van elektrische pulsen. De onbevruchte eicel was afkomstig van een Schotse Blackface-ooi.
Toen de wetenschappers was erin geslaagd om de kern van de volwassen witte schapencel te versmelten met de eicel van het zwartkopschaap, moesten ze ervoor zorgen dat de resulterende cel zich zou ontwikkelen tot een embryo. Ze kweekten het gedurende zes of zeven dagen om te zien of het normaal verdeeld en ontwikkeld, voordat het in een draagmoeder werd geïmplanteerd, een andere Schotse Blackface-ooi. Dolly had een wit gezicht.
Van 277 celfusies ontwikkelden zich 29 vroege embryo’s die bij 13 draagmoeders werden geïmplanteerd. Maar er ging slechts één zwangerschap naar volledige termijn, en th e 6,6 kg Finn Dorset lam 6LLS (alias Dolly) werd geboren na 148 dagen.

Waarom zijn wetenschappers geïnteresseerd in klonen?

De belangrijkste reden dat de wetenschappers van Roslin in staat wilden zijn Het klonen van schapen en andere grote dieren hield verband met hun onderzoek gericht op het produceren van medicijnen in de melk van dergelijke dieren. Onderzoekers zijn erin geslaagd om menselijke genen die nuttige eiwitten produceren, over te brengen naar schapen en koeien, zodat ze bijvoorbeeld het bloedstollingsmiddel factor IX kunnen produceren om hemofilie te behandelen of alfa-1-antitrypsine om cystische fibrose en andere longaandoeningen te behandelen. Er kunnen ook gekloonde dieren worden ontwikkeld die menselijke antilichamen tegen infectieziekten en zelfs kanker produceren. ‘Vreemde’ genen zijn getransplanteerd in zebravissen, die veel in laboratoria worden gebruikt, en embryo’s die uit deze vissen zijn gekloond, brengen het vreemde eiwit tot expressie. Als deze techniek kan worden toegepast op zoogdiercellen en de cellen kunnen worden gekweekt om gekloonde dieren te produceren, dan zouden deze op conventionele wijze kunnen fokken om koppels genetisch gemanipuleerde dieren te vormen die allemaal medicijnen in hun melk produceren.
Er zijn andere medische en wetenschappelijke redenen voor de interesse bij het klonen. Het wordt naast genetische technieken al gebruikt bij de ontwikkeling van dierlijke organen voor transplantatie in de mens (xenotransplantatie). Het combineren van dergelijke genetische technieken met het klonen van varkens (voor het eerst gerealiseerd in maart 2000) zou leiden tot een betrouwbare aanvoer van geschikte donororganen. Het gebruik van varkensorganen werd belemmerd door de aanwezigheid van een suiker, alfagal, op varkenscellen, maar in 2002 slaagden wetenschappers erin het gen dat het maakt uit te schakelen, en deze ‘knock-out’-varkens konden op natuurlijke wijze worden gefokt. Er zijn echter nog steeds zorgen over de overdracht van virussen.
De studie van klonen en gekloonde cellen van dieren zou kunnen leiden tot een beter begrip van de ontwikkeling van het embryo en van veroudering en aan leeftijd gerelateerde ziekten. Gekloonde muizen worden zwaarlijvig, met gerelateerde symptomen zoals verhoogde plasma-insuline- en leptinespiegels, hoewel hun nakomelingen dat niet doen en normaal zijn. Klonen zou kunnen worden gebruikt om betere diermodellen van ziekten te creëren, wat op zijn beurt zou kunnen leiden tot verdere vooruitgang bij het begrijpen en behandelen van die ziekten. Het zou zelfs de biodiversiteit kunnen vergroten door de voortzetting van zeldzame rassen en bedreigde soorten te garanderen.

Wat is er met Dolly gebeurd?

Dolly, waarschijnlijk het beroemdste schaap ter wereld, leidde een verwend bestaan in het Roslin Institute. Ze paarde en produceerde op de normale manier normale nakomelingen, wat aantoont dat dergelijke gekloonde dieren zich kunnen voortplanten. Ze werd geboren op 5 juli 1996 en werd op 14 februari 2003, zes en een half jaar oud, geëuthanaseerd. Schapen kunnen 11 of 12 jaar oud worden, maar Dolly leed aan artritis in een achterpootgewricht en aan pulmonale adenomatose bij schapen, een door een virus geïnduceerde longtumor waar schapen die binnenshuis worden grootgebracht, vatbaar voor zijn. Op 2 februari 2003 stierven de eerste gekloonde schapen van Australië onverwachts op de leeftijd van twee jaar en 10 maanden. De doodsoorzaak was onbekend en het karkas werd snel gecremeerd terwijl het aan het ontbinden was.
Dolly’s chromosomen waren iets korter dan die van andere schapen, maar in de meeste andere opzichten was ze hetzelfde als elk ander schaap van haar chronologische leeftijd. Haar vroege veroudering kan er echter op duiden dat ze was grootgebracht uit de kern van een 6-jarig schaap. Studie van haar cellen onthulde ook dat de zeer kleine hoeveelheid DNA buiten de kern, in de mitochondriën van de cellen, allemaal wordt geërfd van de donor-eicel, niet van de donorkern zoals de rest van haar DNA, dus ze is geen volledig identieke kopie. Deze bevinding zou belangrijk kunnen zijn voor geslachtsgebonden ziekten zoals hemofilie en bepaalde neuromusculaire aandoeningen, hersen- en nieraandoeningen die alleen via de moeders kant van het gezin worden doorgegeven.

Verbetering van de technologie

Wetenschappers werken aan manieren om th e technologie. Wanneer bijvoorbeeld twee genetisch identieke gekloonde muizenembryo’s worden gecombineerd, is de kans groter dat het geaggregeerde embryo tot de geboorte overleeft. Verbeteringen in het kweekmedium kunnen ook helpen.

Ethische zorgen en regelgeving

De meeste ethische zorgen over klonen hebben betrekking op de mogelijkheid dat het kan worden gebruikt om mensen te klonen. Er zouden enorme technische problemen zijn. In de huidige stand van de techniek zou het vrouwen moeten betrekken die misschien wel honderden eieren willen doneren, plaatsvervangende zwangerschappen met veel miskraam- en doodgeboorten, en de mogelijkheid van vroegtijdige veroudering en hoge kankercijfers voor alle zo geproduceerde kinderen. In 2004 kondigden Zuid-Koreaanse wetenschappers echter aan dat ze 30 menselijke embryo’s hadden gekloond, ze in het laboratorium hadden gekweekt tot een holle bol cellen, en daaruit een rij stamcellen hadden geproduceerd. Verdere ethische discussie ontstond in 2008 toen wetenschappers erin slaagden muizen te klonen uit weefsel dat 16 jaar bevroren was geweest.
In de VS vroeg president Clinton de National Bioethics Commission en het Congres om de kwesties te onderzoeken, en in het VK het Huis van de Commons Science and Technology Committee, de Human Embryology and Fertilization Authority en de Human Genetics Advisory Commission werden allemaal breed geraadpleegd en adviseerden dat het klonen van mensen moet worden verboden. De Raad van Europa heeft het klonen van mensen verboden: in feite hebben de meeste landen het gebruik van klonen verboden om menselijke baby’s te produceren (reproductief klonen van mensen). Er is echter één belangrijk medisch aspect van kloontechnologie dat op mensen kan worden toegepast, en dat mensen misschien minder verwerpelijk vinden. Dit is therapeutisch klonen (of celkernvervanging) voor weefselmanipulatie, waarbij weefsels in plaats van een baby worden gemaakt.
Bij therapeutisch klonen worden afzonderlijke cellen van een persoon afgenomen en ‘geherprogrammeerd’ om stamcellen te maken, die het potentieel hebben om zich te ontwikkelen tot elk type cel in het lichaam. Indien nodig kunnen de stamcellen worden ontdooid en vervolgens worden aangezet om te groeien tot bepaalde celtypen zoals hart-, lever- of hersencellen die kunnen worden gebruikt bij medische behandelingen. Het herprogrammeren van cellen zal waarschijnlijk technisch moeilijk blijken.
Therapeutisch kloneringsonderzoek wordt al uitgevoerd bij dieren, en stamcellen zijn met deze methode gekweekt en terug getransplanteerd naar het oorspronkelijke donordier. Bij mensen zou deze techniek een revolutie teweegbrengen in cel- en weefseltransplantatie als een methode om ziekten te behandelen. Het is echter een heel nieuwe wetenschap en heeft ethische bezwaren opgeroepen. In het VK heeft een groep onder leiding van de Chief Medical Officer, professor Liam Donaldson, aanbevolen dat onderzoek naar vroege menselijke embryo’s moet worden toegestaan. De Human Fertilization and Embryology Act werd in 2001 gewijzigd om het gebruik van embryo’s voor stamcelonderzoek mogelijk te maken en bijgevolg heeft de HFEA de verantwoordelijkheid voor het reguleren van al het embryonale stamcelonderzoek in het VK. Er is een potentieel aanbod van vroege embryo’s, aangezien patiënten die in-vitrofertilisatie ondergaan, gewoonlijk een overschot aan bevruchte eicellen produceren.
Wat het klonen van dieren betreft, moet al het klonen voor onderzoek of medische doeleinden in het VK worden goedgekeurd door het tehuis Bureau onder de strikte controle van de Animals (Scientific Procedures) Act 1986. Hiermee wordt het dierenwelzijn gewaarborgd en kan belangrijk wetenschappelijk en medisch onderzoek doorgaan.

Verdere informatie

Het Roslin Institute heeft veel informatie over het onderzoek dat leidde tot Dolly en de wetenschappelijke studies van Dolly, evenals links naar vele andere sites die nuttige informatie bieden over de wetenschappelijke en ethische aspecten van dit onderzoek.
Het rapport van de Expert Advisory Group on Therapeutic Cloning van de Chief Medical Officer: Stamcelonderzoek: medische vooruitgang met verantwoordelijkheid is verkrijgbaar bij het UK Department of Health, Postbus 777, London SE1 6XH.
Verdere informatie over therapeutisch klonen en stamcelonderzoek is verkrijgbaar bij de Medical Research Council.
Interessante geïllustreerde artikelen over klonen zijn gepubliceerd door Time, New Scientist. BBC News Online heeft een Q & A Wat is klonen?
AFBEELDING © THE ROSLIN INSTITUTE