Owca Dolly mogła być najsłynniejszym klonem na świecie, ale nie była pierwszą . Klonowanie tworzy identyczną genetycznie kopię zwierzęcia lub rośliny. Wiele zwierząt – w tym żaby, myszy, owce i krowy – zostało sklonowanych przed Dolly. Rośliny są często klonowane – kiedy robisz cięcie, tworzysz klon. Człowiek. identyczne bliźnięta to także klony.

Więc Dolly nie była pierwszym klonem, a wyglądała jak każda inna owca, więc dlaczego wzbudzała tyle podniecenia i niepokoju? Ponieważ była pierwszym ssakiem, z którego sklonowano dorosła komórka, a nie embrion. Było to duże osiągnięcie naukowe, ale także wzbudziło obawy etyczne.
Od 1996 roku, kiedy urodziła się Dolly, z dorosłych komórek klonowano inne owce, podobnie jak myszy, króliki, konie i osły, świnie, kozy i bydło. W 2004 r. mysz została sklonowana przy użyciu jądra z neuronu węchowego, wykazując, że jądro dawcy ca n pochodzi z tkanki ciała, która normalnie się nie dzieli.

Jak została wyprodukowana Dolly?

Wytworzenie klonu zwierzęcia z dorosłej komórki jest oczywiście znacznie bardziej złożone i trudne niż wzrost roślina z cięcia. Kiedy więc naukowcy pracujący w Roslin Institute w Szkocji wyprodukowali Dolly, jedyną jagnię urodzoną podczas 277 prób, była to ważna wiadomość na całym świecie.
Aby wyprodukować Dolly, naukowcy wykorzystali jądro komórki wymienia z sześciokąta -letnia biała owca Finn Dorset. Jądro zawiera prawie wszystkie geny komórki. Musieli znaleźć sposób na „przeprogramowanie” komórek wymienia – aby utrzymać je przy życiu, ale zatrzymać ich wzrost – co osiągnęli poprzez zmianę pożywki wzrostowej („zupy”, w której komórki były utrzymywane przy życiu). Następnie wstrzyknęli komórkę do niezapłodnionej komórki jajowej, której jądro zostało usunięte, i spowodowali fuzję komórek za pomocą impulsów elektrycznych. Niezapłodniona komórka jajowa pochodziła od szkockiej owcy rasy czarnej twarzy.
Kiedy naukowcy udało im się połączyć jądro z komórki dorosłej białej owcy z komórką jajową owcy o czarnej twarzy, musieli upewnić się, że powstała komórka rozwinie się w zarodek. Hodowali go przez sześć lub siedem dni, aby sprawdzić, czy podzielony i rozwinął się normalnie, przed wszczepieniem go zastępczej matce, innej szkockiej owcy rasy Blackface. Dolly miała białą twarz.
Z 277 fuzji komórek rozwinęło się 29 wczesnych embrionów, które zostały wszczepione 13 matkom zastępczym. Ale tylko jedna ciąża poszła do cały okres, a gr e 6,6 kg Finn Dorset, jagnię 6LLS (alias Dolly) urodziło się po 148 dniach.

Dlaczego naukowcy są zainteresowani klonowaniem?

Głównym powodem, dla którego naukowcy z Roslin chcieli mieć możliwość klonowanie owiec i innych dużych zwierząt było związane z ich badaniami mającymi na celu wytwarzanie leków w mleku tych zwierząt. Naukowcom udało się przenieść ludzkie geny, które wytwarzają użyteczne białka, do owiec i krów, aby mogły one na przykład wytwarzać czynnik krzepnięcia krwi czynnik IX do leczenia hemofilii lub alfa-1-antytrypsynę w leczeniu mukowiscydozy i innych chorób płuc. br> Można by również opracować sklonowane zwierzęta, które wytwarzałyby ludzkie przeciwciała przeciwko chorobom zakaźnym, a nawet nowotworom. „Obce” geny zostały przeszczepione do danio pręgowanego, które są szeroko stosowane w laboratoriach, a zarodki sklonowane z tych ryb wyrażają obce białko. Jeśli tę technikę można zastosować do komórek ssaków i komórek hodowanych w celu wyprodukowania sklonowanych zwierząt, mogłyby one następnie rozmnażać się w sposób konwencjonalny, tworząc stada zwierząt poddanych inżynierii genetycznej, z których wszystkie wytwarzają leki w mleku.
Istnieją inne medyczne i naukowe powody zainteresowania w klonowaniu. Jest już stosowany wraz z technikami genetycznymi w opracowywaniu narządów zwierzęcych do przeszczepów ludziom (ksenotransplantacje). Połączenie takich technik genetycznych z klonowaniem świń (po raz pierwszy osiągniętym w marcu 2000 r.) Doprowadziłoby do niezawodnego zaopatrzenia w odpowiednie organy dawcy. Stosowanie narządów świń było utrudnione przez obecność cukru alfa gal w komórkach świń, ale w 2002 roku naukowcom udało się wyeliminować gen, który to tworzy, i te „knockout” świnie mogły być hodowane w sposób naturalny. Jednak nadal istnieją obawy dotyczące przenoszenia wirusa.
Badanie klonów zwierząt i sklonowanych komórek może doprowadzić do lepszego zrozumienia rozwoju zarodka oraz starzenia się i chorób związanych z wiekiem. Sklonowane myszy stają się otyłe, z podobnymi objawami, takimi jak podwyższony poziom insuliny i leptyny w osoczu, chociaż ich potomstwo nie jest i jest normalne. Klonowanie można by wykorzystać do tworzenia lepszych zwierzęcych modeli chorób, co z kolei może prowadzić do dalszych postępów w zrozumieniu i leczeniu tych chorób. Może nawet zwiększyć bioróżnorodność, zapewniając kontynuację rzadkich ras i zagrożonych gatunków.

Co się stało z Dolly?

Dolly, prawdopodobnie najsłynniejsza owca na świecie, żyła rozpieszczona egzystencją w Roslin Institute. Ona pokryła się i wydała normalne potomstwo w normalny sposób, pokazując, że takie sklonowane zwierzęta mogą się rozmnażać. Urodziła się 5 lipca 1996 r., Została uśmiercona 14 lutego 2003 r. W wieku sześciu i pół lat. Owce mogą dożyć 11 lub 12 lat, ale Dolly cierpiała na zapalenie stawów tylnych nóg i gruczolakowatość płuc owiec, nowotwór płuc wywołany wirusem, na który podatne są owce hodowane w pomieszczeniach. W dniu 2 lutego 2003 r. Pierwsza sklonowana owca w Australii nieoczekiwanie zmarła w wieku dwóch lat i 10 miesięcy. Przyczyna śmierci była nieznana, a tusza została szybko poddana kremacji, ponieważ ulegała rozkładowi.
Chromosomy Dolly były nieco krótsze niż inne owce, ale pod wieloma innymi względami była taka sama jak każda inna owca w jej wieku chronologicznym. Jednak jej wczesne starzenie się może świadczyć o tym, że została wychowana z jądra 6-letniej owcy. Badanie jej komórek ujawnił również, że bardzo mała ilość DNA poza jądrem, w mitochondriach komórek, jest w całości dziedziczona z komórki jajowej dawcy, a nie z jądra dawcy, tak jak reszta jej DNA, więc nie jest ona całkowicie identyczną kopią. To odkrycie może być ważne w przypadku chorób związanych z płcią, takich jak hemofilia, oraz niektórych schorzeń nerwowo-mięśniowych, mózgu i nerek, które są przenoszone wyłącznie przez rodzinę matki.

Ulepszanie technologii

Naukowcy pracują nad sposobami poprawy th e technologia. Na przykład, gdy łączy się dwa identyczne genetycznie sklonowane zarodki myszy, zarodek zagregowany ma większe szanse przeżyć do narodzin. Pomocne mogą być również ulepszenia pożywki hodowlanej.

Kwestie etyczne i przepisy

Większość kwestii etycznych związanych z klonowaniem dotyczy możliwości wykorzystania go do klonowania ludzi. Wystąpiłyby ogromne trudności techniczne. W obecnym stanie technologii wymagałoby to zaangażowania kobiet chętnych do oddania być może setek komórek jajowych, ciąż zastępczych z wysokim odsetkiem poronień i martwych urodzeń, a także możliwością przedwczesnego starzenia się i wysokiego wskaźnika zachorowań na raka w przypadku tak urodzonych dzieci. Jednak w 2004 roku południowokoreańscy naukowcy ogłosili, że sklonowali 30 ludzkich embrionów, wyhodowali je w laboratorium, aż stały się pustą w środku kulą komórek i wyprodukowali z nich linię komórek macierzystych. Dalsza dyskusja etyczna została podjęta w 2008 r., Kiedy naukowcom udało się sklonować myszy z tkanki zamrożonej przez 16 lat.
W USA prezydent Clinton poprosił Narodową Komisję Bioetyczną i Kongres o zbadanie tych problemów, a w Wielkiej Brytanii Izba Reprezentantów of Commons Science and Technology Committee, Urząd Embriologii i Zapłodnienia Człowieka oraz Komisja Doradcza ds. Genetyki Człowieka, wszystkie skonsultowały się szeroko i doradziły, że klonowanie ludzi powinno być zakazane. Rada Europy zakazała klonowania ludzi: w rzeczywistości większość krajów zakazała stosowania klonowania do produkcji ludzkich dzieci (klonowanie reprodukcyjne ludzi). Jest jednak jeden ważny aspekt medyczny technologii klonowania, który można zastosować u ludzi, a który ludzie mogą uznać za mniej niepożądany. Jest to klonowanie terapeutyczne (lub wymiana jądra komórkowego) na potrzeby inżynierii tkankowej, w której tworzone są tkanki, a nie dziecko.
W przypadku klonowania terapeutycznego od osoby pobiera się pojedyncze komórki i „przeprogramowuje” w celu utworzenia komórek macierzystych, które mogą rozwinąć się w dowolny typ komórki w ciele. W razie potrzeby komórki macierzyste można rozmrażać, a następnie indukować do wzrostu do określonych typów komórek, takich jak komórki serca, wątroby lub mózgu, które można wykorzystać w leczeniu. Przeprogramowanie komórek prawdopodobnie okaże się trudne technicznie.
Badania klonowania terapeutycznego są już prowadzone na zwierzętach, a komórki macierzyste wyhodowano tą metodą i przeszczepiono z powrotem pierwotnemu zwierzęciu dawcy. U ludzi technika ta zrewolucjonizuje przeszczepianie komórek i tkanek jako metodę leczenia chorób. Jest to jednak bardzo nowa nauka i wzbudziła wątpliwości natury etycznej. W Wielkiej Brytanii grupa kierowana przez naczelnego lekarza, profesora Liama Donaldsona, zaleciła zezwolenie na badania nad wczesnymi ludzkimi embrionami. Ustawa o zapłodnieniu i embriologii człowieka została zmieniona w 2001 r., Aby umożliwić wykorzystywanie embrionów do badań nad komórkami macierzystymi, w związku z czym HFEA jest odpowiedzialna za regulację wszystkich badań nad embrionalnymi komórkami macierzystymi w Wielkiej Brytanii. Istnieje potencjalna podaż wczesnych embrionów, ponieważ pacjenci poddawani zapłodnieniu in vitro zwykle produkują nadwyżkę zapłodnionych komórek jajowych.
Jeśli chodzi o klonowanie zwierząt, wszelkie klonowanie do celów badawczych lub medycznych w Wielkiej Brytanii musi zostać zatwierdzone przez Home Biuro pod ścisłą kontrolą Ustawy o zwierzętach (procedury naukowe) z 1986 r. Chroni ona dobrostan zwierząt, jednocześnie umożliwiając prowadzenie ważnych badań naukowych i medycznych.

Dalsze informacje

Roslin Institute ma wiele informacji o badaniach, które doprowadziły do Dolly, oraz o badaniach naukowych Dolly, a także linki do wielu innych stron, które zawierają przydatne informacje na temat naukowych i etycznych aspektów tych badań.
Raport eksperckiej grupy doradczej dyrektora medycznego ds. klonowania terapeutycznego: Badania nad komórkami macierzystymi: postęp medyczny wraz z odpowiedzialnością jest dostępny w brytyjskim Departamencie Zdrowia, PO Box 777, London SE1 6XH.
Więcej informacji na temat klonowania terapeutycznego i badań nad komórkami macierzystymi można uzyskać od Medical Research Council.
Time, New Scientist opublikował interesujące ilustrowane informacje na temat klonowania. BBC News Online publikuje Q & A Co to jest klonowanie?
ZDJĘCIE © INSTYTUT ROSLIN