Dolly, das Schaf, war vielleicht der berühmteste Klon der Welt, aber sie war nicht die erste Durch das Klonen wird eine genetisch identische Kopie eines Tieres oder einer Pflanze erstellt. Viele Tiere – einschließlich Frösche, Mäuse, Schafe und Kühe – wurden vor Dolly geklont. Pflanzen werden häufig geklont. Wenn Sie einen Schnitt machen, produzieren Sie einen Klon. Mensch Eineiige Zwillinge sind auch Klone.
Dolly war also nicht der erste Klon, und sie sah aus wie jedes andere Schaf. Warum verursachte sie so viel Aufregung und Besorgnis? Weil sie das erste Säugetier war, von dem geklont wurde Dies war eine wichtige wissenschaftliche Errungenschaft, warf aber auch ethische Bedenken auf.
Seit 1996, als Dolly geboren wurde, wurden andere Schafe aus erwachsenen Zellen geklont, ebenso wie Mäuse, Kaninchen, Pferde und Esel, Schweine, Ziegen und Rinder. Im Jahr 2004 wurde eine Maus unter Verwendung eines Kerns eines olfaktorischen Neurons geklont, was zeigt, dass der Spenderkern ca. n stammen aus einem Körpergewebe, das sich normalerweise nicht teilt.
Wie wurde Dolly hergestellt?
Die Herstellung eines Tierklons aus einer erwachsenen Zelle ist offensichtlich viel komplexer und schwieriger als das Wachstum eine Pflanze aus einem Schnitt. Als Wissenschaftler am Roslin Institute in Schottland Dolly produzierten, das einzige Lamm, das aus 277 Versuchen geboren wurde, war dies eine wichtige Nachricht auf der ganzen Welt.
Um Dolly zu produzieren, verwendeten die Wissenschaftler den Kern einer Euterzelle aus einer Sechs -jähriges weißes Schaf Finn Dorset. Der Kern enthält fast alle Gene der Zelle. Sie mussten einen Weg finden, die Euterzellen neu zu programmieren – um sie am Leben zu erhalten, aber ihr Wachstum zu stoppen -, was sie durch Veränderung des Wachstumsmediums (der „Suppe“, in der die Zellen wurden am Leben gehalten). Dann injizierten sie die Zelle in eine unbefruchtete Eizelle, deren Kern entfernt worden war, und ließen die Zellen durch elektrische Impulse verschmelzen. Die unbefruchtete Eizelle stammte von einem schottischen Blackface-Mutterschaf.
Als die Wissenschaftler Nachdem es ihnen gelungen war, den Kern der erwachsenen weißen Schafzelle mit der Eizelle des schwarzgesichtigen Schafs zu verschmelzen, mussten sie sicherstellen, dass sich die resultierende Zelle zu einem Embryo entwickelte. Sie kultivierten ihn sechs oder sieben Tage lang, um festzustellen, ob dies der Fall war geteilt und normal entwickelt, bevor es einer Leihmutter, einem anderen schottischen Blackface-Mutterschaf, implantiert wurde. Dolly hatte ein weißes Gesicht.
Aus 277 Zellfusionen entwickelten sich 29 frühe Embryonen und wurden 13 Leihmüttern implantiert. Aber nur eine Schwangerschaft ging zu volle Laufzeit und th e 6,6 kg Finn Dorset Lamm 6LLS (alias Dolly) wurde nach 148 Tagen geboren.
Warum interessieren sich Wissenschaftler für das Klonen?
Der Hauptgrund, warum die Wissenschaftler von Roslin in der Lage sein wollten Das Klonen von Schafen und anderen Großtieren war mit ihrer Forschung verbunden, die darauf abzielte, Arzneimittel in der Milch solcher Tiere herzustellen. Den Forschern ist es gelungen, menschliche Gene, die nützliche Proteine produzieren, auf Schafe und Kühe zu übertragen, so dass sie beispielsweise das Blutgerinnungsmittel Faktor IX zur Behandlung von Hämophilie oder Alpha-1-Antitrypsin zur Behandlung von Mukoviszidose und anderen Lungenerkrankungen produzieren können Es könnten auch geklonte Tiere entwickelt werden, die menschliche Antikörper gegen Infektionskrankheiten und sogar Krebs produzieren. „Fremde“ Gene wurden in Zebrafische transplantiert, die in Laboratorien weit verbreitet sind, und aus diesen Fischen geklonte Embryonen exprimieren das fremde Protein. Wenn diese Technik auf Säugetierzellen und die zur Herstellung geklonter Tiere kultivierten Zellen angewendet werden kann, könnten sich diese konventionell vermehren, um Herden gentechnisch veränderter Tiere zu bilden, die alle Arzneimittel in ihrer Milch produzieren.
Es gibt andere medizinische und wissenschaftliche Gründe für das Interesse beim Klonen. Es wird bereits zusammen mit genetischen Techniken bei der Entwicklung tierischer Organe zur Transplantation in den Menschen (Xenotransplantation) eingesetzt. Die Kombination solcher Gentechniken mit dem Klonen von Schweinen (erstmals im März 2000 erreicht) würde zu einer zuverlässigen Versorgung mit geeigneten Spenderorganen führen. Die Verwendung von Schweineorganen wurde durch das Vorhandensein eines Zuckers, Alpha-Gal, auf Schweinezellen behindert. Im Jahr 2002 gelang es den Wissenschaftlern jedoch, das Gen, aus dem es besteht, auszuschalten, und diese „Knockout“ -Schweine konnten auf natürliche Weise gezüchtet werden. Es bestehen jedoch weiterhin Bedenken hinsichtlich der Virusübertragung.
Die Untersuchung von Tierklonen und geklonten Zellen könnte zu einem besseren Verständnis der Entwicklung des Embryos sowie des Alterns und altersbedingter Krankheiten führen. Klonierte Mäuse werden fettleibig mit verwandten Symptomen wie erhöhten Plasma-Insulin- und Leptinspiegeln, obwohl ihre Nachkommen dies nicht tun und normal sind. Das Klonen könnte verwendet werden, um bessere Tiermodelle für Krankheiten zu erstellen, was wiederum zu weiteren Fortschritten beim Verständnis und der Behandlung dieser Krankheiten führen könnte. Es könnte sogar die biologische Vielfalt verbessern, indem die Fortführung seltener Rassen und gefährdeter Arten sichergestellt wird.
Was ist mit Dolly passiert?
Dolly, wahrscheinlich das berühmteste Schaf der Welt, lebte am Roslin Institute verwöhnt. Sie paarte sich und brachte auf normale Weise normale Nachkommen hervor, was zeigt, dass sich solche geklonten Tiere vermehren können. Sie wurde am 5. Juli 1996 geboren und am 14. Februar 2003 im Alter von sechseinhalb Jahren eingeschläfert. Schafe können 11 oder 12 Jahre alt werden, aber Dolly litt an Arthritis in einem Hinterbeingelenk und an Lungenadenomatose bei Schafen, einem virusinduzierten Lungentumor, für den in Innenräumen aufgezogene Schafe anfällig sind. Am 2. Februar 2003 starben Australiens erste geklonte Schafe unerwartet im Alter von zwei Jahren und zehn Monaten. Die Todesursache war unbekannt und der Kadaver wurde während der Zersetzung schnell eingeäschert.
Dollys Chromosomen waren etwas kürzer als die anderer Schafe, aber auf die meisten anderen Arten war sie die gleiche wie jedes andere Schaf ihres chronologischen Alters. Ihr frühes Altern könnte jedoch darauf hindeuten, dass sie aus dem Kern eines 6 Jahre alten Schafs gezogen wurde. Untersuchung ihrer Zellen Es zeigte sich auch, dass die sehr geringe Menge an DNA außerhalb des Zellkerns in den Mitochondrien der Zellen alle von der Spendereizelle geerbt wird und nicht wie der Rest ihrer DNA vom Spenderkern. Sie ist also keine vollständig identische Kopie. Dieser Befund könnte für geschlechtsgebundene Krankheiten wie Hämophilie und bestimmte neuromuskuläre Erkrankungen, Gehirn- und Nierenerkrankungen wichtig sein, die nur von der mütterlichen Seite der Familie übertragen werden.
Verbesserung der Technologie
Wissenschaftler arbeiten an Möglichkeiten, dies zu verbessern e Technologie. Wenn beispielsweise zwei genetisch identische geklonte Mäuseembryonen kombiniert werden, ist es wahrscheinlicher, dass der aggregierte Embryo bis zur Geburt überlebt. Verbesserungen im Kulturmedium können ebenfalls hilfreich sein.
Ethische Bedenken und Regulierung
Die meisten ethischen Bedenken hinsichtlich des Klonens beziehen sich auf die Möglichkeit, dass es zum Klonen von Menschen verwendet werden könnte. Es würde enorme technische Schwierigkeiten geben. Nach dem derzeitigen Stand der Technologie müssten Frauen einbezogen werden, die bereit sind, möglicherweise Hunderte von Eiern zu spenden, Ersatzschwangerschaften mit einer hohen Rate an Fehlgeburten und Totgeburten sowie die Möglichkeit eines vorzeitigen Alterns und einer hohen Krebsrate für alle so produzierten Kinder. Im Jahr 2004 gaben südkoreanische Wissenschaftler jedoch bekannt, dass sie 30 menschliche Embryonen geklont, im Labor gezüchtet, bis sie eine hohle Zellkugel waren, und daraus eine Reihe von Stammzellen hergestellt hatten. Weitere ethische Diskussionen wurden 2008 geführt, als es Wissenschaftlern gelang, Mäuse aus 16 Jahre lang gefrorenem Gewebe zu klonen.
In den USA bat Präsident Clinton die Nationale Bioethikkommission und den Kongress, die Probleme zu untersuchen, und in Großbritannien das Haus Das Commons Science and Technology Committee, die Human Embryology and Fertilization Authority und die Human Genetics Advisory Commission haben sich umfassend beraten und empfohlen, das Klonen von Menschen zu verbieten. Der Europarat hat das Klonen von Menschen verboten: Tatsächlich haben die meisten Länder die Verwendung des Klonens zur Erzeugung menschlicher Babys verboten (menschliches reproduktives Klonen). Es gibt jedoch einen wichtigen medizinischen Aspekt der Klontechnologie, der auf Menschen angewendet werden könnte und den Menschen möglicherweise weniger zu beanstanden finden. Dies ist therapeutisches Klonen (oder Zellkernersatz) für das Tissue Engineering, bei dem Gewebe anstelle eines Babys erzeugt werden.
Beim therapeutischen Klonen würden einzelne Zellen einer Person entnommen und „neu programmiert“, um Stammzellen zu erzeugen. die das Potenzial haben, sich zu jeder Art von Zelle im Körper zu entwickeln. Bei Bedarf könnten die Stammzellen aufgetaut und dann dazu gebracht werden, zu bestimmten Zelltypen wie Herz-, Leber- oder Gehirnzellen zu wachsen, die für die medizinische Behandlung verwendet werden könnten. Die Neuprogrammierung von Zellen dürfte sich als technisch schwierig erweisen.
Therapeutische Klonierungsforschung wird bereits an Tieren durchgeführt, und Stammzellen wurden nach dieser Methode gezüchtet und wieder in das ursprüngliche Spendertier transplantiert. Beim Menschen würde diese Technik die Zell- und Gewebetransplantation als Methode zur Behandlung von Krankheiten revolutionieren. Es ist jedoch eine sehr neue Wissenschaft und hat ethische Bedenken aufgeworfen. In Großbritannien hat eine Gruppe unter der Leitung des Chief Medical Officer, Professor Liam Donaldson, empfohlen, die Erforschung früher menschlicher Embryonen zuzulassen. Das Gesetz über die Befruchtung und Embryologie des Menschen wurde 2001 geändert, um die Verwendung von Embryonen für die Stammzellforschung zu ermöglichen. Folglich ist die HFEA für die Regulierung der gesamten Forschung an embryonalen Stammzellen in Großbritannien verantwortlich. Es besteht ein potenzielles Angebot an frühen Embryonen, da Patienten, die sich einer In-vitro-Befruchtung unterziehen, normalerweise einen Überschuss an befruchteten Eiern produzieren.
Was das Klonen von Tieren betrifft, muss das Klonen für Forschungszwecke oder medizinische Zwecke in Großbritannien vom Heim genehmigt werden Amt unter der strengen Kontrolle des Animals (Scientific Procedures) Act von 1986. Dies schützt den Tierschutz und ermöglicht wichtige wissenschaftliche und medizinische Forschungen.
Weitere Informationen
Das Roslin Institute bietet zahlreiche Informationen zu den Forschungsarbeiten, die zu Dolly geführt haben, und zu den wissenschaftlichen Studien zu Dolly sowie Links zu vielen anderen Websites, die nützliche Informationen enthalten zu den wissenschaftlichen und ethischen Aspekten dieser Forschung.
Der Bericht der Expert Advisory Group des Chief Medical Officer zum therapeutischen Klonen: Stammzellforschung: Medizinischer Fortschritt mit Verantwortung ist beim britischen Gesundheitsministerium, Postfach 777, erhältlich. London SE1 6XH.
Weitere Informationen zum therapeutischen Klonen und zur Stammzellforschung sind beim Medical Research Council erhältlich.
Interessante illustrierte Funktionen zum Klonen wurden von Time, New Scientist, veröffentlicht. BBC News Online hat eine Q & A Was ist Klonen?
BILD © DAS ROSLIN-INSTITUT
