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-při řezání produkujete klon. Lidská identická dvojčata jsou také klony.
takže Dolly nebyla prvním klonem a vypadala jako každá jiná ovce, tak proč způsobila tolik vzrušení a obav? Protože byla prvním savcem, který byl klonován z dospělé buňky, spíše než embryo. Jednalo se o významný vědecký úspěch, ale také o etické obavy.
od roku 1996, kdy se Dolly narodila, byly jiné ovce klonovány z dospělých buněk, stejně jako myši, králíci, koně a osli, prasata, kozy a skot. V roce 2004 myš byl naklonován pomocí jádra z čichového neuronu, což ukazuje, že dárce jádra mohou pocházet z tkáně těla, které není normálně rozdělit.
jak byla Dolly vyrobena?
produkce zvířecího klonu z dospělé buňky je zjevně mnohem složitější a obtížnější než pěstování rostliny z řezu. Takže když vědci pracující v Roslin Institute ve Skotsku vyrobili Dolly, jediné jehněčí narozené z 277 pokusů, byla to hlavní zpráva po celém světě.
k produkci Dolly vědci použili jádro vemene z šestileté bílé ovce Finn Dorset. Jádro obsahuje téměř všechny geny buňky. Museli najít způsob, jak ‚přeprogramovat‘ vemene buněk -, aby zůstali naživu, ale zastavit jejich růst – který oni dosáhli tím, že mění růstové médium (‚polévku‘, ve kterém byly buňky udržovány naživu). Potom vstříkli buňku do neoplodněné vaječné buňky, která měla odstraněné jádro, a pomocí elektrických impulzů se buňky roztavily. Neoplodněná vaječná buňka pochází ze skotské bahnice Blackface.
Když vědci podařilo pojistka jádra z dospělé bílé ovce buňky s vaječné buňky z černých tváří ovce, potřebovali se ujistit, že výsledné buňky vyvine do embrya. Kultivovali ji šest nebo sedm dní, aby zjistili, zda se rozdělila a vyvinula normálně, než ji implantovali do náhradní matky, další skotské černé bahnice. Dolly měla bílou tvář.
z 277 buněčných fúzí se vyvinulo 29 časných embryí a bylo implantováno do 13 náhradních matek. Ale pouze jedno těhotenství šlo do plného termínu, a 6.6kg Finn Dorset lamb 6LLS (alias Dolly) se narodil po 148 dnech.
proč se vědci zajímají o klonování?
hlavní důvod, že vědci z Roslin chtěli být schopni naklonovat ovce a další velká zvířata byla spojena s jejich výzkum zaměřený na výrobu léčiv v mléce těchto zvířat. Vědci se podařilo přenést lidské geny, které produkují užitečné bílkoviny na ovce a krávy, tak že oni mohou produkovat, například, krevní srážlivost agent faktor IX pro léčbu hemofilie nebo alfa-1-antitrypsin pro léčbu cystické fibrózy a další plicní onemocnění.
mohla by být také vyvinuta klonovaná zvířata, která by produkovala lidské protilátky proti infekčním chorobám a dokonce i rakovině. „Cizí“ geny byly transplantovány do zebra ryby, které jsou široce používány v laboratořích, a embrya klonovaná z těchto ryb exprimují cizí protein. Pokud tato technika může být použita pro savčí buňky a buňky kultivované k produkci klonovaných zvířat, tyto by pak mohly chovat konvenčně tvořit hejna geneticky modifikovaných zvířat, která vyrábí léky v jejich mléce.
existují i jiné lékařské a vědecké důvody pro zájem o klonování. Již se používá spolu s genetickými technikami při vývoji zvířecích orgánů pro transplantaci na člověka (xenotransplantace). Kombinace těchto genetických technik s klonováním prasat (poprvé dosažených v březnu 2000) by vedla k spolehlivému zásobování vhodných dárcovských orgánů. Použití prasečích orgánů, byla omezována přítomností cukru, alfa gal, na prasečí buňky, ale v roce 2002 vědci se podařilo vyřadit gen, který dělá to, a tyto „knockout“ prasata mohla být chováni přirozeně. Stále však existují obavy z přenosu viru.
studie zvířecích klonů a klonovaných buněk by mohla vést k lepšímu pochopení vývoje embrya a stárnutí a nemocí souvisejících s věkem. Klonované myši obézní, s související příznaky, jako je zvýšení plazmatické inzulínu a leptinu v krvi, i když jejich potomci nemají a jsou normální. Klonování by mohlo být použito k vytvoření lepších zvířecích modelů nemocí, což by zase mohlo vést k dalšímu pokroku v porozumění a léčbě těchto nemocí. Mohla by dokonce zvýšit biodiverzitu tím, že zajistí pokračování vzácných plemen a ohrožených druhů.
co se stalo Dolly?
Dolly, pravděpodobně nejslavnější ovce na světě, žila hýčkanou existenci v Roslinově Institutu. Pářila se a produkovala normální potomstvo normálním způsobem, což ukazuje, že taková klonovaná zvířata se mohou množit. Narodila se 5. července 1996, 14. února 2003 byla utracena ve věku šesti a půl roku. Ovce mohou žít do věku 11 nebo 12, ale Dolly trpěla artritidou v zadní nohu kloubu a z ovcí, plicní adenomatóza, vir-indukované plicní nádor, na který ovce vznesena doma, jsou náchylní. Dne 2. února 2003 zemřela první australská klonovaná Ovce nečekaně ve věku dvou let a 10 měsíců. Příčina smrti nebyla známa a kostra byla rychle zpopelněna, když se rozkládala.
chromozomy Dolly byly o něco kratší než chromozomy jiných ovcí, ale ve většině ostatních způsobů byla stejná jako každá jiná Ovce svého chronologického věku. Její rané stárnutí však může odrážet, že byla vychována z jádra 6leté Ovce. Studie jejích buněk také odhalila, že velmi malé množství DNA mimo jádro, v mitochondriích buněk, je zděděno z dárcovské vaječné buňky, ne z dárcovského jádra jako zbytek její DNA. Takže to není úplně identická kopie. Toto zjištění by mohlo být důležité pro nemoci spojené s pohlavím, jako je hemofilie, a určité neuromuskulární, mozkové a ledvinové stavy, které se přenášejí pouze na matčinu stranu rodiny.
zlepšení technologie
vědci pracují na způsobech, jak zlepšit technologii. Například, když jsou kombinována dvě geneticky identická embrya klonovaných myší, je pravděpodobnější, že agregované embryo přežije až do narození. Zlepšení v kultivačním médiu může také pomoci.
etické obavy a regulace
většina etických obav o klonování se týká možnosti, že by mohla být použita ke klonování lidí. Byly by obrovské technické potíže. Jako technologie stojí v současné době, to by musel zahrnovat žen, kteří jsou ochotni darovat, možná stovky vajec, náhradní těhotenství s vysokým rizikem potratu a narození mrtvého dítěte, a možnost předčasného stárnutí a vysoký výskyt rakoviny pro všechny děti, tak vyrábí. Nicméně, v roce 2004 jihokorejští vědci oznámili, že naklonovali 30 lidských embryí, dospělý je v laboratoři, až byly duté koule buněk, a produkoval řadu kmenových buněk z nich. Další etická diskuse byla vznesena v roce 2008, kdy se vědcům podařilo klonovat myši z tkáně, která byla zmrazena 16 let.
V USA, Prezident Clinton požádal Národní Bioetická Komise a Kongresu, aby přezkoumala problémy, a v BRITÁNII Sněmovna Výbor pro Vědu a Technologie, Lidské Embryologie a Hnojení Orgánu a Lidské Genetiky Poradní Komise všechny široce konzultován, a doporučuje, že klonování lidí by mělo být zakázáno. 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 klonovací technologie, který by mohl být aplikován na člověka, což lidé mohou považovat za méně nežádoucí. Jedná se o terapeutické klonování (nebo nahrazení buněčného jádra) pro tkáňové inženýrství, ve kterém se vytvářejí tkáně spíše než dítě.
V terapeutické klonování jednotlivých buněk by být převzaty z člověka, a ‚přeprogramovat‘ vytvořit kmenové buňky, které mají potenciál vyvinout se v jakýkoli typ buňky v těle. V případě potřeby by kmenové buňky mohly být rozmrazeny a poté indukovány, aby rostly na konkrétní typy buněk, jako jsou srdeční, jaterní nebo mozkové buňky, které by mohly být použity při lékařském ošetření. Přeprogramování buněk se pravděpodobně ukáže jako technicky obtížné.
terapeutický klonovací výzkum se již provádí u zvířat a kmenové buňky byly touto metodou pěstovány a transplantovány zpět do původního dárcovského zvířete. U lidí by tato technika způsobila revoluci v transplantaci buněk a tkání jako způsobu léčby nemocí. Je to však velmi nová věda a vyvolala etické obavy. Ve Velké Británii skupina vedená hlavním lékařem, profesorem Liamem Donaldsonem, doporučila, aby byl povolen výzkum raných lidských embryí. O Lidském Oplodnění a Embryologii Zákon byl novelizován v roce 2001 s cílem umožnit používání embryí k výzkumu kmenových buněk, a v důsledku toho HFEA má odpovědnost za regulaci všech 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, musí být veškeré klonování pro výzkumné nebo lékařské účely ve Velké Británii schváleno Ministerstvem vnitra podle přísných kontrol zákona o zvířatech (vědecké postupy) z roku 1986. To zaručuje dobré životní podmínky zvířat a zároveň umožňuje pokračovat v důležitém vědeckém a lékařském výzkumu.
Další informace
Roslin Institutu, má spoustu informací o výzkumu, jenž vedl k Dolly, a vědecké studie, Dolly, stejně jako odkazy na mnoho dalších stránek, které poskytují užitečné informace o vědecké a etické aspekty tohoto výzkumu.
zpráva hlavního lékaře Expertní Poradní Skupina pro Terapeutické Klonování: výzkum Kmenových buněk: lékařský pokrok s odpovědností je k dispozici z UK Department of Health, p. o. Box 777, London SE1 6XH.
další informace o terapeutickém klonování a výzkumu kmenových buněk jsou k dispozici od Rady pro lékařský výzkum.
zajímavé ilustrované rysy klonování byly publikovány Time, New Scientist. BBC News Online má Q&a co je klonování?
OBRÁZEK © ROSLIN INSTITUTE