Dolly fårene kan have været verdens mest berømte klon, men hun var ikke den første. Kloning skaber en genetisk identisk kopi af et dyr eller en plante. Mange dyr – herunder frøer, mus, får og køer – var blevet klonet før Dolly. Planter klones ofte-når du tager en skæring, producerer du en klon. Menneskelige identiske tvillinger er også kloner.
så Dolly var ikke den første klon, og hun lignede ethvert andet får, så hvorfor skabte hun så meget spænding og bekymring? Fordi hun var det første pattedyr, der blev klonet fra en voksen celle snarere end et embryo. Dette var en stor videnskabelig præstation, men rejste også etiske bekymringer.
siden 1996, da Dolly blev født, er andre får blevet klonet fra voksne celler, ligesom mus, kaniner, heste og Æsler, svin, geder og kvæg. I 2004 blev en mus klonet ved hjælp af en kerne fra en olfaktorisk neuron, hvilket viste, at donorkernen kan komme fra et væv i kroppen, der normalt ikke deler sig.
Hvordan blev Dolly produceret?
at producere en dyreklon fra en voksen celle er naturligvis meget mere kompleks og vanskelig end at dyrke en plante fra en skæring. Så da forskere, der arbejder ved Roslin Institute i Skotland, producerede Dolly, det eneste lam født fra 277 forsøg, var det en stor nyhedshistorie rundt om i verden.
for at producere Dolly brugte forskerne kernen i en yvercelle fra et seks år gammelt Finn Dorset hvidt får. Kernen indeholder næsten alle cellens gener. De måtte finde en måde at ‘omprogrammere’ yvercellerne – for at holde dem i live, men stoppe dem med at vokse – hvilket de opnåede ved at ændre vækstmediet (‘suppen’, hvor cellerne blev holdt i live). Derefter injicerede de cellen i en ubefrugtet ægcelle, som havde fået sin kerne fjernet, og fik cellerne til at smelte ved hjælp af elektriske impulser. Den ubefrugtede ægcelle kom fra et skotsk sortfår.
da forskerne havde formået at smelte kernen fra den voksne hvide fårcelle med ægcellen fra det sorte ansigt, var de nødt til at sikre, at den resulterende celle ville udvikle sig til et embryo. De dyrkede det i seks eller syv dage for at se, om det delte sig og udviklede sig normalt, før de implanterede det til en surrogatmor, en anden skotsk sortfladefår. Dolly havde et hvidt ansigt.
fra 277 cellefusioner udviklede 29 tidlige embryoner sig og blev implanteret i 13 surrogatmødre. Men kun en graviditet gik til fuld sigt, og 6.6 kg Finn Dorset lamb 6LLS (alias Dolly) blev født efter 148 dage.
Hvorfor er forskere interesseret i kloning?
hovedårsagen til, at forskerne ved Roslin ønskede at være i stand til at klone får og andre store dyr, var forbundet med deres forskning med det formål at producere medicin i mælken fra sådanne dyr. Forskere har formået at overføre humane gener, der producerer nyttige proteiner til får og køer, så de kan producere for eksempel blodkoagulationsfaktoren til behandling af hæmofili eller alfa-1-antitrypsin til behandling af cystisk fibrose og andre lungesygdomme.
klonede dyr kunne også udvikles, der ville producere humane antistoffer mod infektionssygdomme og endda kræftformer. ‘Fremmede’ gener er blevet transplanteret til Sebra fisk, som er meget udbredt i laboratorier, og embryoner klonet fra disse fisk udtrykker det fremmede protein. Hvis denne teknik kan anvendes på pattedyrsceller og de celler, der dyrkes til at producere klonede dyr, kan disse derefter opdrættes konventionelt for at danne flokke af genetisk manipulerede dyr, der alle producerer medicin i deres mælk.
der er andre medicinske og videnskabelige grunde til interessen for kloning. Det bruges allerede sammen med genetiske teknikker til udvikling af dyreorganer til transplantation til mennesker (ksenotransplantation). Ved at kombinere sådanne genetiske teknikker med kloning af svin (opnået for første gang i marts 2000) ville det føre til en pålidelig forsyning af egnede donororganer. Brugen af svineorganer er blevet hæmmet af tilstedeværelsen af et sukker, alpha gal, på svineceller, men i 2002 lykkedes det forskere at slå genet ud, der gør det, og disse ‘knockout’ grise kunne opdrættes naturligt. Der er dog stadig bekymringer for virusoverførsel.
undersøgelsen af dyrekloner og klonede celler kan føre til større forståelse af embryonets udvikling og aldring og aldersrelaterede sygdomme. Klonede mus bliver overvægtige med relaterede symptomer som forhøjet plasmainsulin og leptinniveauer, selvom deres afkom ikke gør det og er normale. Kloning kunne bruges til at skabe bedre dyremodeller for sygdomme, hvilket igen kunne føre til yderligere fremskridt med at forstå og behandle disse sygdomme. Det kan endda forbedre biodiversiteten ved at sikre fortsættelsen af sjældne racer og truede arter.
Hvad skete der med Dolly?
Dolly, sandsynligvis det mest berømte får i verden, levede en forkælet eksistens på Roslin Institute. Hun parrede og producerede normale afkom på normal måde, hvilket viste, at sådanne klonede dyr kan reproducere. Født den 5. juli 1996 blev hun aflivet den 14.februar 2003, seks og en halv år gammel. Får Kan leve til alder 11 eller 12, men Dolly led af gigt i et bagbenled og fra får pulmonal adenomatose, en virusinduceret lungetumor, som får, der opdrættes indendørs, er tilbøjelige til. Den 2.februar 2003 døde Australiens første klonede får uventet i en alder af to år og 10 måneder. Dødsårsagen var ukendt, og slagtekroppen blev hurtigt kremeret, da den nedbrydes.
Dollys kromosomer var lidt kortere end andre får, men på de fleste andre måder var hun den samme som alle andre får i sin kronologiske alder. Imidlertid, hendes tidlige aldring kan afspejle, at hun blev rejst fra kernen af en 6-årig får. Undersøgelse af hendes celler afslørede også, at den meget lille mængde DNA uden for kernen, i mitokondrierne i cellerne, alle er arvet fra donorægcellen, ikke fra donorkernen som resten af hendes DNA. Så hun er ikke en helt identisk kopi. Dette fund kan være vigtigt for kønsbundne sygdomme som hæmofili og visse neuromuskulære, hjerne-og nyresygdomme, der kun overføres gennem moderens side af familien.
forbedring af teknologien
forskere arbejder på måder at forbedre teknologien på. For eksempel, når to genetisk identiske klonede musembryoner kombineres, er det samlede embryo mere sandsynligt at overleve til fødslen. Forbedringer i kulturmediet kan også hjælpe.
etiske bekymringer og regulering
de fleste af de etiske bekymringer om kloning vedrører muligheden for, at det kan bruges til at klone mennesker. Der ville være enorme tekniske vanskeligheder. Som teknologien står i øjeblikket, det skulle involvere kvinder, der er villige til at donere måske hundreder af æg, surrogatgraviditeter med høje aborter og dødfødsel, og muligheden for for tidlig aldring og høje kræftrater for alle børn, der produceres. I 2004 meddelte sydkoreanske forskere imidlertid, at de havde klonet 30 menneskelige embryoner, dyrket dem i laboratoriet, indtil de var en hul kugle af celler og produceret en række stamceller fra dem. Yderligere etisk diskussion blev rejst i 2008, da forskere lykkedes at klone mus fra væv, der var frosset i 16 år.
i USA bad præsident Clinton National Bioethics Commission og Congress om at undersøge problemerne, og i Storbritannien hørte Underhuset Science and Technology Committee, Human Embryology and Fertilisation Authority og Human Genetics Advisory Commission alle bredt og rådede om, at kloning af mennesker skulle forbydes. Europarådet har forbudt kloning af mennesker: faktisk har de fleste lande forbudt brugen af kloning til at producere menneskelige babyer (menneskelig reproduktiv kloning). Der er dog et vigtigt medicinsk aspekt af kloningsteknologi, der kan anvendes på mennesker, som folk måske finder mindre anstødelige. Dette er terapeutisk kloning (eller cellekerneudskiftning) til vævsteknik, hvor væv, snarere end en baby, oprettes.
i terapeutisk kloning ville enkeltceller blive taget fra en person og ‘omprogrammeret’ for at skabe stamceller, som har potentialet til at udvikle sig til enhver form for celle i kroppen. Efter behov kunne stamcellerne optøes og derefter induceres til at vokse til bestemte typer celler, såsom hjerte -, lever-eller hjerneceller, der kunne bruges til medicinsk behandling. Omprogrammering af celler vil sandsynligvis vise sig teknisk vanskeligt.
terapeutisk kloningsforskning udføres allerede i dyr, og stamceller er blevet dyrket ved denne metode og transplanteret tilbage til det oprindelige donordyr. Hos mennesker ville denne teknik revolutionere celle-og vævstransplantation som en metode til behandling af sygdomme. Det er dog en meget ny videnskab og har rejst etiske bekymringer. I Storbritannien har en gruppe ledet af Chief Medical Officer, Professor Liam Donaldson, anbefalet, at forskning i tidlige menneskelige embryoner bør tillades. Human Fertilisation and Embryology Act blev ændret i 2001 for at tillade anvendelse af embryoner til stamcelleforskning, og HFEA har derfor ansvaret for at regulere al embryonal stamcelleforskning i Storbritannien. Der er en potentiel forsyning af tidlige embryoner, da patienter, der gennemgår in vitro-befrugtning, normalt producerer et overskud af befrugtede æg.
hvad angår kloning af dyr, skal al kloning til forskning eller medicinske formål i Storbritannien godkendes af hjemmekontoret under streng kontrol af Animals (Scientific Procedures) Act 1986. Dette sikrer dyrevelfærden, samtidig med at vigtig videnskabelig og medicinsk forskning kan gå videre.
yderligere information
Roslin Institute har masser af information om den forskning, der førte til Dolly, og de videnskabelige undersøgelser af Dolly, samt links til mange andre steder, der giver nyttige oplysninger om de videnskabelige og etiske aspekter af denne forskning.
rapporten fra Chief Medical Officer ‘ s ekspert rådgivende gruppe om terapeutisk kloning: stamcelleforskning: medicinsk fremskridt med ansvar er tilgængelig fra UK Department of Health, Postboks 777, London SE1 6HH.
yderligere information om terapeutisk kloning og stamcelleforskning er tilgængelig fra Medical Research Council.
interessante illustrerede funktioner om kloning er blevet offentliggjort af Time, ny videnskabsmand. BBC nyheder Online har et spørgsmål&A Hvad er kloning?
BILLEDE KRISTIAN ROSLIN INSTITUTTET