Dolly a juh lehet, hogy a világ leghíresebb klónja volt, de nem ő volt az első. A klónozás egy állat vagy növény genetikailag azonos másolatát hozza létre. Sok állatot – köztük békákat, egereket, juhokat és teheneket – klónoztak Dolli előtt. A növényeket gyakran klónozzák – amikor vágást végez, klónt állít elő. Az emberi azonos ikrek szintén klónok.
tehát Dolly nem volt az első klón, és úgy nézett ki, mint bármely más birka, akkor miért okozott annyi izgalmat és aggodalmat? Mert ő volt az első emlős, akit felnőtt sejtből klónoztak, nem pedig embriót. Ez jelentős tudományos eredmény volt, de etikai aggályokat is felvetett.
1996 óta, amikor Dolly született, más juhokat klónoztak felnőtt sejtekből, csakúgy, mint egereket, nyulakat, lovakat és szamarakat, sertéseket, kecskéket és szarvasmarhákat. 2004-ben egy egeret klónoztak egy szagló neuron magjának felhasználásával, megmutatva, hogy a donor mag a test olyan szövetéből származhat, amely általában nem oszlik meg.
hogyan készült Dolly?
állati klón előállítása egy felnőtt sejtből nyilvánvalóan sokkal összetettebb és nehezebb, mint egy növény vágásból történő termesztése. Tehát amikor a skóciai Roslin Intézetben dolgozó tudósok Dolly-t, az egyetlen bárányt, aki 277 kísérletből született, az egész világon nagy hír volt.
Dolly előállításához a tudósok egy hatéves Finn Dorset fehér juh tőgysejtjének magját használták fel. A sejtmag szinte az összes sejtgént tartalmazza. Meg kellett találniuk a tőgysejtek ‘újraprogramozásának’ módját – hogy életben tartsák őket, de megállítsák a növekedést–, amit a táptalaj (a leves, amelyben a sejteket életben tartották) megváltoztatásával értek el. Ezután befecskendezték a sejtet egy megtermékenyítetlen petesejtbe, amelynek magját eltávolították, és elektromos impulzusok segítségével a sejteket összeolvasztották. A megtermékenyítetlen petesejt egy skót feketearcú anyajuhtól származik.
amikor a tudósoknak sikerült összeolvasztaniuk a felnőtt fehér juhsejt magját a fekete arcú juhok petesejtjével, meg kellett győződniük arról, hogy a kapott sejt embrióvá fejlődik. Hat vagy hét napig tenyésztették, hogy megnézzék, szétválik-e és normálisan fejlődik-e, mielőtt beültetnék egy béranyába, egy másik skót feketearcú anyajuhba. Dolly arca fehér volt.
277 sejtfúzióból 29 korai embriót fejlesztettek ki és ültettek be 13 béranyába. De csak egy terhesség ment teljes időtartamra, és a 6.A 6 kg-os Finn Dorset lamb 6lls (más néven Dolly) 148 nap után született.
miért érdekli a tudósokat a klónozás?
a fő oka annak, hogy a Roslin tudósai képesek voltak juhok és más nagy állatok klónozására, az ilyen állatok tejében gyógyszerek előállítására irányuló kutatásukhoz kapcsolódtak. A kutatóknak sikerült olyan emberi géneket átvinni, amelyek hasznos fehérjéket termelnek juhokba és tehenekbe, így például a véralvadási ágenst, a IX-es faktort a hemofília kezelésére vagy az alfa-1-antitripszint a cisztás fibrózis és más tüdőbetegségek kezelésére.
klónozott állatokat is ki lehetne fejleszteni, amelyek humán antitesteket termelnének fertőző betegségek, sőt rákok ellen. Idegen géneket ültettek be a zebrahalakba, amelyeket széles körben használnak a laboratóriumokban, és az ezekből a halakból klónozott embriók kifejezik az idegen fehérjét. Ha ez a technika alkalmazható emlőssejtekre és a klónozott állatok előállításához tenyésztett sejtekre, akkor ezek hagyományos módon szaporodhatnak, hogy géntechnológiával módosított állatok állományait képezzék, amelyek mindegyike gyógyszert termel a tejében.
a klónozás iránti érdeklődésnek más orvosi és tudományos okai is vannak. Már használják a genetikai technikák mellett az állati szervek kifejlesztésében az emberbe történő átültetéshez (xenotranszplantáció). Az ilyen genetikai technikák kombinálása a sertések klónozásával (amelyet először 2000 márciusában értek el) a megfelelő donorszervek megbízható ellátásához vezetne. A sertésszervek használatát akadályozta a cukor, az alfa-gal jelenléte a sertéssejtekben, de 2002-ben a tudósoknak sikerült kiütni az azt létrehozó gént, és ezeket a ‘kiütéses’ sertéseket természetes módon tenyészteni lehetett. A vírusátvitel miatt azonban továbbra is aggódnak.
az állati klónok és klónozott sejtek vizsgálata az embrió fejlődésének, valamint az öregedésnek és az életkorral összefüggő betegségeknek a jobb megértéséhez vezethet. A klónozott egerek elhízottak, olyan kapcsolódó tünetekkel, mint a plazma inzulin és a leptin szintjének emelkedése, bár utódaik nem és normálisak. A klónozást fel lehetne használni a betegségek jobb állatmodelljeinek létrehozására, ami viszont további előrelépést eredményezhet e betegségek megértésében és kezelésében. A biodiverzitást a ritka és veszélyeztetett fajok fennmaradásának biztosításával is fokozhatja.
mi történt Dollival?
Dolly, valószínűleg a világ leghíresebb juhja, elkényeztetett életet élt a Roslin Intézetben. Normális módon párosított és normális utódokat hozott létre, megmutatva, hogy az ilyen klónozott állatok képesek szaporodni. Született 5 július 1996, ő volt eutanáziás február 14-én 2003, hat és fél éves. A juhok 11 vagy 12 éves korig élhetnek, de Dolly szenvedett ízületi gyulladás a hátsó lábízületben és juh pulmonalis adenomatosisban, egy vírus által kiváltott tüdődaganatban, amelyre a beltérben nevelt juhok hajlamosak. Február 2-án 2003, Ausztrália első klónozott juh váratlanul meghalt évesen két év és 10 hónap. A halál oka ismeretlen volt, és a tetemet gyorsan elhamvasztották, mivel bomlott.
Dolly kromoszómái valamivel rövidebbek voltak, mint más juhoké, de a legtöbb más szempontból ugyanolyan volt, mint bármely más kronológiai korú juh. Korai öregedése azonban azt tükrözheti, hogy egy 6 éves juh magjából nevelkedett. Sejtjeinek vizsgálata azt is kimutatta, hogy a sejtmagon kívüli nagyon kis mennyiségű DNS, a sejtek mitokondriumában, mind a donor petesejtből öröklődik, nem a donor magból, mint a többi DNS-je. Tehát nem teljesen azonos másolat. Ez a megállapítás fontos lehet a nemhez kapcsolódó betegségek, például a hemofília, valamint bizonyos neuromuszkuláris, agyi és vese állapotok esetében, amelyek csak a család anyai oldalán terjednek át.
a technológia fejlesztése
a tudósok azon dolgoznak, hogy javítsák a technológiát. Például, ha két genetikailag azonos klónozott egér embriót kombinálunk, az aggregált embrió nagyobb valószínűséggel marad életben a születésig. A táptalaj javítása szintén segíthet.
etikai aggályok és szabályozás
a klónozással kapcsolatos etikai aggályok többsége arra a lehetőségre vonatkozik, hogy felhasználhatják emberek klónozására. Óriási technikai nehézségek merülnének fel. A technológia jelenlegi állása szerint olyan nőkre lenne szükség, akik hajlandóak akár több száz petesejtet is adományozni, olyan béranyákra, ahol magas a vetélés és a halvaszületés aránya, valamint az idő előtti öregedés és a magas rák aránya az így előállított gyermekek esetében. 2004-ben azonban Dél-koreai tudósok bejelentették, hogy 30 emberi embriót klónoztak, laboratóriumban tenyésztették őket, amíg üreges sejtgömbök nem lettek, és őssejteket állítottak elő belőlük. További etikai vita merült fel 2008-ban, amikor a tudósoknak sikerült egereket klónozni 16 éve fagyasztott szövetből.
az Egyesült Államokban Clinton elnök felkérte a Nemzeti Bioetikai Bizottságot és a Kongresszust, hogy vizsgálja meg a kérdéseket, az Egyesült Királyságban pedig az alsóház tudományos és technológiai Bizottsága, az emberi embriológiai és megtermékenyítési Hatóság és a humángenetikai Tanácsadó Bizottság széles körben konzultált, és azt javasolta, hogy tiltsák be az emberi klónozást. Az Európa Tanács betiltotta az emberi klónozást: valójában a legtöbb ország betiltotta a klónozás használatát emberi csecsemők előállítására (emberi reproduktív klónozás). A klónozási technológiának azonban van egy fontos orvosi aspektusa, amelyet az emberekre lehet alkalmazni, amelyet az emberek kevésbé kifogásolhatnak. Ez terápiás klónozás (vagy sejtmagpótlás) a szövettechnika számára, amelyben szövetek, nem pedig csecsemő jönnek létre.
a terápiás klónozás során egyetlen sejtet vesznek egy személytől, és’ átprogramozzák’, hogy őssejteket hozzanak létre, amelyek képesek bármilyen típusú sejtté fejlődni a szervezetben. Szükség esetén az őssejteket fel lehet olvasztani, majd arra késztetni, hogy bizonyos típusú sejtekké, például szív -, máj-vagy agysejtekké növekedjenek, amelyeket orvosi kezelésben lehet használni. A sejtek újraprogramozása valószínűleg technikailag nehéznek bizonyul.
állatokon már folynak terápiás klónozási kutatások, és az őssejteket ezzel a módszerrel tenyésztették, és visszaültették az eredeti donorállatba. Emberben ez a technika forradalmasítaná a sejt – és szövetátültetést, mint a betegségek kezelésének módszerét. Ez azonban egy nagyon új tudomány, amely etikai aggályokat vetett fel. Az Egyesült Királyságban Liam Donaldson professzor, a főorvos vezette csoport azt javasolta, hogy engedélyezzék a korai emberi embriók kutatását. Az emberi megtermékenyítésről és Embriológiáról szóló törvényt 2001-ben módosították, hogy lehetővé tegyék az embriók őssejtkutatáshoz való felhasználását, következésképpen a HFEA felelős az embrionális őssejtkutatás szabályozásáért az Egyesült Királyságban. Lehetséges a korai embriók kínálata, mivel az in vitro megtermékenyítésen átesett betegek általában többlet megtermékenyített petesejtet termelnek.
ami az állatok klónozását illeti, az Egyesült Királyságban minden kutatási vagy orvosi célú klónozást a Belügyminisztériumnak jóvá kell hagynia az 1986.évi állatokról (Tudományos eljárásokról) szóló törvény szigorú ellenőrzése mellett. Ez biztosítja az állatok jólétét, miközben lehetővé teszi a fontos tudományos és orvosi kutatások folytatását.
további információk
a Roslin Intézet rengeteg információval rendelkezik a Dolly-hoz vezető kutatásról és Dolly tudományos tanulmányairól, valamint számos más webhelyre mutató linkről, amelyek hasznos információkat nyújtanak a kutatás tudományos és etikai vonatkozásairól.
a főorvos szakértői tanácsadó csoportjának jelentése a terápiás klónozásról: őssejtkutatás: a felelősséggel járó orvosi haladás elérhető az Egyesült Királyság Egészségügyi Minisztériumától, PO Box 777, London SE1 6XH.
a terápiás klónozással és az őssejtkutatással kapcsolatos további információk a Medical Research Council-tól érhetők el.
a klónozás érdekes, illusztrált vonásait a Time, A New Scientist tette közzé. A BBC News Online Q& a mi a klónozás?
KÉP XHAMSTERI ROSLIN INTÉZET