KLONOWANIE LUDZI: METODY, ETAPY, ZALETY, WADY - BIOLOGIA - 2026

Klonowanie dotyczy wytwarzania identycznych kopii osobnika. Termin pochodzi od greckich korzeni „bezpłciowej replikacji organizmu”. Produkcja klonów nie jest procesem ograniczonym do laboratorium. W naturze widzimy, że klony są generowane naturalnie. Na przykład pszczoły mogą być rozmnażane przez klony królowej pszczół.

Ta procedura jest bardzo przydatna w naukach biologicznych, których funkcje wykraczają poza wytwarzanie jednego człowieka identycznego z drugim. Klonowanie służy nie tylko do tworzenia dwóch identycznych organizmów, ale obejmuje również klonowanie tkanek i narządów.

Źródło: Autor: en: przekonwertowany do formatu SVG przez Belkorin, zmodyfikowany i przetłumaczony przez Wikibob, za pośrednictwem Wikimedia Commons

Narządy te nie zostaną odrzucone przez organizm pacjenta, ponieważ są genetycznie takie same jak on. Dlatego jest to technologia mająca zastosowanie w medycynie regeneracyjnej i bardzo obiecująca alternatywa w leczeniu chorób. Dwie główne metody stosowane w klonowaniu to transfer jądra komórki somatycznej i indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta.

Generalnie jest to przedmiot poważnych kontrowersji. Zdaniem ekspertów klonowanie ludzi niesie ze sobą szereg negatywnych konsekwencji z moralnego i etycznego punktu widzenia, a także wysokie wskaźniki śmiertelności sklonowanych osobników.

Jednak wraz z postępem nauki możliwe jest, że w przyszłości klonowanie stanie się rutynową techniką w laboratoriach, zarówno do leczenia chorób, jak i wspomagania reprodukcji.

Definicja

Termin „klonowanie ludzi” przez lata był przedmiotem wielu kontrowersji i zamieszania. Klonowanie może przybierać dwie formy: reprodukcyjną i terapeutyczną lub badawczą. Chociaż definicje te nie są poprawne naukowo, są szeroko stosowane.

Klonowanie terapeutyczne nie ma na celu stworzenia dwóch identycznych genetycznie osobników. W tej metodzie ostatecznym celem jest wytworzenie kultury komórkowej, która będzie wykorzystywana do celów medycznych. Za pomocą tej techniki można wyprodukować wszystkie komórki, które znajdziemy w ludzkim ciele.

W przeciwieństwie do klonowania reprodukcyjnego, zarodek jest wszczepiany kobiecie w celu zajścia w ciążę. Taką procedurę wykorzystano do sklonowania owiec Dolly w lipcu 1996 roku.

Należy zauważyć, że w klonowaniu terapeutycznym zarodek jest hodowany z komórek macierzystych, a nie doprowadzany do porodu.

Z drugiej strony w laboratoriach genetyki i biologii molekularnej słowo klonowanie ma inne znaczenie. Polega na pobraniu i amplifikacji segmentu DNA, który jest wstawiony do wektora w celu jego późniejszej ekspresji. Ta procedura jest szeroko stosowana w eksperymentach.

Historia klonowania

Obecne procesy, które pozwalają na klonowanie organizmów, są wynikiem ciężkiej pracy badaczy i naukowców od ponad wieku.

Pierwsze oznaki tego procesu miały miejsce w 1901 roku, kiedy przeniesienie jądra z komórki płazu zostało przeniesione do innej komórki. W następnych latach naukowcom udało się sklonować zarodki ssaków - mniej więcej między latami pięćdziesiątymi a sześćdziesiątymi XX wieku.

W 1962 roku produkcja żaby została osiągnięta poprzez przeniesienie jądra komórki pobranej z jelita kijanki do oocytu, którego jądro zostało usunięte.

Dolly owiec

W połowie lat osiemdziesiątych przeprowadzono klonowanie owiec z komórek embrionalnych. Podobnie w 1993 r. Przeprowadzono klonowanie krów. Rok 1996 był kluczowy dla tej metodologii, ponieważ miało miejsce najbardziej znane wydarzenie klonowania w naszym społeczeństwie: owca Dolly.

Co było wyjątkowego w Dolly, aby zwrócić uwagę mediów? Jego produkcja odbywała się poprzez pobranie zróżnicowanych komórek z gruczołów mlecznych dorosłej owcy, podczas gdy w poprzednich przypadkach robiono to wyłącznie z komórek embrionalnych.

W 2000 roku sklonowano już ponad 8 gatunków ssaków, aw 2005 roku sklonowano psiaka imieniem Snoopy.

Klonowanie u ludzi było bardziej złożone. W historii odnotowano pewne oszustwa, które miały wpływ na społeczność naukową.

Metody

Transfer jądra komórki somatycznej

Na ogół proces klonowania u ssaków odbywa się metodą znaną jako „transfer jądra komórki somatycznej”. To była technika zastosowana przez naukowców z Roslin Institute do sklonowania owcy Dolly.

W naszym ciele możemy wyróżnić dwa typy komórek: somatyczne i seksualne. Pierwsze to te, które tworzą „ciało” lub tkanki osobnika, podczas gdy seksualne to gamety, zarówno zalążki, jak i plemniki.

Różnią się one głównie liczbą chromosomów, somatyczne są diploidalne (dwa zestawy chromosomów), a haploidalne chromosomy płciowe zawierają tylko połowę. U ludzi komórki organizmu mają 46 chromosomów, a komórki płciowe tylko 23.

Transfer jądra komórki somatycznej - jak sama nazwa wskazuje - polega na pobraniu jądra z komórki somatycznej i włożeniu go do jaja, którego jądro zostało usunięte.

Indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta

Inną metodą, mniej wydajną i dużo bardziej pracochłonną niż poprzednia, jest „indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta”. Pluripotencjalne komórki mają zdolność do zapoczątkowania dowolnego rodzaju tkanki - w przeciwieństwie do zwykłej komórki w organizmie, która została zaprogramowana do pełnienia określonej funkcji.

Metoda opiera się na wprowadzeniu genów zwanych „czynnikami przeprogramowania”, które przywracają pluripotencjalne zdolności dorosłej komórki.

Jednym z najważniejszych ograniczeń tej metody jest potencjalny rozwój komórek rakowych. Jednak postęp technologiczny poprawił się i zmniejszył możliwe uszkodzenia sklonowanego organizmu.

Etapy (w metodzie głównej)

Etapy klonowania komórek somatycznych za pomocą transferu jądra są bardzo proste do zrozumienia i obejmują trzy podstawowe kroki:

Komponenty wymagane do klonowania

Proces klonowania rozpoczyna się, gdy masz dwa typy komórek: seksualną i somatyczną.

Komórka płciowa musi być żeńską gametą zwaną oocytem - znaną również jako jajo lub komórka jajowa. Jajo można pobrać od dawcy, któremu poddano leczenie hormonalne w celu stymulowania produkcji gamet.

Drugi typ komórki musi być komórką somatyczną, czyli komórką organizmu, który chcesz sklonować. Można go pobrać na przykład z komórek wątroby.

Przeniesienie rdzenia

Kolejnym krokiem jest przygotowanie komórek do przeniesienia jądra komórkowego z komórki somatycznej dawcy do oocytu. Aby tak się stało, oocyt musi być pozbawiony jądra.

W tym celu używa się mikropipety. W 1950 r. Można było wykazać, że po nakłuciu oocytu szklaną igłą, komórka uległa wszystkim zmianom związanym z rozmnażaniem.

Chociaż część materiału cytoplazmatycznego może przejść z komórki dawcy do oocytu, udział cytoplazmy jest prawie całkowity z komórki jajowej. Po zakończeniu transferu tę komórkę jajową należy przeprogramować z nowym jądrem.

Dlaczego przeprogramowanie jest konieczne? Komórki są zdolne do przechowywania swojej historii, innymi słowy przechowują pamięć o ich specjalizacji. Dlatego ta pamięć musi zostać wymazana, aby komórka mogła ponownie się specjalizować.

Przeprogramowanie jest jednym z największych ograniczeń metody. Z tych powodów sklonowany osobnik wydaje się mieć przedwczesne starzenie i nieprawidłowy rozwój.

Aktywacja

Aby zaszły wszystkie procesy rozwojowe, komórka hybrydowa musi zostać aktywowana. Cel ten można osiągnąć na dwa sposoby: metodą elektrooporową lub metodą Roslin oraz metodą mikroiniekcji lub metodą Honolulu.

Pierwsza polega na użyciu wstrząsów elektrycznych. Przy zastosowaniu prądu pulsacyjnego lub jonomycyny komórka jajowa zaczyna się dzielić.

Druga technika wykorzystuje tylko impulsy wapnia do wywołania aktywacji. Oczekuje się, że proces ten zajmie rozsądny czas, około dwóch do sześciu godzin.

W ten sposób zaczyna się tworzenie blastocysty, która będzie kontynuowała normalny rozwój zarodka, o ile proces ten zostanie przeprowadzony prawidłowo.

Korzyść

Jednym z głównych zastosowań klonowania jest leczenie chorób, które nie są łatwe do wyleczenia. Potrafimy skorzystać z naszej rozległej wiedzy w zakresie rozwoju, zwłaszcza we wczesnych stadiach rozwoju, i zastosować ją w medycynie regeneracyjnej.

Komórki sklonowane za pomocą transferu jądra komórki somatycznej (SCNT) w ogromnym stopniu przyczyniają się do procesów badań naukowych, służąc jako komórki modelowe do badania przyczyn chorób i jako system do testowania różnych leków.

Ponadto komórki wytworzone tą metodologią można wykorzystać do przeszczepów lub do tworzenia narządów. Ta dziedzina medycyny znana jest jako medycyna regeneracyjna.

Komórki macierzyste rewolucjonizują sposób leczenia niektórych chorób. Medycyna regeneracyjna pozwala na autologiczny przeszczep komórek macierzystych, eliminując ryzyko ich odrzucenia przez układ odpornościowy chorego.

Ponadto może służyć do produkcji roślin lub zwierząt. Tworzenie identycznych replik interesującej nas osoby. Może służyć do odtwarzania wymarłych zwierząt. Wreszcie jest to alternatywa dla niepłodności.

Jak to działa?

Załóżmy na przykład, że jest pacjent z problemami z wątrobą. Korzystając z tych technologii, możemy wyhodować nową wątrobę - wykorzystując materiał genetyczny pacjenta - i ją przeszczepić, eliminując tym samym ryzyko uszkodzenia wątroby.

Obecnie udało się ekstrapolować regenerację na komórki nerwowe. Niektórzy badacze uważają, że komórki macierzyste można wykorzystać do regeneracji mózgu i układu nerwowego.

Niedogodności

Zagadnienia etyczne

Główne wady klonowania wynikają z opinii etycznych otaczających procedurę. W rzeczywistości w wielu krajach klonowanie jest prawnie zabronione.

Od czasu sklonowania słynnej owcy Dolly w 1996 roku, kwestia tego procesu stosowanego u ludzi budzi wiele kontrowersji. Różni naukowcy zajęli stanowiska w tej żmudnej debacie, od naukowców po prawników.

Pomimo wszystkich zalet tego procesu, ludzie, którzy są przeciwko niemu twierdzą, że sklonowana istota ludzka nie będzie cieszyła się przeciętnym zdrowiem psychicznym i nie będzie mogła czerpać korzyści z posiadania unikalnej i niepowtarzalnej tożsamości.

Ponadto argumentują, że sklonowana osoba będzie czuła, że ​​musi podążać za określonym wzorcem życia osoby, która ją dała, aby mogła kwestionować jej wolną wolę. Wielu uważa, że ​​embrion ma prawa od momentu poczęcia, a zmiana ich oznacza ich naruszenie.

Obecnie wyciągnięto następujący wniosek: ze względu na słaby sukces tego procesu u zwierząt i potencjalne zagrożenie dla zdrowia, jakie stanowią one zarówno dla dziecka, jak i matki, próby klonowania ludzi ze względów bezpieczeństwa są nieetyczne.

Problemy techniczne

Badania przeprowadzone na innych ssakach pozwoliły stwierdzić, że proces klonowania prowadzi do problemów zdrowotnych, które ostatecznie prowadzą do śmierci.

Klonując cielę z genów pobranych z ucha dorosłej krowy, sklonowane zwierzę cierpiało na problemy zdrowotne. W wieku zaledwie dwóch miesięcy młode cielę zmarło z powodu problemów z sercem i innych powikłań.

Od 1999 roku naukowcy mogli zauważyć, że proces klonowania prowadzi do zakłócenia normalnego rozwoju genetycznego jednostek, powodując patologie. W rzeczywistości klonowanie owiec, krów i myszy nie powiodło się: sklonowany organizm umiera wkrótce po urodzeniu.

W słynnym przypadku klonowania owiec Dolly jedną z najbardziej widocznych wad było przedwczesne starzenie się. Dawca jądra użytego do stworzenia Dolly miał 15 lat, więc sklonowana owca urodziła się z cechami organizmu z tego wieku, co doprowadziło do szybkiego zniszczenia.

Bibliografia

1. Gilbert, SF (2005). Biologia rozwojowa. Panamerican Medical Ed.
2. Jones, J. (1999). Klonowanie może powodować wady zdrowotne. BMJ: British Medical Journal, 318 (7193), 1230.
3. Langlois, A. (2017). Globalne zarządzanie klonowaniem ludzi: przypadek UNESCO. Komunikaty Palgrave, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Klonowanie. Complutense redakcyjne.
5. Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z. i Manafi, F. (2016). Cloning: A Review on Bioethics, Legal, Jurisprudence and Regenerative Issues in Iran. Światowy dziennik chirurgii plastycznej, 5 (3), 213-225.