Metody klonowania człowieka, etapy, zalety, wady

The klonowanie ludzi odnosi się do produkcji identycznych kopii danej osoby. Termin wywodzi się z 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 pszczoły.

Ta procedura jest bardzo przydatna w naukach biologicznych, z funkcjami, które wykraczają poza wytwarzanie identycznego człowieka do drugiego. Klonowanie jest używane nie tylko do tworzenia dwóch identycznych organizmów, ale także do klonowania tkanek i narządów.

Organy te nie zostaną odrzucone przez organizm pacjenta, ponieważ są z nim genetycznie równe. Dlatego jest to technologia mająca zastosowanie w dziedzinie medycyny regeneracyjnej i jest bardzo obiecującą alternatywą w zakresie chorób leczniczych. Dwie główne metody stosowane w klonowaniu to przeniesienie jądrowe komórek somatycznych i indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta.

Ogólnie rzecz biorąc, jest on przedmiotem znacznych kontrowersji. Zdaniem ekspertów klonowanie ludzi prowadzi do szeregu negatywnych konsekwencji z moralnego i etycznego punktu widzenia, w połączeniu z wysokimi wskaźnikami śmiertelności sklonowanych osób.

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

Indeks

• 1 Definicja
• 2 Historia klonowania
  • 2.1 Dolly owiec
• 3 metody
  • 3.1 Transfer jądrowy komórek somatycznych
  • 3.2 Indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta
• 4 etapy (w głównej metodzie)
  • 4.1 Elementy wymagane do klonowania
  • 4.2 Transfer podstawowy
  • 4.3 Aktywacja
• 5 Zalety
  • 5.1 Jak to działa?
• 6 Wady
  • 6.1 Problemy etyczne
  • 6.2 Problemy techniczne
• 7 referencji

Definicja

Termin „klonowanie ludzi” został otoczony przez wiele kontrowersji i zamieszania na przestrzeni lat. Klonowanie może odbywać się na dwa sposoby: reprodukcyjne i terapeutyczne lub badania. Chociaż definicje te nie są poprawne naukowo, są powszechnie stosowane.

Klonowanie terapeutyczne nie ma na celu stworzenia dwóch genetycznie identycznych osobników. W tym sposobie ostatecznym celem jest produkcja kultury komórkowej, która będzie wykorzystywana do celów medycznych. Dzięki tej technice można wyprodukować wszystkie komórki, które znajdziemy w ludzkim ciele.

W przeciwieństwie do tego, w klonowaniu reprodukcyjnym, zarodek jest wszczepiany samicy, aby przeprowadzić proces ciąży. Była to procedura stosowana do klonowania owiec Dolly w lipcu 1996 roku.

Zauważ, że w klonowaniu terapeutycznym zarodek jest hodowany z komórek macierzystych, zamiast przenosić go na termin.

Z drugiej strony, w laboratoriach genetyki i biologii molekularnej, klonowanie słów ma inne znaczenie. Polega ona 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 umożliwiają klonowanie organizmów, są rezultatem ciężkiej pracy naukowców i naukowców od ponad wieku.

Pierwszy znak tego procesu nastąpił w 1901 r., Kiedy przeniesienie jądra z komórki płazów zostało przeniesione do innej komórki. W następnych latach naukowcy z powodzeniem sklonowali zarodki ssaków - mniej więcej w latach 1950–60.

W 1962 roku produkcję żaby osiągnięto poprzez przeniesienie jądra z komórki pobranej z jelita kijanki do komórki jajowej, której jądro zostało usunięte.

Owca Dolly

W połowie lat 80. przeprowadzono klonowanie owiec z komórek embrionalnych. Również w 1993 r. Klonowanie przeprowadzono u krów. Rok 1996 był kluczem do tej metodologii, ponieważ zdarzenie klonowania najlepiej znane naszemu społeczeństwu miało miejsce: owce Dolly.

Co w szczególności Dolly przyciągnęło uwagę mediów? Jego wytwarzanie odbywało się poprzez pobieranie zróżnicowanych komórek z gruczołów sutkowych dorosłej owcy, podczas gdy w poprzednich przypadkach stosowano wyłącznie komórki embrionalne.

W 2000 r. Sklonowano już ponad 8 gatunków ssaków, aw 2005 r. Osiągnięto klonowanie kanonu o imieniu Snoopy..

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

Metody

Transfer jądrowy komórek somatycznych

Ogólnie proces klonowania ssaków odbywa się metodą znaną jako „transfer jądrowy komórek somatycznych”. Była to technika stosowana przez naukowców z Instytutu Roslin do klonowania owiec Dolly.

W naszym ciele możemy odróżnić dwa typy komórek: somatyczną i seksualną. Pierwszymi są te, które tworzą „ciało” lub tkanki jednostki, podczas gdy te seksualne to gamety, zarówno jajeczka, jak i plemniki.

Różnią się głównie liczbą chromosomów, somatyczne są diploidalne (dwa zestawy chromosomów), a płeć haploidalna zawiera tylko połowę. U ludzi komórki ciała mają 46 chromosomów, a seksualne tylko 23.

Transfer jądrowy komórek somatycznych - jak sama nazwa wskazuje - wiąże się z pobraniem jądra z komórki somatycznej i wprowadzeniem go do zalążka, którego jądro zostało wyeliminowane.

Indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta

Inną metodą, mniej wydajną i znacznie bardziej pracochłonną niż poprzednia, jest „indukowana pluripotencjalna komórka macierzysta”. Komórki pluripotencjalne posiadają zdolność do wywoływania dowolnego typu tkanki - w przeciwieństwie do zwykłej komórki organizmu, która została zaprogramowana do spełnienia 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 nowotworowych. Jednak postęp technologii poprawił się i zmniejszył możliwe uszkodzenia sklonowanego organizmu.

Etapy (w głównej metodzie)

Etapy klonowania przeniesienia jądra komórki somatycznej są bardzo łatwe do zrozumienia i obejmują trzy podstawowe kroki:

Niezbędne składniki do klonowania

Proces klonowania rozpoczyna się, gdy masz dwa typy komórek: jeden seksualny i jeden somatyczny.

Komórka płciowa musi być żeńską gametą zwaną oocytem - znaną również jako jajko lub jajo. Jajo można wyodrębnić od dawcy, który był leczony hormonalnie w celu stymulowania produkcji gamet.

Drugi typ komórki musi być komórką somatyczną, to znaczy komórką ciała organizmu, który chce się sklonować. Może być na przykład pobierany z komórek wątroby.

Transfer podstawowy

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

W tym celu używana jest mikropipeta. W roku 1950 można było wykazać, że kiedy oocyt został przebity szklaną igłą, komórka przeszła wszystkie zmiany związane z reprodukcją.

Chociaż część materiału cytoplazmatycznego może przejść z komórki dawcy do oocytu, wkład cytoplazmy jest prawie całkowity z zalążka. Po przeniesieniu musisz przejść do przeprogramowania tej zalążki nowym jądrem.

Dlaczego konieczne jest przeprogramowanie? Komórki mogą przechowywać swoją historię, innymi słowy zachowują pamięć o swojej specjalizacji. Dlatego pamięć ta musi zostać wymazana, aby komórka mogła się ponownie wyspecjalizować.

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

Aktywacja

Komórka hybrydowa musi zostać aktywowana, aby wystąpiły wszystkie procesy dotyczące rozwoju. Istnieją dwie metody osiągnięcia tego celu: metodą elektrooporową lub metodą Roslin i za pomocą mikroiniekcji lub metody Honolulu.

Pierwszy polega na użyciu wstrząsów elektrycznych. Wykorzystując prąd przez impulsy lub przez jonomycynę, zalążek zaczyna się dzielić.

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

W ten sposób rozpoczyna się tworzenie blastocysty, która będzie kontynuowała normalny rozwój zarodka, pod warunkiem, że proces został przeprowadzony prawidłowo.

Zalety

Jednym z największych zastosowań klonowania jest leczenie chorób, które nie są łatwe do wyleczenia. Możemy wykorzystać naszą rozległą wiedzę w zakresie rozwoju, szczególnie na wczesnym etapie, i zastosować ją do medycyny regeneracyjnej.

Komórki sklonowane przez jądrowy transfer komórek somatycznych (SCNT) w ogromnym stopniu przyczyniają się do naukowych procesów badawczych, służąc jako modelowe komórki do badania przyczyny chorób oraz jako system do testowania różnych leków.

Ponadto komórki wytworzone tą metodologią mogą być wykorzystywane do przeszczepów lub do tworzenia narządów. Ta dziedzina medycyny jest znana jako medycyna regeneracyjna.

Komórki macierzyste rewolucjonizują sposób leczenia niektórych chorób. Lek regeneracyjny umożliwia autologiczny przeszczep komórek macierzystych, eliminując ryzyko odrzucenia przez układ odpornościowy chorej osoby.

Ponadto może być stosowany do produkcji roślin lub zwierząt. Tworzenie identycznych replik zainteresowanej osoby. Może być użyty do odtworzenia wymarłych zwierząt. Wreszcie jest alternatywą dla niepłodności.

Jak to działa?

Załóżmy na przykład, że u pacjenta występuje problem z wątrobą. Korzystając z tych technologii, możemy wyhodować nową wątrobę - wykorzystując materiał genetyczny pacjenta - i przeszczepić ją, eliminując w ten sposób ryzyko uszkodzenia wątroby.

Obecnie regeneracja została ekstrapolowana na komórki nerwowe. Niektórzy badacze uważają, że komórki macierzyste mogą być wykorzystywane w regeneracji mózgu i układu nerwowego.

Wady

Problemy etyczne

Główne wady klonowania wynikają z opinii etycznych związanych z procedurą. W rzeczywistości klonowanie wielu krajów jest prawnie zabronione.

Od czasu klonowania słynnych owiec Dolly w 1996 r. Wiele kontrowersji dotyczyło tematu tego procesu stosowanego u ludzi. Kilku naukowców zajęło stanowisko w tej żmudnej debacie, od naukowców po prawników.

Pomimo wszystkich zalet tego procesu, ludzie, którzy są przeciwni, twierdzą, że klonowany człowiek nie będzie cieszyć się przeciętnym zdrowiem psychicznym i nie będzie mógł czerpać korzyści z posiadania unikalnej i niepowtarzalnej tożsamości.

Ponadto twierdzą, że sklonowana osoba poczuje, że musi przestrzegać określonego wzorca życia osoby, która go stworzyła, aby mógł kwestionować swoją wolną wolę. Wielu uważa, że ​​embrion ma prawa od chwili poczęcia i, aby je zmienić, oznacza ich naruszenie.

Obecnie osiągnięto następujący wniosek: ze względu na słaby sukces procesu u zwierząt i potencjalne ryzyko dla zdrowia zarówno dziecka, jak i matki, nie jest nieetyczne próbowanie klonowania u ludzi ze względów bezpieczeństwa.

Problemy techniczne

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

Podczas klonowania cielęcia z genów pobranych z ucha dorosłej krowy, sklonowane zwierzę cierpiało na problemy zdrowotne. Mając zaledwie dwa miesiące, młode cielę zmarło z powodu problemów z sercem i innych komplikacji.

Od 1999 r. Naukowcy zauważyli, że proces klonowania prowadzi do zakłócenia normalnego rozwoju genetycznego osobników, 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 zauważalnych wad było przedwczesne starzenie się. Dawca jądra użytego do stworzenia Dolly miał 15 lat, więc sklonowane owce urodziły się z cechami organizmu tego wieku, co doprowadziło do szybkiego pogorszenia.

Referencje

1. Gilbert, S. F. (2005). Biologia rozwoju. Ed. Panamericana Medical.
2. Jones, J. (1999). Klonowanie może powodować wady zdrowotne. BMJ: British Medical Journal, 318(7193), 1230.
3. Langlois, A. (2017). Globalne zarządzanie ludzkim klonowaniem: przypadek UNESCO. Komunikacja Palgrave, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Klonowanie. Redakcja Complutense.
5. Nabavizadeh, S.L., Mehrabani, D., Vahedi, Z. i Manafi, F. (2016). Klonowanie: przegląd bioetyki, zagadnień prawnych, orzecznictwa i zagadnień regeneracyjnych w Iranie. Światowy dziennik chirurgii plastycznej, 5(3), 213-225.