Post

Ewolucja klonowania zwierząt

Poza ogólnym pojęciem science fiction sztuczne klonowanie można zdefiniować na kilka sposobów. Może się ono odnosić do tworzenia identycznej kopii DNA komórki, rozmnażania komórki progenitorowej lub sztucznej produkcji identycznego genetycznie osobnika. Na przestrzeni lat ewolucja klonowania zwierząt doprowadziła do wielu odkryć i postępów, a obecnie technologia ta ma znaczący wpływ na rolnictwo hodowlane, medycynę i ochronę zwierząt.

Historia i rozwój klonowania zwierząt

Nawet nie biorąc pod uwagę pewnych form klonowania występujących u roślin i bezkręgowców, przykłady klonowania występują w całej przyrodzie, czego najlepszym przykładem są bliźnięta jednojajowe. Naukowcy po raz pierwszy zaczęli badać proces sztucznego klonowania na przełomie XIX i XX wieku, gdy niemiecki naukowiec Hans Adolf Eduard Driesch rozpoczął badania nad rozmnażaniem salamandry. W 1902 roku stworzył on parę bliźniaczych salamander, dzieląc embrion na dwa oddzielne, zdolne do życia zarodki.1

Dalsze badania na żabach w latach 50. i 60. wykazały plastyczność rozwojową zróżnicowanych jąder komórek somatycznych i ich zdolność do ponownego odróżnicowania się w zarodki.1 W latach 70. naukowcy zajmujący się zwierzętami zaadaptowali takie techniki, jak dzielenie zarodków i klonowanie blastomerów, w celu zwiększenia wydajności produkcji i postępu genetycznego. Mimo że niektóre z wczesnych wyników uzyskanych w tym czasie pozostały kontrowersyjne, częściowo z powodu trudności w powtarzalności eksperymentów, przyczyniły się one do dalszego rozwoju dziedziny badań nad zwierzętami.

Najbardziej znaczący przełom nastąpił w 1996 roku, kiedy to naukowcy z Roslin Research Institute w Szkocji donieśli o pierwszym udanym sklonowaniu żywego jagnięcia - tytułowej Dolly.1 Dolly była pierwszym ssakiem, którego sklonowano z komórek somatycznych dorosłego zwierzęcia. Biorąc pod uwagę fakt, że metoda przeniesienia jądra komórki somatycznej (somatic cell nuclear transfer - SCNT) jest znana ze swojej niskiej skuteczności, fakt, że za pomocą tej metody udało się sklonować żywe jagnię, jest zdumiewający. Sukces Dolly zachęcił naukowców do rozważenia nowych sposobów modyfikowania komórek. Od czasu Dolly wyprodukowano więcej klonów zwierząt, a wstępne eksperymenty przeprowadzono także z wykorzystaniem komórek ludzkich. Badania nad komórkami macierzystymi rozwinęły się do tego stopnia, że są one obecnie wykorzystywane w różnych terapiach, w tym w odrastaniu włosów i leczeniu pacjentów z oparzeniami.

Klonowanie zwierząt w świecie po Dolly

Od czasu Dolly poczyniono postępy w klonowaniu innych gatunków, w tym bydła, kóz, świń i koni. Efektywność wymiany jądrowej może się jednak znacznie różnić w zależności od gatunku. Odsetek urodzonych potomków u bydła wzrósł z zaledwie 1% do blisko 20%, prawdopodobnie dzięki opracowaniu ulepszonych metod wymiany jądrowej i lepszych technik hodowli zarodków2.2 Niestety, choć transfer jądrowy uległ znacznej poprawie, nadal jest daleki od optymalnego.

SCNT jest nękane przez szereg nieprawidłowości rozwojowych występujących u klonów, określanych mianem "syndromu klonowania "2. Zwierzęta mogą cierpieć z powodu różnych zaburzeń, takich jak wysoki odsetek utraty ciąży, wydłużony czas ciąży i wyższa śmiertelność pourodzeniowa. Mniej niż 67% dostarczonych klonów przeżywa do momentu odsadzenia. Te niedociągnięcia muszą zostać usunięte, zanim klonowanie zwierząt na dużą skalę stanie się praktyczne lub nawet będzie tolerowane. W idealnej sytuacji wskaźniki ciąż powinny być porównywalne z obecnymi zwierzętami gospodarskimi, uzyskiwanymi w wyniku normalnego rozmnażania płciowego, które wynoszą od 55% do 60%.3 Ponadto klony, które osiągną dojrzałość, mogą mieć własne potomstwo, poprzez krycie naturalne lub wspomagane rozmnażanie płciowe z partnerem niebędącym klonem.3 W tych przypadkach poczęcie, ciąża i przeżycie mieściły się w normalnym zakresie. Pokazuje to, że przynajmniej w przypadku sklonowanych zwierząt, które osiągają dojrzałość, pod względem fenotypowym nie różnią się one od tradycyjnych zwierząt gospodarskich, łącznie ze zdolnością do rozmnażania.

Aby klonowanie zwierząt stało się naprawdę powszechne, należy ograniczyć te nieprawidłowości. Zdrowie i dobrostan klonowanych zwierząt muszą być takie same jak zwierząt hodowanych normalnie, co jest głównym celem wielu międzynarodowych grup pracujących obecnie w tej dziedzinie.3 Jednak w ciągu ostatnich kilku lat kilka firm zaczęło już świadczyć usługi klonowania zwierząt w ograniczonym zakresie. Dotyczy to przede wszystkim firm, które oferują klonowanie zwierząt domowych za cenę od 25 do 100 tys. dolarów.

Względy etyczne i przyszłość

Biorąc pod uwagę szeroki wachlarz motywów klonowania zwierząt oraz rodzaje klonowania, które są obecnie w fazie rozwoju, sytuacja etyczna może być skomplikowana. Należy zadać dwa rodzaje pytań moralnych: czy procedura klonowania ma jakieś negatywne konsekwencje i czy narusza jakieś istniejące zakazy lub zasady moralne?4 Negatywne konsekwencje klonowania należy wyeliminować lub zminimalizować, aby zapobiec potencjalnym nieprawidłowościom i zapewnić, że klonowane zwierzęta nie będą narażone na niepotrzebne cierpienie. Jeśli chodzi o obawy etyczne związane z "zabawą w Boga", w branży klonowania zwierząt domowych istnieje możliwość składania fałszywych obietnic, a firmy mogą wprowadzać właścicieli w błąd, twierdząc, że klonowanie wskrzesi ukochane zwierzę. Pojawia się wiele pytań, które wymagają odpowiedzi, od moralnej dopuszczalności po sposób prowadzenia i komercjalizacji nauki.4

Choć istnieje wiele dziedzin, w których klonowanie mogłoby znaleźć praktyczne zastosowanie, aby sztuczne klonowanie stało się opłacalne, musi istnieć pewność co do długoterminowego stanu zdrowia sklonowanych zwierząt gospodarskich i kolejnych pokoleń.3 Technologia klonowania w rolnictwie i medycynie mogłaby się rozwijać, gdyby odpowiednio oceniono bezpieczeństwo produktów żywnościowych pochodzących od klonów i ich potomstwa. Przede wszystkim klonowanie mogłoby zapewnić środki do szybkiego i niezawodnego rozpowszechniania lepszych genotypów w stadach. Genotypy przystosowane do określonych warunków środowiskowych i odporne na choroby mogłyby być wprowadzane w celu poprawy zdrowia i przeżywalności zwierząt hodowlanych. Klony zwierząt sprawdzonych pod względem użytkowości mogą być produkowane i wykorzystywane jako reproduktory do powszechnego kojarzenia naturalnego, co zapewni skuteczny sposób rozpowszechniania ich doskonałej genetyki. Klonowanie może być również wykorzystywane do ochrony rodzimych ras zwierząt gospodarskich, dzięki czemu korzystne cechy nie zostaną utracone z globalnej puli genów.

Istnieją także pewne bezpośrednie zastosowania technologii klonowania w medycynie, głównie w klonowaniu terapeutycznym. Sztuczne klonowanie może być wykorzystywane do generowania zdrowych tkanek do przeszczepów przy użyciu własnych, zgodnych immunologicznie komórek pacjenta. Technologia ta może być stosowana w leczeniu różnych chorób i zaburzeń, zapewniając leczenie przez całe życie bez ryzyka odrzucenia tkanki. Co więcej, badania nad klonowaniem komórek macierzystych pochodzących od ludzi są bardzo obiecujące. Ponieważ komórki macierzyste można przeprogramować tak, aby przekształciły się w dowolną linię komórkową, można je wykorzystać do naprawy lub zastąpienia uszkodzonych tkanek i pomóc osobom cierpiącym na schorzenia kręgosłupa i inne poważne urazy.

LabTAG firmy GA International jest wiodącym producentem wysokowydajnych etykiet specjalistycznychoraz dostawcą rozwiązań identyfikacyjnych stosowanych w laboratoriach badawczych i medycznych, a także w placówkach służby zdrowia.

Referencje:

  1. Wells DN. Klonowanie zwierząt: problemy i perspektywy. Rev Sci Tech. 2005;24(1):251-2
  2. Keefer CL. Artificial cloning of domestic animals. PNAS. 2015;112(29):8874-887
  3. Dinnyes A, Szmolenszky A. Animal cloning by nuclear transfer: state-of-the-art and future perspectives. Acta Biochim Pol. 2005;52(3):585-58
  4. Fiester A. Problemy etyczne związane z klonowaniem zwierząt. Perspect Biol Med Summer. 2005;48(3):328-3