Nejčastější dotazy ke klonování

Několik často kladených otázek k tématu klonování.

1. Co je to klon?

Klon je živý organismus (například rostlina nebo zvíře), který má stejnou genetickou informaci jako jiný organismus. Jejich vlastnosti však mohou být ovlivněny náhodnými mutacemi, ke kterým dochází v jejich DNA během vývoje v děloze, nebo prostředím, ve kterém vyrůstají, takže ačkoli mají klony stejnou DNA, nemusí stejně vypadat nebo se stejně chovat.

Ačkoli některé klony lze nalézt v přírodě (viz často kladené otázky 6 & 7), je také možné, aby vědci vytvořili klon neboli identickou kopii organismu. Je důležité si uvědomit, že klonovaný živočich není totéž co geneticky modifikovaný živočich. Klonované zvíře sdílí stejnou DNA jako jiné zvíře, zatímco u geneticky modifikovaného zvířete byla provedena změna DNA, ale nesdílí svou DNA s žádným jiným zvířetem.

Vědci mohou také použít bakterie nebo viry k replikaci nebo klonování jednotlivých sekvencí DNA, které je zajímají. Tomuto postupu se říká molekulární klonování nebo klonování DNA.

2. Jak se vytváří klon zvířete?

Ovce Dolly byla vytvořena pomocí metody klonování zvané Somatic Cell Nuclear Transfer neboli SCNT. Při SCNT se odstraní jádro vaječné buňky a nahradí se jádrem dospělé dárcovské buňky. Na obrázku níže je znázorněn postup SCNT. Protože 99,9 % DNA buňky je obsaženo v jádře jako chromozomální DNA (zbývajících 0,1 % DNA se nachází v mitochondriích), bude mít výsledné zvíře téměř stejnou DNA jako původní dárcovská buňka.

3. Klonuje Roslinův institut ještě zvířata?

Zvířata již neklonujeme, především kvůli nízké úspěšnosti této techniky (Dolly byla jediným zvířetem narozeným z 277 klonovaných embryí). V letech od narození Dolly byly vyvinuty nové technologie, které jsou mnohem účinnější než klonování. Dovednosti a zkušenosti, které jsme získali při práci na Dolly, však využíváme při práci s hospodářskými zvířaty i dnes.

4. Jaká jsou rizika spojená s klonováním?

Klonovaná embrya mají větší pravděpodobnost ztráty během těhotenství než normální embrya, což vysvětluje nízkou úspěšnost klonování. Syndrom velkého potomka (LOS) může postihnout i některá klonovaná zvířata. Zvířata s LOS mají růstové vady a jsou při narození výrazně větší než zvířata vzniklá přirozeným pářením. LOS se častěji vyskytuje u klonovaných zvířat hospodářských druhů, jako jsou ovce, než u ostatních klonovaných zvířat.

Tyto abnormality mohou být způsobeny podmínkami používanými při pěstování buněk a embryí v laboratoři, které by mohly být v budoucnu výzkumem zlepšeny.

5. Zestárla Dolly předčasně, protože byla klonem?

Protože DNA Dolly pocházela ze šestileté ovce, objevilo se mnoho otázek, zda se při klonování podařilo obnovit DNA embrya, nebo zda Dolly nese ve své DNA artefakty, které by se normálně vyskytovaly u starších zvířat. To vedlo ke spekulacím o tom, jaký je Dollyin „genetický“ věk a zda stárne rychleji než ovce, která není klonem. Vzhledem k tomu, že Dolly byla prvním zvířetem, které bylo naklonováno z dospělé buňky, vědci plně nevěděli, co se během klonování stalo s dárcovskou DNA.

Analýza DNA Dolly, když jí byl jeden rok, ukázala, že ochranné čepičky na konci jejích chromozomů (tzv. telomery) byly kratší než u normální ovce stejného věku. Telomery se s věkem zkracují a je možné, že během procesu klonování nebyly telomery Dolly plně obnoveny. Bylo však zjištěno, že telomery jiných klonovaných zvířat jsou podobně dlouhé nebo dokonce delší než telomery normálních zvířat. Důvody těchto rozdílů v délce telomer nejsou zcela jasné a vyžadují další zkoumání.

U Dolly se ve čtyřech letech objevila artritida, což mohlo být známkou jejího předčasného stárnutí. Není však jasné, zda byla artritida způsobena „starou“ DNA Dolly. Místo toho mohla být artritida způsobena betonovou podlahou, na které Dolly často stála, a to z bezpečnostních důvodů, nebo možná proto, že Dolly často dostávala pamlsky, aby pózovala pro fotografie, což vedlo k její nadváze.

6. Jak je klonování zvířat regulováno ve Spojeném království?

Klonování zvířat pro účely vědeckého výzkumu je v Evropské unii, kam patří i Spojené království, legální. Stejně jako všechny pokusy, při nichž se používají zvířata, musí vědci, kteří chtějí vytvořit klonovaná zvířata, před zahájením své práce získat souhlas ministerstva vnitra.

V září 2015 EU odhlasovala zákaz klonování zvířat pro jiné než výzkumné účely, například klonování cenných hospodářských zvířat.

7. Lze klony najít v přírodě?

Ano, všude! Každý organismus, který dokáže sám produkovat potomky, aniž by se na tom podílel jiný jedinec, produkuje klony. Tomu se také říká nepohlavní rozmnožování. Příkladem jsou bakteriální buňky, které se rozmnožují prostým dělením na dvě části. Výsledné „dceřiné buňky“ mají stejnou DNA jako původní bakterie. Některý hmyz, například mšice, se může rozmnožovat nepohlavně, což je proces známý jako partenogeneze, a všichni potomci jsou klony matky. Mnoho rostlin také dokáže vytvářet klony – pokud jste někdy vzali řízek z rostliny a pěstovali ho, klonovali jste!“

8. Jsou jednovaječná dvojčata klony?“

V jistém smyslu ano. Jednovaječná dvojčata vznikají rozdělením jednoho oplodněného vajíčka na dvě, přičemž obě vzniklá vajíčka mají stejnou DNA. V jistém smyslu jsou dokonce navzájem identičtější, než by byl klon se svým dárcem DNA, protože často sdílejí stejné prostředí před narozením i po něm, což klony zpravidla nemají.

9. Mohlo by se klonování využít k záchraně ohrožených druhů nebo k navrácení vyhynulých zvířat?

Je možné, že by se klonování dalo využít k produkci zvířat z ohrožených nebo vyhynulých druhů, ale je zde několik praktických problémů, které by se musely nejprve vyřešit.

Nízká účinnost klonování znamená, že k jistotě úspěchu by bylo potřeba velké množství zdravých buněk a embryí. Nalezení dostatečného množství buněk ohrožených nebo vyhynulých druhů, stejně jako vhodného zdroje přijímajících vaječných buněk a náhradních matek, představuje značný problém. Kdybyste například chtěli oživit dinosaury, které zvíře byste použili k porodu prvních klonů? Dalším problémem je, že buňky a embrya různých druhů vyžadují velmi specifické podmínky pro úspěšné pěstování v laboratoři, pokud je vůbec lze pěstovat. Zjištění těchto podmínek může zabrat spoustu času a výzkumu – po narození Dolly trvalo čtyři roky další práce, než se podařilo úspěšně naklonovat prasata.

10. Jaké jsou podmínky pro klonování? Jsou dnes hospodářská zvířata klonována? Používají se k produkci potravin (masa, mléka, vajec atd.)?“

Klonování hospodářských zvířat z komerčních důvodů je v některých zemích, například v USA, povoleno, ale v EU bylo v září 2015 zakázáno. I v zemích, kde je klonování hospodářských zvířat z komerčních důvodů povoleno, se kvůli vysokým nákladům klonují zpravidla jen velmi cenná zvířata. Do potravinového řetězce se dostávají pouze potomci těchto klonovaných zvířat, ačkoli přibývá důkazů, že klonovaná zvířata jsou pro člověka bezpečná.

11. A co klonování domácích zvířat?“

Je pochopitelné, že někdo chce naklonovat milovaného domácího mazlíčka po jeho smrti. Mezi klonem a původním domácím mazlíčkem by však stále existovaly značné rozdíly, a to jak ve vzhledu, tak v osobnosti. Dobrým příkladem je první klonovaná kočka CC a její dárce DNA Rainbow. Přestože CC je klonem Rainbow a sdílí její DNA, obě kočky vypadají úplně jinak. Je to proto, že barva a vzor srsti jsou ovlivněny prostředím v děloze, což je něco, co nelze klonováním zopakovat.

12. Která z koček je nejstarší? Mohou být lidé klonováni? Zabývá se tím někdo?“

Technicky je možné naklonovat člověka stejnou metodou, jakou vznikla Dolly. Po diskusi kolem narození Dolly však bylo klonování lidí za účelem výroby dalších lidí (reprodukční klonování) v mnoha zemích světa, včetně Spojeného království, zakázáno. V médiích se objevila některá tvrzení o úspěšném reprodukčním klonování člověka, ale na podporu těchto tvrzení nebyly předloženy žádné vědecké důkazy.

Když byla ovce Dolly představena veřejnosti, objevilo se mnoho obav ohledně možnosti použití stejné technologie ke klonování lidí. Vědci, kteří se podíleli na výzkumu, z něhož vzešla Dolly, diskutovali o etických důsledcích jejího narození na mnoha místech, od vědeckých konferencí až po rozhovory pro média a veřejné akce, a opakovaně se vyslovili proti klonování lidské reprodukce. Ve dnech následujících po oznámení narození Dolly médiím vystoupil profesor Ian Wilmut před americkým Kongresem a Výborem pro vědu a techniku Dolní sněmovny v rámci jejich vyšetřování klonování.

Terapeutické klonování, při němž jsou klonovaná lidská embrya vytvářena pouze za účelem produkce embryonálních kmenových buněk pro klinický výzkum nebo použití, je ve Velké Británii zákonem povoleno, ale je velmi přísně kontrolováno vládou. Při terapeutickém klonování jsou embrya vždy pěstována pouze v laboratoři a nejsou přenášena do náhradní dělohy. Kmenové buňky vzniklé terapeutickým klonováním jsou geneticky shodné se svým dárcem DNA, kterým může být pacient s onemocněním, jako je onemocnění motorického neuronu nebo cukrovka. Kmenové buňky, které byly naklonovány od takových pacientů, mohou vědci studovat, aby zjistili více o tom, co se děje s buňkami při těchto onemocněních, nebo by mohly být zdrojem kmenových buněk shodných s pacientem, které by nahradily vadné buňky v těle pacienta.

Ačkoli vědci vytvořili terapeutickým klonováním lidská embrya, technologie iPS buněk je účinnější metodou výroby kmenových buněk specifických pro pacienta a je s ní spojeno méně etických problémů. V důsledku toho je nyní mnohem častěji používanou metodou než terapeutické klonování. Terapeutické klonování ve Velké Británii reguluje Úřad pro lidské oplodnění a embryologii (Human Fertilisation and Embryology Authority).

V tomto krátkém videu společnosti EuroStemCell, v němž vystupuje profesor Sir Ian Wilmut, který vedl výzkum, z něhož vzešla Dolly, je vysvětlen rozdíl mezi reprodukčním a terapeutickým klonováním a diskutovány etické otázky s nimi spojené.

13. Jaká je budoucnost klonování? Byly od dob Dolly naklonovány i jiné živočišné druhy?

V současné době se zdá nepravděpodobné, že by klonování pomocí technik, jako je SCNT, hrálo v budoucím vědeckém výzkumu významnou roli, pokud se výrazně nezlepší úspěšnost. Nelze však předvídat, co se ve vědě stane – před rokem 1997 by většina vědců tvrdila, že Dolly se nikdy nepodaří vytvořit.

Od doby Dolly bylo naklonováno poměrně dost dalších druhů zvířat; od myší, potkanů a králíků až po psy, kočky, opice a vlky.