GYIK a klónozásról

Néhány gyakran ismételt kérdés a klónozás témakörében.

1. Mi az a klón?

A klón olyan élő szervezet (például növény vagy állat), amely ugyanazokat a genetikai információkat tartalmazza, mint egy másik szervezet. Jellemzőiket azonban befolyásolhatják a DNS-ükben az anyaméhben történő fejlődés során bekövetkező véletlenszerű mutációk, vagy a környezet, amelyben felnőnek, így bár a klónok DNS-e megegyezik, nem biztos, hogy ugyanúgy néznek ki, vagy ugyanúgy viselkednek.

Míg néhány klón megtalálható a természetben (lásd GYIK 6 & 7), a tudósok számára is lehetséges egy szervezet klónjának vagy azonos példányának létrehozása. Fontos megérteni, hogy a klónozott állat nem azonos a genetikailag módosított állattal. A klónozott állat DNS-e megegyezik egy másik állattal, míg a genetikailag módosított állat DNS-ét megváltoztatták, de DNS-ét nem osztja meg más állatokkal.

A tudósok baktériumokat vagy vírusokat is használhatnak az őket érdeklő egyes DNS-szekvenciák szaporítására vagy klónozására. Ezt molekuláris vagy DNS-klónozásnak nevezik.

2. Hogyan lehet egy állatot klónozni?

Dolly, a birka a szomatikus sejtmagátültetésnek vagy SCNT-nek nevezett klónozási módszerrel jött létre. Az SCNT során a petesejt sejtmagját eltávolítják, és egy felnőtt donorsejt sejtmagjával helyettesítik. Az alábbi kép az SCNT folyamatát mutatja be. Mivel a sejt DNS-ének 99,9%-a a sejtmagban található kromoszómális DNS-ként (a fennmaradó 0,1% a mitokondriumokban található), a keletkező állat DNS-e szinte teljesen megegyezik az eredeti donorsejtével.

3. Klónoz-e még állatokat a Roslin Intézet?

Nem klónozunk többé állatokat, főként a technika alacsony sikerességi aránya miatt (Dolly volt az egyetlen állat, amely 277 klónozott embrióból született). A Dolly születése óta eltelt években új technológiákat fejlesztettek ki, amelyek sokkal hatékonyabbak a klónozásnál. A Dollyval végzett munka során szerzett készségeket és tapasztalatokat azonban ma is használjuk a haszonállatokkal végzett munkánk során.

4. Milyen kockázatokkal jár a klónozás?

A klónozott embriók nagyobb valószínűséggel vesznek el a vemhesség során, mint a normál embriók, ami a klónozás alacsony sikerességi arányát magyarázza. A nagy utódok szindróma (LOS) is érinthet néhány klónozott állatot. Az LOS-ban szenvedő állatok növekedési rendellenességekkel küzdenek, és születéskor lényegesen nagyobbak, mint a természetes párosításból származó állatok. Az LOS gyakrabban fordul elő haszonállatfajokból, például juhokból származó klónozott állatoknál, mint más klónozott állatoknál.

Ezeket a rendellenességeket a sejtek és embriók laboratóriumi tenyésztéséhez használt körülmények okozhatják, amelyeken a jövőbeni kutatások javíthatnak.

5. Dolly azért öregedett idő előtt, mert klón volt?

Mivel Dolly DNS-e egy hatéves juhból származott, sok kérdés merült fel azzal kapcsolatban, hogy a klónozási folyamat során sikeresen visszaállították-e a DNS-t egy embrió DNS-ére, vagy Dolly olyan artefaktumokat hordozott a DNS-ében, amelyek általában idősebb állatokban találhatók. Ez találgatásokhoz vezetett arról, hogy mi Dolly “genetikai” kora, és hogy gyorsabban öregszik-e, mint egy nem klónozott juh. Mivel Dolly volt az első állat, amelyet felnőtt sejtből klónoztak, a tudósok nem tudták pontosan, mi történt a donor DNS-ével a klónozás során.

Dolly DNS-ének egyéves korában végzett elemzése kimutatta, hogy a kromoszómák végén lévő védőkupakok (az úgynevezett telomerek) rövidebbek voltak, mint egy ugyanolyan korú normál juhé. A telomerek az életkor előrehaladtával rövidülnek, és lehetséges, hogy Dolly telomerjei nem újultak meg teljesen a klónozási folyamat során. Más klónozott állatok telomerjei azonban hasonló hosszúságúnak, sőt hosszabbnak bizonyultak, mint a normál állatoké. A telomerek hosszában mutatkozó különbségek okai nem teljesen tisztázottak, és további vizsgálatokat igényelnek.

Dolly-n négyéves korában ízületi gyulladás alakult ki, ami az idő előtti öregedés jele lehetett. Nem világos azonban, hogy az ízületi gyulladást Dolly “öreg” DNS-e okozta. Inkább az okozhatta az ízületi gyulladást, hogy Dolly biztonsági okokból gyakran állt a betonpadlón, vagy talán azért, mert Dolly gyakran kapott finomságokat, hogy pózoljon a fényképekhez, ami túlsúlyos lett.

6. Hogyan szabályozzák az állatok klónozását az Egyesült Királyságban?

Az állatok tudományos kutatási célú klónozása legális az Európai Unióban, így az Egyesült Királyságban is. Mint minden olyan kísérletet, amely állatok felhasználásával jár, a klónozott állatokat készíteni kívánó kutatóknak is jóvá kell hagyatniuk munkájukat a belügyminisztériummal, mielőtt elkezdenék.

2015 szeptemberében az EU megszavazta az állatok nem kutatási célú klónozásának tilalmát, például az értékes haszonállatok klónozását.

7. Találhatók-e klónok a természetben?

Igen, mindenhol! Minden olyan szervezet, amely képes önmagában, más egyedek közreműködése nélkül utódokat létrehozni, klónokat termel. Ezt aszexuális szaporodásnak is nevezik. Példa erre a baktériumsejtek, amelyek egyszerűen kettéosztódva szaporodnak. Az így keletkező “leánysejtek” ugyanazzal a DNS-sel rendelkeznek, mint az eredeti baktérium. Egyes rovarok, például a levéltetvek aszexuálisan is képesek szaporodni, ezt a folyamatot parthenogenezisnek nevezik, és az összes utód az anya klónja. Sok növény is képes klónokat létrehozni – ha valaha is vettél egy növényből egy darabot és növesztetted, akkor klónoztál!

8. Az egypetéjű ikrek klónok?

Egy bizonyos értelemben igen. Egypetéjű ikrek akkor keletkeznek, amikor egyetlen megtermékenyített petesejt kettéválik, és a két így keletkezett petesejt DNS-e megegyezik. Bizonyos értelemben még inkább azonosak egymással, mint egy klón a DNS-donorral, mivel gyakran azonos környezetben élnek születésük előtt és után is, ami a klónoknak általában nem adatik meg.

9. Használható-e a klónozás a veszélyeztetett fajok megmentésére vagy a kihalt állatok visszahozatalára?

Elképzelhető, hogy a klónozással olyan állatokat lehetne előállítani, amelyek veszélyeztetett vagy kihalt fajokból származnak, de ehhez először számos gyakorlati problémát kellene megoldani.

A klónozás alacsony hatékonysága miatt sok egészséges sejtre és embrióra lenne szükség a biztos sikerhez. Jelentős kihívást jelent elegendő sejtet találni egy veszélyeztetett vagy kihalt fajból, valamint megfelelő recipiens petesejt- és béranyaforrást. Ha például a dinoszauruszokat akarnánk visszahozni az életbe, melyik állatot használnánk az első klónok megszületéséhez? Egy másik kérdés, hogy a különböző fajokból származó sejtek és embriók sikeres laboratóriumi tenyésztéséhez nagyon speciális körülményekre van szükség, ha egyáltalán lehetséges a tenyésztésük. Ezeknek a feltételeknek a kiderítése sok időt és kutatást igényelhet – Dolly születése után négy évnyi további munkára volt szükség ahhoz, hogy a sertéseket sikeresen klónozzák.

10. Klónoznak-e ma haszonállatokat? Élelmiszerek (hús, tej, tojás stb.) előállítására használják őket?

A haszonállatok kereskedelmi célú klónozása egyes országokban, például az Egyesült Államokban engedélyezett, de az EU-ban 2015 szeptemberében betiltották. Még azokban az országokban is, ahol a haszonállatok kereskedelmi célú klónozása engedélyezett, a magas költségek miatt általában csak a nagyon értékes állatokat klónozzák. Az élelmiszerláncba csak e klónozott állatok utódai kerülnek be, bár egyre több bizonyíték utal arra, hogy a klónozott állatok biztonságosan fogyaszthatók az emberek számára.

11. Mi a helyzet a háziállatok klónozásával?

Az érthető, hogy valaki szeretett háziállatát halála után klónozni szeretné. A klón és az eredeti háziállat között azonban még mindig jelentős különbségek lennének, mind a kinézetükben, mind a személyiségükben. Jó példa erre az első klónozott macska, CC és az ő DNS-donorja, Rainbow. Bár CC Rainbow klónja, és osztozik a DNS-ében, a két macska teljesen másképp néz ki. Ennek oka, hogy a szőrzet színét és mintázatát az anyaméhben lévő környezet befolyásolja, amit klónozással nem lehet megismételni.

12. Lehet-e embert klónozni? Csinálja ezt valaki?

Technikailag lehetséges az emberek klónozása ugyanazzal a módszerrel, amellyel Dolly is készült. A Dolly születése körüli vitát követően azonban a világ számos országában, köztük az Egyesült Királyságban is betiltották az emberek klónozását további emberek előállítása céljából (reproduktív klónozás). A médiában megjelent néhány állítás sikeres emberi reproduktív klónozásról, de ezeket az állításokat nem támasztották alá tudományos bizonyítékokkal.

Amikor Dolly, a birka bemutatkozott a nyilvánosságnak, számos aggodalom merült fel azzal kapcsolatban, hogy ugyanezt a technológiát ember klónozására is lehetne használni. Azok a tudósok, akik részt vettek a Dolly-t létrehozó kutatásban, a tudományos konferenciáktól kezdve a médiainterjúkon át a nyilvános rendezvényekig számos helyen megvitatták születésének etikai vonatkozásait, és többször kijelentették, hogy ellenzik az emberi reproduktív klónozást. A Dolly születésének a médiában való bejelentését követő napokban Ian Wilmut professzor felszólalt az amerikai kongresszus és az alsóház tudományos és technológiai bizottsága előtt a klónozással kapcsolatos vizsgálatuk részeként.

A gyógyászati célú klónozást, amikor klónozott emberi embriókat hoznak létre kizárólag azzal a céllal, hogy embrionális őssejteket állítsanak elő klinikai kutatás vagy felhasználás céljából, az Egyesült Királyságban törvényileg engedélyezett, de a kormány nagyon szigorúan ellenőrzi. A terápiás klónozás során az embriókat mindig csak laboratóriumban tenyésztik, és nem helyezik át pótanyaméhbe. A terápiás klónozással előállított őssejtek genetikai szempontból megegyeznek a DNS-donorral, aki lehet egy olyan betegségben szenvedő beteg, mint például a motoros neuronbetegség vagy a cukorbetegség. Az ilyen betegekből klónozott őssejteket a tudósok tanulmányozhatják, hogy többet tudjanak meg arról, mi történik a sejtekkel ezekben a betegségekben, vagy a beteg testében lévő hibás sejtek helyettesítésére a beteghez illeszkedő őssejtek forrását biztosíthatják.

Noha a tudósok már állítottak elő emberi embriókat terápiás klónozással, az iPS-sejt technológia hatékonyabb módszer a betegspecifikus őssejtek előállítására, és kevesebb etikai aggály is kapcsolódik hozzá. Ennek eredményeképpen ma már sokkal gyakrabban alkalmazott módszer, mint a terápiás klónozás. A terápiás klónozást az Egyesült Királyságban a Humán Fertilizációs és Embriológiai Hatóság szabályozza.

Az EuroStemCell rövid videója, amelyben Sir Ian Wilmut professzor, a Dolly-t létrehozó kutatás vezetője szerepel, elmagyarázza a reproduktív klónozás és a terápiás klónozás közötti különbséget, és megvitatja a velük kapcsolatos etikai kérdéseket.

13. Mi a klónozás jövője? Klónoztak-e más állatfajokat a Dolly óta?

Pillanatnyilag nem tűnik valószínűnek, hogy az SCNT-hez hasonló technikákkal történő klónozás jelentős szerepet fog játszani a jövőbeli tudományos kutatásokban, hacsak a sikerességi arány nem javul drámaian. Azonban lehetetlen megjósolni, hogy mi fog történni a tudományban – 1997 előtt a legtöbb tudós azt állította volna, hogy Dollyt soha nem lehet létrehozni.

Még jó néhány más fajt is klónoztak Dolly óta; egerektől, patkányoktól és nyulaktól kezdve kutyákon, macskákon, majmokon és farkasokon át.