FAQ’s over klonen

Enkele veelgestelde vragen over het onderwerp klonen.

1. Wat is een kloon?

Een kloon is een levend organisme (zoals een plant of dier), dat dezelfde genetische informatie heeft als een ander organisme. Hun eigenschappen kunnen echter worden beïnvloed door toevallige mutaties in hun DNA tijdens de ontwikkeling in de baarmoeder of door de omgeving waarin ze opgroeien, zodat klonen, hoewel ze hetzelfde DNA hebben, er misschien niet hetzelfde uitzien of zich niet op dezelfde manier gedragen.

Zoals sommige klonen in de natuur kunnen worden gevonden (zie FAQ’s 6 & 7), is het ook mogelijk voor wetenschappers om een kloon of identieke kopie van een organisme te maken. Het is belangrijk te begrijpen dat een gekloond dier niet hetzelfde is als een genetisch gemodificeerd dier. Een gekloond dier deelt hetzelfde DNA als een ander dier, terwijl een genetisch gemodificeerd dier een wijziging in zijn DNA heeft ondergaan, maar zijn DNA niet met andere dieren deelt.

Wetenschappers kunnen ook bacteriën of virussen gebruiken om afzonderlijke DNA-sequenties waarin zij geïnteresseerd zijn, te repliceren of te klonen. Dit staat bekend als moleculair of DNA klonen.

2. Hoe maak je een kloon van een dier?

Dolly het schaap is gemaakt met behulp van een kloonmethode die Somatic Cell Nuclear Transfer of SCNT wordt genoemd. Bij SCNT wordt de kern van een eicel verwijderd en vervangen door de kern van een volwassen donorcel. De afbeelding hieronder toont het SCNT-proces. Omdat 99,9% van het DNA van de cel zich in de kern bevindt als chromosomaal DNA (de resterende 0,1% van het DNA bevindt zich in de mitochondriën), zal het resulterende dier bijna exact hetzelfde DNA hebben als de oorspronkelijke donorcel.

3. Kloont het Roslin Institute nog dieren?

We klonen geen dieren meer, vooral vanwege het lage succespercentage van de techniek (Dolly was het enige dier dat geboren is uit 277 gekloonde embryo’s). In de jaren na de geboorte van Dolly zijn nieuwe technologieën ontwikkeld, die veel efficiënter zijn dan klonen. De vaardigheden en ervaring die we tijdens het werk met Dolly hebben opgedaan, gebruiken we echter nog steeds bij ons werk met veeteeltdieren.

4. Wat zijn de risico’s van klonen?

Gekloonde embryo’s gaan tijdens de zwangerschap vaker verloren dan normale embryo’s, wat het lage succespercentage van klonen verklaart. Ook het Large Offspring Syndrome (LOS) kan bij sommige gekloonde dieren voorkomen. Dieren met LOS hebben groeiafwijkingen en zijn bij de geboorte aanzienlijk groter dan dieren die uit natuurlijke paringen voortkomen. LOS wordt vaker aangetroffen bij gekloonde dieren van veesoorten, zoals schapen, dan bij andere gekloonde dieren.

Deze afwijkingen kunnen worden veroorzaakt door de omstandigheden waaronder de cellen en embryo’s in het lab worden gekweekt, die door toekomstig onderzoek wellicht kunnen worden verbeterd.

5. Is Dolly voortijdig verouderd omdat ze een kloon was?

Omdat Dolly’s DNA afkomstig was van een zes jaar oud schaap, waren er veel vragen over de vraag of het kloningsproces het DNA met succes had teruggezet op dat van een embryo of dat Dolly artefacten in haar DNA had die normaal gesproken bij oudere dieren worden aangetroffen. Dit leidde tot speculaties over wat Dolly’s “genetische” leeftijd was en of zij sneller verouderde dan een schaap dat geen kloon was. Omdat Dolly het eerste dier was dat uit een volwassen cel werd gekloond, wisten wetenschappers niet precies wat er tijdens het klonen met het donor-DNA gebeurde.

Uit een analyse van Dolly’s DNA toen ze een jaar oud was, bleek dat de beschermende kapjes aan het eind van haar chromosomen (telomeren genoemd) korter waren dan die van een normaal schaap van dezelfde leeftijd. Telomeren worden korter naarmate het schaap ouder wordt en het is mogelijk dat Dolly’s telomeren niet volledig vernieuwd zijn tijdens het kloonproces. De telomeren van andere gekloonde dieren bleken echter even lang of zelfs langer te zijn dan die van normale dieren. De redenen voor deze verschillen in telomeerlengte zijn niet helemaal duidelijk en moeten nader worden onderzocht.

Dolly kreeg op vierjarige leeftijd artritis, wat een teken had kunnen zijn dat ze voortijdig verouderde. Het is echter niet duidelijk of de artritis werd veroorzaakt door Dolly’s “oude” DNA. In plaats daarvan zou de artritis veroorzaakt kunnen zijn door de betonnen vloer waar Dolly vaak op stond, om veiligheidsredenen, of misschien omdat Dolly vaak traktaties kreeg om haar te laten poseren voor foto’s, waardoor ze te zwaar werd.

6. Hoe is het klonen van dieren in het VK geregeld?

Het klonen van dieren ten behoeve van wetenschappelijk onderzoek is legaal in de Europese Unie, waartoe ook het VK behoort. Net als alle experimenten waarbij dieren worden gebruikt, moeten onderzoekers die gekloonde dieren willen maken hun werk laten goedkeuren door het ministerie van Binnenlandse Zaken voordat ze kunnen beginnen.

In september 2015 stemde de EU voor een verbod op het klonen van dieren voor niet-onderzoeksdoeleinden, zoals het klonen van waardevolle landbouwhuisdieren.

7. Kunnen klonen in de natuur worden gevonden?

Ja, overal! Elk organisme dat zelfstandig nakomelingen kan voortbrengen, zonder dat er een ander individu bij betrokken is, produceert klonen. Dit wordt ook wel ongeslachtelijke voortplanting genoemd. Een voorbeeld hiervan zijn bacteriële cellen, die zich eenvoudigweg voortplanten door zich in tweeën te delen. De resulterende “dochtercellen” hebben hetzelfde DNA als de oorspronkelijke bacterie. Sommige insecten, zoals bladluizen, kunnen zich ongeslachtelijk voortplanten, een proces dat bekend staat als parthenogenese, en alle nakomelingen zijn klonen van de moeder. Veel planten kunnen ook klonen maken – als je ooit een stekje van een plant hebt genomen en dat hebt opgekweekt, heb je gekloond!

8. Zijn eeneiige tweelingen klonen?

In zekere zin wel. Eeneiige tweelingen ontstaan wanneer één bevruchte eicel in tweeën wordt gesplitst, waarbij de twee eicellen hetzelfde DNA hebben. In zekere zin zijn ze zelfs identieker aan elkaar dan een kloon aan zijn DNA-donor, omdat ze zowel voor als na de geboorte vaak dezelfde omgeving hebben, wat bij klonen meestal niet het geval is.

9. Kan klonen worden gebruikt om bedreigde diersoorten te redden of uitgestorven dieren terug te brengen?

Het is mogelijk dat klonen wordt gebruikt om dieren van bedreigde of uitgestorven diersoorten te produceren, maar er zijn verschillende praktische problemen die eerst moeten worden opgelost.

De lage efficiëntie van klonen betekent dat er veel gezonde cellen en embryo’s nodig zijn om zeker te zijn van succes. Het vinden van voldoende cellen van een bedreigde of uitgestorven diersoort en van een geschikte bron van ontvangende eicellen en draagmoeders vormt een aanzienlijke uitdaging. Als je bijvoorbeeld dinosaurussen weer tot leven wilt wekken, welk dier zou je dan gebruiken om de eerste klonen ter wereld te brengen? Een ander probleem is dat cellen en embryo’s van verschillende soorten onder zeer specifieke omstandigheden in het laboratorium moeten worden gekweekt, als ze al kunnen worden gekweekt. Het kan veel tijd en onderzoek kosten om uit te vinden wat deze voorwaarden zijn – na de geboorte van Dolly was er vier jaar werk nodig voordat varkens met succes konden worden gekloond.

10. Worden er tegenwoordig landbouwhuisdieren gekloond? Worden ze gebruikt voor de productie van voedsel (vlees, melk, eieren, enz.)?

Het klonen van landbouwhuisdieren voor commerciële doeleinden is toegestaan in sommige landen, zoals de VS, maar werd in de EU in september 2015 verboden. Zelfs in landen waar commercieel klonen van vee is toegestaan, worden vanwege de hoge kosten over het algemeen alleen dieren gekloond die zeer waardevol zijn. Alleen de nakomelingen van deze gekloonde dieren komen in de voedselketen terecht, hoewel er steeds meer aanwijzingen zijn dat gekloonde dieren veilig zijn voor mensen om te eten.

11. Hoe zit het met het klonen van huisdieren?

Het is begrijpelijk dat iemand een geliefd huisdier zou willen klonen nadat het is gestorven. Er zouden echter nog steeds aanzienlijke verschillen zijn tussen de kloon en het oorspronkelijke huisdier, zowel qua uiterlijk als qua persoonlijkheid. Een goed voorbeeld hiervan is de eerste gekloonde kat CC en haar DNA-donor Rainbow. Hoewel CC de kloon van Rainbow is en haar DNA deelt, zien de twee katten er totaal verschillend uit. Dit komt doordat vachtkleur en -patroon worden beïnvloed door de omgeving in de baarmoeder, iets wat niet kan worden gerepliceerd door klonen.

12. Kunnen mensen worden gekloond? Doet iemand dit al?

Het is technisch mogelijk om mensen te klonen met dezelfde methode als waarmee Dolly is gemaakt. Maar na het debat rond de geboorte van Dolly is het klonen van mensen om meer mensen te produceren (reproductief klonen) in veel landen over de hele wereld, waaronder het Verenigd Koninkrijk, verboden. In de media zijn enkele beweringen gedaan over het succesvol reproductief klonen van mensen, maar er is geen wetenschappelijk bewijs geleverd om deze beweringen te staven.

Toen Dolly het Schaap aan het publiek werd onthuld, werden veel zorgen geuit over de mogelijkheid om dezelfde technologie te gebruiken voor het klonen van mensen. De wetenschappers die betrokken waren bij het onderzoek dat tot Dolly heeft geleid, hebben de ethische implicaties van haar geboorte op veel plaatsen besproken, van wetenschappelijke conferenties tot interviews in de media en openbare evenementen, en hebben herhaaldelijk verklaard dat zij tegen het reproductief klonen van mensen zijn. In de dagen na de bekendmaking van Dolly’s geboorte aan de media heeft prof. Ian Wilmut gesproken voor het Amerikaanse Congres en de Wetenschaps- en Technologiecommissie van het Lagerhuis in het kader van hun onderzoek naar klonen.

Therapeutisch klonen, waarbij gekloonde menselijke embryo’s worden gecreëerd met als enig doel embryonale stamcellen te produceren voor klinisch onderzoek of gebruik, is in het Verenigd Koninkrijk bij wet toegestaan, maar wordt door de regering zeer streng gecontroleerd. Bij therapeutisch klonen worden de embryo’s alleen in het laboratorium gekweekt en niet in een surrogaatbaarmoeder geplaatst. Stamcellen die door therapeutisch klonen zijn geproduceerd, komen genetisch overeen met hun DNA-donor, die een patiënt kan zijn met een ziekte zoals motorneuronziekte of diabetes. Stamcellen die zijn gekloond van dergelijke patiënten kunnen door wetenschappers worden bestudeerd om meer te weten te komen over wat er gebeurt met cellen bij deze ziekten of kunnen een bron vormen van stamcellen die overeenkomen met de patiënt om defecte cellen in het lichaam van de patiënt te vervangen.

Hoewel wetenschappers menselijke embryo’s hebben geproduceerd door therapeutisch klonen, is de iPS-celtechnologie een efficiëntere methode om patiëntspecifieke stamcellen te produceren en zijn er minder ethische bezwaren aan verbonden. Als gevolg daarvan wordt deze methode nu veel vaker gebruikt dan therapeutisch klonen. Therapeutisch klonen wordt in het Verenigd Koninkrijk gereguleerd door de Human Fertilisation and Embryology Authority.

Deze korte video van EuroStemCell, met professor Sir Ian Wilmut, die de leiding had over het onderzoek dat tot Dolly heeft geleid, legt het verschil uit tussen reproductief klonen en therapeutisch klonen en bespreekt de ethische kwesties die hiermee samenhangen.

13. Wat is de toekomst van het klonen? Zijn er sinds Dolly ook andere diersoorten gekloond?

Op dit moment lijkt het onwaarschijnlijk dat klonen met technieken als SCNT een grote rol zal spelen in toekomstig wetenschappelijk onderzoek, tenzij het succespercentage drastisch wordt verbeterd. Het is echter onmogelijk om te voorspellen wat er in de wetenschap zal gebeuren – vóór 1997 zouden de meeste wetenschappers hebben beweerd dat Dolly nooit zou kunnen worden gemaakt.

Na Dolly zijn er heel wat andere diersoorten gekloond; van muizen, ratten en konijnen tot honden, katten, apen en wolven.