FAQ dotyczące klonowania

Kilka często zadawanych pytań na temat klonowania.

1. Czym jest klon?

Klon to żywy organizm (np. roślina lub zwierzę), który posiada tę samą informację genetyczną, co inny organizm. Jednak na ich cechy charakterystyczne mogą mieć wpływ przypadkowe mutacje, które pojawiają się w ich DNA podczas rozwoju w łonie matki lub w środowisku, w którym dorastają, więc chociaż klony mają to samo DNA, mogą nie wyglądać tak samo lub nie zachowywać się w ten sam sposób.

Pomimo że niektóre klony można znaleźć w naturze (patrz FAQs 6 & 7), jest również możliwe, aby naukowcy stworzyli klon lub identyczną kopię organizmu. Ważne jest, aby zrozumieć, że sklonowane zwierzę nie jest tym samym, co zwierzę zmodyfikowane genetycznie. Sklonowane zwierzę ma to samo DNA, co inne zwierzę, natomiast zwierzę zmodyfikowane genetycznie ma zmieniony DNA, ale nie dzieli swojego DNA z innymi zwierzętami.

Naukowcy mogą również używać bakterii lub wirusów do replikacji lub klonowania poszczególnych sekwencji DNA, które ich interesują. Jest to znane jako klonowanie molekularne lub DNA.

2. Jak stworzyć klon zwierzęcia?

Owca Dolly została stworzona przy użyciu metody klonowania zwanej Transferem Jądra Komórki Somatycznej lub SCNT. W SCNT jądro komórki jajowej jest usuwane i zastępowane jądrem dorosłej komórki dawcy. Poniższa ilustracja przedstawia proces SCNT. Ponieważ 99,9% DNA komórki jest zawarte w jądrze jako DNA chromosomalne (pozostałe 0,1% DNA znajduje się w mitochondriach), powstałe w ten sposób zwierzę będzie miało prawie dokładnie takie samo DNA jak oryginalna komórka dawcy.

3. Czy Instytut Roslin nadal klonuje zwierzęta?

Nie klonujemy już zwierząt, głównie z powodu niskiego wskaźnika sukcesu tej techniki (Dolly była jedynym zwierzęciem urodzonym z 277 sklonowanych embrionów). W latach, które upłynęły od narodzin Dolly, opracowano nowe technologie, które są znacznie skuteczniejsze niż klonowanie. Jednak umiejętności i doświadczenie zdobyte podczas pracy nad Dolly nadal wykorzystujemy w naszej dzisiejszej pracy ze zwierzętami gospodarskimi.

4. Jakie są zagrożenia związane z klonowaniem?

Zarodki klonowane są bardziej narażone na utratę w czasie ciąży niż normalne zarodki, co tłumaczy niski wskaźnik powodzenia klonowania. Syndrom Dużego Potomstwa (LOS) może również dotyczyć niektórych sklonowanych zwierząt. Zwierzęta z LOS mają wady rozwojowe i są znacznie większe przy urodzeniu niż zwierzęta pochodzące z naturalnych kojarzeń. LOS częściej występuje u sklonowanych zwierząt z gatunków hodowlanych, takich jak owce, niż u innych sklonowanych zwierząt.

Te anomalie mogą być spowodowane warunkami stosowanymi do hodowli komórek i embrionów w laboratorium, które mogą zostać ulepszone dzięki przyszłym badaniom.

5. Czy Dolly zestarzała się przedwcześnie, ponieważ była klonem?

Ponieważ DNA Dolly pochodziło od sześcioletniej owcy, pojawiło się wiele pytań na temat tego, czy proces klonowania skutecznie zresetował DNA do tego z embrionu, czy też Dolly nosiła w swoim DNA artefakty, które normalnie można znaleźć u starszych zwierząt. Doprowadziło to do spekulacji na temat tego, jaki był „genetyczny” wiek Dolly i czy starzała się szybciej niż owca, która nie była klonem. Ponieważ Dolly była pierwszym zwierzęciem sklonowanym z dorosłej komórki, naukowcy nie do końca wiedzieli, co stało się z DNA dawcy podczas klonowania.

Analiza DNA Dolly, gdy miała rok, wykazała, że ochronne czapeczki na końcu jej chromosomów (znane jako telomery) były krótsze niż u normalnej owcy w tym samym wieku. Telomery skracają się z wiekiem i możliwe jest, że telomery Dolly nie zostały w pełni odnowione podczas procesu klonowania. Jednakże telomery innych sklonowanych zwierząt okazały się być podobnej długości lub nawet dłuższe niż u normalnych zwierząt. Przyczyny tych różnic w długości telomerów nie są całkowicie jasne i wymagają dalszych badań.

Dolly rozwinęła zapalenie stawów w wieku czterech lat, co mogło być znakiem, że starzeje się przedwcześnie. Jednak nie jest jasne, czy zapalenie stawów było spowodowane przez „stare” DNA Dolly. Zamiast tego, zapalenie stawów mogło być spowodowane betonową podłogą, na której Dolly często stała, ze względów bezpieczeństwa, lub być może dlatego, że Dolly często otrzymywała smakołyki, aby skłonić ją do pozowania do zdjęć, co doprowadziło do jej nadwagi.

6. Jak klonowanie zwierząt jest regulowane w Wielkiej Brytanii?

Klonowanie zwierząt dla celów badań naukowych jest legalne w Unii Europejskiej, która obejmuje Wielką Brytanię. Podobnie jak wszystkie eksperymenty, w których wykorzystuje się zwierzęta, naukowcy, którzy chcą tworzyć sklonowane zwierzęta, muszą uzyskać zgodę Home Office na swoją pracę, zanim będą mogli ją rozpocząć.

We wrześniu 2015 roku UE przegłosowała zakaz klonowania zwierząt w celach innych niż badawcze, takich jak klonowanie cennych zwierząt gospodarskich.

7. Czy klony można znaleźć w naturze?

Tak, wszędzie! Każdy organizm, który może samodzielnie produkować potomstwo, bez udziału innych osobników, produkuje klony. Jest to również znane jako rozmnażanie bezpłciowe. Przykładem tego są komórki bakteryjne, które rozmnażają się po prostu przez podział na dwie części. Powstałe w ten sposób „komórki córki” mają to samo DNA, co oryginalna bakteria. Niektóre owady, takie jak mszyce, mogą rozmnażać się bezpłciowo, w procesie znanym jako partenogeneza, a wszystkie ich potomstwo jest klonami matki. Wiele roślin również może tworzyć klony – jeśli kiedykolwiek wziąłeś szczepkę z rośliny i wyhodowałeś ją, to właśnie klonowałeś!

8. Czy identyczne bliźnięta są klonami?

W pewnym sensie tak. Bliźnięta jednojajowe powstają, gdy jedno zapłodnione jajo dzieli się na dwa, a dwa powstałe jaja mają to samo DNA. W pewnym sensie są one nawet bardziej identyczne ze sobą niż klon ze swoim dawcą DNA, ponieważ często dzielą to samo środowisko zarówno przed, jak i po urodzeniu, czego klony zazwyczaj nie robią.

9. Czy klonowanie mogłoby być użyte do ratowania zagrożonych gatunków lub przywrócenia wymarłych zwierząt?

Możliwe jest, że klonowanie mogłoby być użyte do produkcji zwierząt z gatunków zagrożonych lub wymarłych, ale istnieje kilka praktycznych problemów, które najpierw musiałyby być rozwiązane.

Niska wydajność klonowania oznacza, że potrzeba by było dużo zdrowych komórek i embrionów, aby mieć pewność sukcesu. Znalezienie wystarczającej ilości komórek z gatunków zagrożonych lub wymarłych, jak również odpowiedniego źródła komórek jajowych biorców i matek zastępczych stanowi poważne wyzwanie. Na przykład, gdyby chcieć przywrócić do życia dinozaury, które zwierzę miałoby urodzić pierwsze klony? Innym problemem jest to, że komórki i zarodki różnych gatunków wymagają bardzo specyficznych warunków, aby mogły być z powodzeniem hodowane w laboratorium, o ile w ogóle mogą być hodowane. Ustalenie tych warunków może zająć wiele czasu i badań – po urodzeniu Dolly potrzeba było czterech lat dalszych prac, aby z powodzeniem sklonować świnie.

10. Czy dziś klonuje się zwierzęta hodowlane? Czy są one wykorzystywane do produkcji żywności (mięsa, mleka, jaj itp.)?

Klonowanie zwierząt gospodarskich w celach komercyjnych jest dozwolone w niektórych krajach, takich jak USA, ale zostało zakazane w UE we wrześniu 2015 roku. Nawet w krajach, gdzie komercyjne klonowanie zwierząt gospodarskich jest dozwolone, wysokie koszty oznaczają, że z reguły klonowane są tylko zwierzęta, które są bardzo cenne. Tylko potomstwo tych sklonowanych zwierząt wchodzi do łańcucha pokarmowego, chociaż istnieje coraz więcej dowodów sugerujących, że sklonowane zwierzęta są bezpieczne dla ludzi do jedzenia.

11. A co z klonowaniem zwierząt domowych?

Zrozumiałe jest, że ktoś chciałby sklonować ukochanego zwierzaka po jego śmierci. Jednak nadal istniałyby znaczące różnice między klonem a oryginalnym zwierzakiem, zarówno w wyglądzie, jak i osobowości. Dobrym tego przykładem jest pierwsza sklonowana kotka CC i jej dawca DNA Rainbow. Mimo że CC jest klonem Rainbow i dzieli z nią DNA, oba koty wyglądają zupełnie inaczej. Dzieje się tak dlatego, że na kolor i wzór sierści ma wpływ środowisko w łonie matki, czego nie da się odtworzyć poprzez klonowanie.

12. Czy ludzie mogą być klonowani? Czy ktoś to robi?

Z technicznego punktu widzenia możliwe jest sklonowanie człowieka przy użyciu tej samej metody, dzięki której powstała Dolly. Jednakże, po debacie wokół narodzin Dolly, klonowanie ludzi w celu produkcji większej liczby ludzi (klonowanie reprodukcyjne) zostało zakazane w wielu krajach na świecie, w tym w Wielkiej Brytanii. W mediach pojawiły się twierdzenia o udanym klonowaniu reprodukcyjnym człowieka, ale nie przedstawiono żadnych dowodów naukowych na poparcie tych twierdzeń.

Gdy owca Dolly została ujawniona opinii publicznej, pojawiło się wiele obaw dotyczących możliwości wykorzystania tej samej technologii do klonowania ludzi. Naukowcy, którzy brali udział w badaniach, w wyniku których powstała Dolly, omawiali etyczne implikacje jej narodzin w wielu miejscach, od konferencji naukowych po wywiady medialne i wydarzenia publiczne, i wielokrotnie wyrażali swój sprzeciw wobec klonowania reprodukcyjnego człowieka. Ian Wilmut przemawiał przed Kongresem USA i Komisją Nauki i Technologii Izby Gmin w ramach ich badań nad klonowaniem.

Klonowanie terapeutyczne, w którym klonowane embriony ludzkie są tworzone wyłącznie w celu produkcji embrionalnych komórek macierzystych do badań klinicznych lub do użytku, jest dozwolone przez prawo w Wielkiej Brytanii, ale jest bardzo ściśle kontrolowane przez rząd. W klonowaniu terapeutycznym, embriony są hodowane w laboratorium i nie są przenoszone do macicy zastępczej. Komórki macierzyste powstałe w wyniku klonowania terapeutycznego są genetycznie dopasowane do swojego dawcy DNA, którym może być pacjent z chorobą taką jak choroba neuronu ruchowego lub cukrzyca. Komórki macierzyste, które zostały sklonowane od takich pacjentów, mogą być badane przez naukowców, aby dowiedzieć się więcej o tym, co dzieje się z komórkami w tych chorobach lub mogą stanowić źródło komórek macierzystych dopasowanych do pacjenta, aby zastąpić wadliwe komórki w organizmie pacjenta.

Ale naukowcy wyprodukowali ludzkie embriony poprzez klonowanie terapeutyczne, technologia komórek iPS jest bardziej wydajną metodą produkcji komórek macierzystych specyficznych dla pacjenta i ma mniej obaw etycznych związanych z nią. W związku z tym jest to obecnie znacznie częściej stosowana metoda niż klonowanie terapeutyczne. Klonowanie terapeutyczne w Wielkiej Brytanii jest regulowane przez Human Fertilisation and Embryology Authority.

Ten krótki film od EuroStemCell, z udziałem profesora Sir Iana Wilmuta, który kierował badaniami, w wyniku których powstała Dolly, wyjaśnia różnicę między klonowaniem reprodukcyjnym i terapeutycznym oraz omawia kwestie etyczne z nimi związane.

13. Jaka jest przyszłość klonowania? Czy od czasu Dolly sklonowano inne gatunki zwierząt?

W chwili obecnej wydaje się mało prawdopodobne, aby klonowanie za pomocą technik takich jak SCNT odegrało znaczącą rolę w przyszłych badaniach naukowych, chyba że wskaźnik sukcesu ulegnie radykalnej poprawie. Jednak nie da się przewidzieć, co się stanie w nauce – przed 1997 rokiem większość naukowców twierdziłaby, że Dolly nigdy nie będzie mogła powstać.

Od czasu Dolly sklonowano całkiem sporo innych gatunków; od myszy, szczurów i królików po psy, koty, małpy i wilki.

Dużo więcej gatunków zostało sklonowanych.