Dolly-lammasta säilytetään Skotlannin museossa
Tällä viikolla on kulunut 20 vuotta, kuuden kuukauden ikäisenä Dolly, kloonattu lammas, esiteltiin maailmalle suuren kiistan keskellä. Sanomalehdet julistivat, että tiedeyhteisö oli ”kuohuksissaan”; toiset sanoivat, että luomusta ”odotettiin ja pelättiin”, ja ilmoitus herätti väistämättömiä väitteitä siitä, että ihmisen kloonaus olisi lähellä todellisuutta.
Mutta yli kaksi vuosikymmentä lampaan ”syntymän” jälkeen täydellisiä ihmisklooneja ei ole olemassa, ja kloonausteknologia on pysynyt enimmäkseen tieteellisissä laboratorioissa.
”Kun Dolly julkistettiin, tiedotusvälineet tarttuivat siihen, että meillä on nyt klooni, ja toivat esiin tieteiskirjallisuuden tyyppisiä skenaarioita, mutta biologia oli todella tyrmäävää”
, kertoi WIRED:lle Lawrence Brody Kansallisesta ihmisgeenitutkimuslaitoksesta. ”Skotlantilaiset olivat periaatteessa keksineet keinon ohjelmoida perimä uudelleen niin, että siitä voidaan tehdä kokonainen organismi, ja uudistivat hyvin intensiivisen tutkimuksen tällä alalla.”
Missä teknologia siis on nyt, ja mikä tärkeintä, mihin se menee seuraavaksi?
Mitä on kloonaus?
”Termi kloonaus kuvaa useita erilaisia prosesseja, joilla voidaan tuottaa geneettisesti identtisiä kopioita biologisesta kokonaisuudesta”, selitetään National Human Genome -tutkimusryhmän verkkosivuilla. Yksinkertaisimmillaan kloonaus toimii siten, että organismin geneettinen osa otetaan ja luodaan uudelleen toisessa paikassa.
Dolly kloonattiin käyttämällä somaattisen solun ytimensiirtoa (SCNT), jossa somaattinen solu, kuten ihosolu, siirretään DNA:n avulla munasoluun, jonka tuma on poistettu. Prosessissa DNA voidaan siirtää injektiona tai sähkövirtaa käyttävän prosessin avulla.
Vaikka menetelmä oli aikanaan vallankumouksellinen, sen on sittemmin pitkälti syrjäyttänyt Indusoidut pluripotentit kantasolut (induced pluripotent stem cells, iPSC) , joista kerrottiin yli kymmenen vuotta sitten. iPSC:t ovat iho- tai verisoluja, jotka on uudelleenohjelmoitu takaisin alkion kaltaiseen pluripotenttiin tilaan, minkä ansiosta tutkijat pystyvät kehittämään niistä minkä tahansa tarvittavan solutyypin. iPSC-soluja voidaan käyttää esimerkiksi diabeteksen hoitoon tai iPSC-verisoluja voidaan käyttää leukemiapotilaan uuden, syöpäsoluista vapaan veren luomiseen.
Sinya Yamanaka, joka on nykyään Nobel-palkittu, osoitti vuonna 2006, miten hiirten kypsiä soluja voidaan ohjelmoida uudelleen epäkypsiksi kantasoluiksi. Vuotta myöhemmin tohtoreiden Kathrin Plath, William Lowry, Amander Clark ja April Pyle johtama tutkimus oli ensimmäisten joukossa luomassa ihmisen iPSC:tä.
”iPSC-kantasoluista on mahdollista tulla monikäyttöisiä tutkimus- ja kliinisiä välineitä, joiden avulla voidaan ymmärtää ja mallintaa sairauksia, kehittää ja seuloa lääkeaihioita ja antaa solunsiirtohoitoa regeneratiivisen lääketieteen tueksi”, tutkija Charles Goldthwaite kirjoitti menetelmän mahdollisuuksista. iPSC-kantasoluja voidaan lisäksi luoda irtotavarana.
Valikoima kloonattuja sikoja
Miten kloonausta käytetään nykyään?
Vaikka useimmat kloonaustekniikat ovat edelleen laboratorioissa, on olemassa kaupallinen teollisuus, joka tuottaa eläinten klooneja.
Utahin osavaltionyliopisto esimerkiksi kloonaa lehmiä. ”Kloonaus on erinomainen tapa auttaa uhanalaisia lajeja, edistää taudinkestävyyttä tai jopa lisätä maidontuotantoa”, akateeminen laitos väittää.
Lemmikkisi on myös mahdollista kloonata, maksua vastaan. Eräs brittiläinen pariskunta käytti hiljattain 67 000 puntaa kuolleen koiransa kloonaamiseen lähetettyään DNA:n eteläkorealaiselle yritykselle. Kloonatut pennut lähetettiin Britanniaan.
Yhdysvaltalainen Viagen-yritys väittää olevansa ”Amerikan luotetuin eläinten kloonausyritys”, ja se pystyy kloonaamaan hevosia, karjaa – kuten lehmiä, sikoja, lampaita ja vuohia – sekä lemmikkejä. Yritys sanoo voivansa kloonata oriita tuottamaan laadukkaita kilpahevosia, joiden avulla ”kasvattajat voivat paremmin hyödyntää poikkeuksellisimpia eläimiään”.
ViaGen kertoo WIREDille, että se on toiminut 15 vuotta ja on tuona aikana ”kloonannut tuhansia eläimiä” SCNT-prosessin avulla. Se sanoo, että kaikki sen tuottamat lemmikit ovat ”normaaleja terveitä pentuja ja kissanpentuja”.
”Lemmikkieläimen kloonausprosessi alusta loppuun voi kestää 8-12 kuukautta”, yhtiö sanoi lausunnossaan. ”Tämä johtuu alkion luomiseen kuluvasta ajasta, 60-62 päivästä, jonka kuluessa koira tai kissa kokee normaalin raskauden, sekä pentujen ja kissanpentujen jälkihoidosta ennen kuin ne annetaan lemmikin omistajalle.”
Saattaako kloonaus aiheuttaa terveysriskejä?
Kloonien pitkäaikaisesta terveydestä on avoimia kysymyksiä. Vuonna 2003 Dolly kuoli nuorena sairastettuaan keuhkosairauden.
Nottinghamin yliopiston biologian professorin Kevin Sinclairin seurantatutkimuksessa taas todettiin, että kloonatut eläimet pystyvät ikääntymään terveenä. Hänen vuonna 2016 tekemänsä tutkimus neljästä seitsemänvuotiaasta Finn-Dorset-lampaan kloonista – nimeltään Debbie, Denise, Dianna ja Daisy – osoitti, että jokainen eläimistä oli vanhentunut terveenä ja elänyt Dollya kauemmin.
Nottinghamin yliopiston akateemikko sanoi, että lähikuukausina lampaat lopetetaan ja tehdään yksityiskohtaisin tutkimus suurista kloonatuista eläimistä.
Dollyn neljä genomista kloonia: Debbie, Denise, Dianna ja Daisy
Vaikka ihmisen kantasolujen kloonausta kokeillaan rajoitetusti, Brodyn mukaan kloonauksen todennäköisin käyttökohde tulevina vuosina on edelleen eläimissä. ”Biolääketieteelliset sovellukset ovat edelleen melko vaikeita”, hän selitti. ”Emme vain kokeile mielivaltaisesti, kun mukana on ihmisiä.”
Sinclair uskoo, että ”yksi kloonauksen tärkeimmistä sovelluksista” tulevaisuudessa on siirtogeenisten eläinten luominen ja niiden lisääminen elintarviketuotantoketjuun. Siirtogeeniset eläimet ovat eläimiä, joiden perimään on lisätty geeni. Tällä prosessilla voidaan poistaa tauteja kirjoittamalla tauteihin liittyviä geenejä uudelleen. Tähän liittyy kuitenkin myös omat eettiset kysymyksensä, ja esimerkiksi Euroopassa on kielletty kloonattujen eläintuotteiden lisääminen elintarvikeketjuun.
Toisaalla italialainen tutkija Pasqualino Loi kollegoineen on työskennellyt menetelmän parissa, jossa geenien uudelleenohjelmointi yhdistetään SCNT-kloonaustekniikkaan. ”SCNT:stä on tullut hallittavissa oleva prosessi, jota voidaan käyttää uhanalaisten lajien ”pelastamiseen” ja biolääketieteelliseen tutkimukseen, kuten terapeuttiseen kloonaukseen ja indusoitujen pluripotenttien kantasolujen eristämiseen”, Loi selittää tutkimuspaperissaan.
Sinclair, joka ei ollut mukana työssä, sanoo, että Loin prosessi toimii yrittämällä jäljitellä sitä, mitä tapahtuu luonnollisissa biologisissa prosesseissa. Solujen viljelyn aikana on mahdollista lisätä uusi geeni, joka teoriassa olisi taudinkestävä.
”He voivat aloittaa uudelleenohjelmointiprosessin indusoimisen ennen kuin he tekevät ydinsiirron”, Sinclair sanoo. ”Nykyaikaisilla geneettisillä työkaluilla voidaan ehkä tehdä geenieditointia, jolla voidaan tehdä joitakin soluja vastustuskykyisiksi näitä taudinaiheuttajia vastaan, ja käyttää sitä sellaisten eläinten kloonaamiseen, jotka kantavat taudinkestäviä ketjuja.”