Dolly juhot a Skót Múzeumban őrzik
Húsz évvel ezelőtt ezen a héten, hat hónapos korában, nagy viták közepette mutatták be a világnak Dollyt, a klónozott birkát. Az újságok azt hirdették, hogy a tudományos közösség “felbolydult”; mások szerint a teremtést “várták és rettegtek”, és a bejelentés elkerülhetetlenül olyan állításokat váltott ki, hogy az emberi klónozás közel áll a valósághoz.
A birka “születése” óta eltelt több mint két évtizedben azonban teljes értékű emberi klónok nem léteznek, és a klónozási technológia többnyire a tudományos laboratóriumokban maradt.
“Amikor Dollyt bejelentették, a média felkapta a tényt, hogy most már van egy klónunk, és sci-fi típusú forgatókönyveket hozott fel, de a biológia valóban lenyűgöző volt” – mondta Lawrence Brody, a Nemzeti Humán Genomkutató Intézet munkatársa a WIRED-nek. “A skóciai emberek lényegében rájöttek, hogyan lehet átprogramozni a genomot, hogy egy egész szervezetet hozzanak létre, és felújították a nagyon intenzív kutatást ezen a területen.”
Hol tart most ez a technológia, és ami még fontosabb, merre halad tovább?
Mi a klónozás?
“A klónozás kifejezés számos különböző eljárást ír le, amelyek egy biológiai entitás genetikailag azonos példányainak előállítására használhatók” – magyarázza a Nemzeti Humán Genomkutató Csoport honlapja. A klónozás a legegyszerűbben úgy működik, hogy egy szervezet genetikai részét elveszik és egy másik helyen újrateremtik.
Dolly-t a szomatikus sejtmagtranszfer (SCNT) néven ismert eljárással klónozták, amely során egy szomatikus sejtet, például egy bőrsejtet vesznek, és annak DNS-ét egy olyan petesejtbe viszik át, amelynek a sejtmagját eltávolították. Az eljárás során a DNS-t injekcióval vagy elektromos áramot használó eljárással lehet átvinni.
Bár akkoriban forradalmi volt, ezt a módszert azóta nagyrészt felváltotta a több mint egy évtizede bejelentett indukált pluripotens őssejtek (iPSC) bevezetése. Az iPSC-k olyan bőr- vagy vérsejtek, amelyeket visszaprogramoztak egy embriószerű pluripotens állapotba, így a kutatók bármilyen szükséges sejttípussá fejleszthetik őket. Az iPSC-ket például fel lehet használni a cukorbetegség kezelésére, vagy az iPSC vérsejteket arra lehet használni, hogy egy leukémiás beteg számára új, rákos sejtektől mentes vért hozzanak létre.
2006-ban a ma már Nobel-díjas Shinya Yamanaka megmutatta, hogyan lehet egerek érett sejtjeit átprogramozni éretlen őssejtekké. Egy évvel később a Dr. Kathrin Plath, William Lowry, Amander Clark és April Pyle által vezetett kutatások az elsők között hoztak létre emberi iPSC-ket.
“Az iPSC-kben megvan a lehetőség, hogy többcélú kutatási és klinikai eszközzé váljanak a betegségek megértéséhez és modellezéséhez, a gyógyszerjelöltek kifejlesztéséhez és szűréséhez, valamint a regeneratív orvoslás támogatására szolgáló sejtpótló terápiához” – írta Charles Goldthwaite kutató a módszerben rejlő lehetőségekről. Az iPSC őssejtek emellett ömlesztve is létrehozhatók.
Válogatás klónozott sertésekből
Hogyan használják ma a klónozást?
Míg a legtöbb klónozási technikát még mindig laboratóriumokban alkalmazzák, létezik egy kereskedelmi iparág, amely állatok klónjait állítja elő.
Az Utah Állami Egyetem például teheneket klónoz. “A klónozás kiváló lehetőség a veszélyeztetett fajok megsegítésére, a betegségekkel szembeni ellenálló képesség elősegítésére vagy akár a tejtermelés növelésére” – állítja az akadémiai intézmény.
A háziállatot is lehet klónozni, térítés ellenében. Egy brit házaspár nemrég 67 000 fontot költött halott kutyájának klónozására, miután elküldte a DNS-t egy dél-koreai cégnek. A klónozott kiskutyákat az Egyesült Királyságba szállították.
Az amerikai Viagen cég azt állítja, hogy “Amerika legmegbízhatóbb állatklónozó vállalata”, és képes lovak, haszonállatok – köztük tehenek, sertések, juhok és kecskék -, valamint háziállatok klónozására. A cég azt állítja, hogy minőségi versenylovakat tud klónozni, amelyek lehetővé teszik a “tenyésztők számára, hogy jobban kihasználják a legkiválóbb állataikat”.
A ViaGen a WIRED-nek elmondta, hogy 15 éve működik, és ez idő alatt “több ezer állatot klónozott” az SCNT-eljárás segítségével. Azt állítja, hogy az összes általa előállított háziállat “normális, egészséges kiskutya és cica”.
“Egy háziállat klónozásának folyamata az elejétől a végéig 8-12 hónapig is eltarthat” – áll a cég közleményében. “Ennek oka az embrió létrehozásához szükséges idő, a 60-62 nap, amíg a kutya vagy macska normális vemhességet él át, a kiskutyák és cicák utógondozása, mielőtt a kisállat gazdájának adják őket.”
A klónozás egészségügyi kockázatokat jelent?
Válaszolatlan kérdések vannak a klónok hosszú távú egészségével kapcsolatban. Dolly 2003-ban fiatalon meghalt, miután tüdőbetegségben szenvedett.
Ezzel szemben Kevin Sinclair, a Nottinghami Egyetem biológiaprofesszora által készített utólagos tanulmány szerint a klónozott állatok képesek egészségesen öregedni. Négy hétéves finn-dorseti juhklón – Debbie, Denise, Dianna és Daisy – 2016-os tanulmánya azt mutatta, hogy az állatok mindegyike egészségesen öregedett és túlélte Dollyt.
A Nottinghami Egyetem akadémikusa elmondta, hogy az elkövetkező hónapokban elaltatják a birkákat, és elvégzik a klónozott nagytestű állatok legrészletesebb vizsgálatát.
A Dolly négy genomikus klónja: Debbie, Denise, Dianna és Daisy
Bár az emberi őssejtek klónozásának korlátozott tesztjei már folynak, Brody szerint a klónozás legvalószínűbb alkalmazása az elkövetkező években továbbra is az állatoknál marad. “Az orvosbiológiai alkalmazások még mindig meglehetősen bonyolultak” – magyarázta. “Egyszerűen nem kísérletezünk akarva-akaratlanul, ha emberekről van szó”.
Sinclair úgy véli, hogy a klónozás “egyik fő alkalmazása” a jövőben a transzgenikus állatok létrehozása és az élelmiszer-előállítási láncba való beillesztése lesz. A transzgenikus állatok azok, amelyek genomjába egy gént ültettek be. Ez az eljárás a betegségekhez kapcsolódó gének átírásával képes a betegségek felszámolására. Ez azonban etikai kérdésekkel is jár, és Európában például tilos a klónozott állati termékek élelmiszerláncba való bevezetése.
Egy másik helyen Pasqualino Loi olasz kutató és kollégái olyan módszerrel dolgoznak, amely a génátprogramozást az SCNT klónozási technikákkal kombinálja. “Az SCNT olyan irányítható folyamattá vált, amelyet a veszélyeztetett fajok “megmentésére”, valamint olyan orvosbiológiai kutatásokra lehet használni, mint a terápiás klónozás és az indukált pluripotens őssejtek izolálása” – magyarázza egy Loi által készített kutatási dokumentum.
Sinclair, aki nem vett részt a munkában, azt mondja, hogy Loi eljárása úgy működik, hogy megpróbálja utánozni azt, ami a természetes biológiai folyamatokban történik. A sejtek tenyésztése során lehetséges az új gén beillesztése, amely elméletileg ellenálló lenne a betegségekkel szemben.
“Elkezdhetik az átprogramozási folyamat indukálását, mielőtt a magátültetést elvégeznék” – mondja Sinclair. “Lehet, hogy a modern genetikai eszközökkel génszerkesztést végezhetnek, hogy egyes sejteket ellenállóvá tegyenek ezekkel a kórokozókkal szemben, és ezt felhasználhatják olyan állatok klónozására, amelyek betegségeknek ellenálló láncokat hordoznak.”