Dwadzieścia lat temu w tym tygodniu, w wieku sześciu miesięcy, sklonowana owca Dolly została zaprezentowana światu wśród wielu kontrowersji. Gazety ogłosiły, że społeczność naukowa była „we wrzawie”; inni powiedzieli, że stworzenie było „oczekiwane i przerażone”, a ogłoszenie spowodowało nieuniknione twierdzenia o klonowaniu człowieka, które jest bliskie rzeczywistości.

Jednakże, ponad dwie dekady od „narodzin” owcy, pełne klony ludzkie nie istnieją, a technologia klonowania pozostała, głównie, ograniczona do laboratoriów naukowych.

„Kiedy Dolly została ogłoszona, media podchwyciły fakt, że mamy teraz klona i przyniosły scenariusze typu science fiction, ale biologia była naprawdę oszałamiająca,” Lawrence Brody, z National Human Genome Research Institute powiedział WIRED. „Ludzie w Szkocji w zasadzie rozgryźli sposób na przeprogramowanie genomu, tak aby można było stworzyć cały organizm, i wznowili bardzo intensywne badania w tym zakresie”.

Więc gdzie jest teraz ta technologia, a co ważniejsze, gdzie idzie dalej?

Co to jest klonowanie?

„Termin klonowanie opisuje szereg różnych procesów, które mogą być stosowane w celu wytworzenia genetycznie identycznych kopii jednostki biologicznej”, wyjaśnia strona internetowa grupy badawczej National Human Genome. W najprostszym przypadku klonowanie polega na pobraniu genetycznej części organizmu i odtworzeniu jej w innym miejscu.

Dolly została sklonowana przy użyciu procesu znanego jako transfer jądra komórki somatycznej (SCNT), który bierze komórkę somatyczną, taką jak komórka skóry, i przenosi jej DNA do komórki jajowej z usuniętym jądrem. W procesie tym DNA może być przeniesione przez wstrzyknięcie lub przez proces wykorzystujący prądy elektryczne.

Choć rewolucyjna w tamtym czasie, metoda ta została w dużej mierze zastąpiona przez wprowadzenie indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych (iPSC), ogłoszonych ponad dekadę temu. iPSC to komórki skóry lub krwi, które zostały przeprogramowane z powrotem do embrionalnego stanu pluripotencjalnego, pozwalając badaczom rozwinąć je w każdy rodzaj potrzebnej komórki. Na przykład, iPSC mogą być stosowane w leczeniu cukrzycy lub komórki krwi iPSC mogą być używane do tworzenia nowej krwi wolnej od komórek nowotworowych dla pacjenta z białaczką.

W 2006 roku Shinya Yamanaka, który jest obecnie laureatem Nagrody Nobla, pokazał, jak dojrzałe komórki u myszy mogą być przeprogramowane, aby stać się niedojrzałymi komórkami macierzystymi. Rok później, badania prowadzone przez dr Kathrin Plath, Williama Lowry’ego, Amandera Clarka i April Pyle były jednymi z pierwszych, które stworzyły ludzkie iPSC.

„Komórki iPSC mają potencjał, aby stać się wielozadaniowymi narzędziami badawczymi i klinicznymi, które pozwolą zrozumieć i modelować choroby, opracowywać i badać leki kandydujące oraz dostarczać terapię zastępowania komórek w celu wspierania medycyny regeneracyjnej” – napisał o potencjale metody badacz Charles Goldthwaite. Komórki macierzyste iPSC mogą być dodatkowo tworzone masowo.

Getty Images / Staff

Jak dziś wykorzystuje się klonowanie?

Podczas gdy większość technik klonowania nadal znajduje się w laboratoriach, istnieje przemysł komercyjny, który zajmuje się produkcją klonów zwierząt.

Utah State University, na przykład, klonuje krowy. „Klonowanie to doskonały sposób, aby pomóc zagrożonym gatunkom, promować odporność na choroby, a nawet zwiększyć produkcję mleka” – twierdzi instytucja akademicka.

Możliwe jest również sklonowanie swojego zwierzaka, za odpowiednią opłatą. Pewna para z Wielkiej Brytanii wydała ostatnio 67 000 funtów na sklonowanie swojego martwego psa po wysłaniu DNA do firmy w Korei Południowej. Sklonowane szczeniaki zostały wysłane do Wielkiej Brytanii.

USA firma Viagen twierdzi, że jest „najbardziej zaufanym amerykańskim przedsiębiorstwem klonowania zwierząt” i jest w stanie sklonować konie, zwierzęta gospodarskie – w tym krowy, świnie, owce i kozy – jak również zwierzęta domowe. Firma twierdzi, że może klonować stadniny, aby produkować wysokiej jakości konie wyścigowe, które pozwalają „hodowcom lepiej wykorzystać ich najbardziej wyjątkowe zwierzęta”.

ViaGen mówi WIRED to działa od 15 lat i w tym czasie ma „sklonował tysiące zwierząt” przy użyciu procesu SCNT. Twierdzi, że wszystkie zwierzęta, które produkuje, to „normalne, zdrowe szczeniaki i kocięta”.

„Proces klonowania zwierzęcia domowego od początku do końca może trwać od 8 do 12 miesięcy”, powiedziała firma w oświadczeniu. „Wynika to z czasu potrzebnego na stworzenie embrionu, 60-62 dni dla psa lub kota, aby doświadczyć normalnej ciąży, opieki po szczeniętach i kociętach, zanim zostaną one przekazane właścicielowi zwierzęcia”.

Czy klonowanie stwarza zagrożenia dla zdrowia?

Nie ma pytań bez odpowiedzi na temat długoterminowego zdrowia klonów. W 2003 roku Dolly zmarła młodo po tym, jak rozwinęła się u niej choroba płuc.

Odwrotnie, kolejne badanie Kevina Sinclaira, profesora biologii na Uniwersytecie Nottingham, wykazało, że sklonowane zwierzęta są zdolne do zdrowego starzenia się. Jego badanie z 2016 roku czterech siedmioletnich klonów owiec Finn-Dorset – nazwanych Debbie, Denise, Dianna i Daisy – wykazało, że każde z tych zwierząt zdrowo się zestarzało i przeżyło Dolly.

Akademik z University of Nottingham powiedział, że w najbliższych miesiącach owce zostaną poddane eutanazji, a najbardziej szczegółowe badania dużych sklonowanych zwierząt zostaną podjęte.

University of Nottingham

Chociaż przeprowadzane są ograniczone testy klonowania ludzkich komórek macierzystych, Brody twierdzi, że najbardziej prawdopodobne zastosowanie klonowania w nadchodzących latach pozostanie u zwierząt. „Zastosowania biomedyczne nadal pozostają dość trudne”, wyjaśnił. „My po prostu nie eksperymentujemy willy nilly, gdy ludzie są zaangażowani”.

Sinclair uważa, że „jednym z głównych zastosowań” klonowania w przyszłości będzie tworzenie zwierząt transgenicznych i dodawanie ich do łańcucha produkcji żywności. Zwierzęta transgeniczne to takie, które mają wprowadzony gen do swojego genomu. Proces ten ma potencjał do wyeliminowania chorób poprzez przepisanie genów związanych z chorobami. Jednak wiąże się to również z problemami etycznymi i na przykład w Europie obowiązuje zakaz wprowadzania sklonowanych produktów zwierzęcych do łańcucha żywnościowego.

Gdzie indziej, włoski badacz Pasqualino Loi i jego koledzy pracowali nad metodą, która łączy przeprogramowanie genów z technikami klonowania SCNT. „SCNT stało się kontrolowanym procesem, który może być wykorzystywany do 'ratowania’ zagrożonych gatunków, a także do badań biomedycznych, takich jak klonowanie terapeutyczne i izolacja indukowanych pluripotencjalnych komórek macierzystych” – wyjaśnia w artykule badawczym Loi.

Sinclair, który nie był zaangażowany w pracę, mówi, że proces Loi działa poprzez próbę naśladowania tego, co dzieje się w naturalnych procesach biologicznych. Podczas hodowli komórek możliwe jest wstawienie nowego genu, który teoretycznie byłby odporny na choroby.

„Mogą zacząć indukować proces przeprogramowania, zanim dokonają transferu jądrowego” – mówi Sinclair. „Być może można użyć nowoczesnych narzędzi genetycznych do edycji genów, aby uczynić niektóre komórki odpornymi na te patogeny i wykorzystać to do klonowania zwierząt, które są nosicielami łańcuchów odpornych na choroby.”

.