Na czym polega klonowanie?

Klonowanie jest procesem tworzenia kopii identycznej genetycznie z oryginałem. Potocznie taką kopię nazywamy klonem, choć powinniśmy pamiętać, że określenie klon odnosi się do grupy organizmów: jest nim na przykład dwójka bliźniąt jednojajowych czy dwie podzielone komórki pantofelka.

Wbrew pozorom jest to zjawisko występujące dość powszechnie w przyrodzie: bakterie i inne jednokomórkowe organizmy dzielą się, tworząc klony samych siebie. Rośliny tworzą swoje genetyczne kopie poprzez fragmentację, rozmaite rozmnóżki, odrośla, kłącza, bulwy lub cebule. Nawet zwierzęta potrafią regularnie tworzyć klony: gąbki i stułbie mogą rozmnażać się poprzez pączkowanie, natomiast parzydełkowce, gąbki i wirki dzielą się na kilka organizmów przez fragmentację. Część owadów, ryb, a nawet gadów rozmnaża się przez partenogenezę – samice bez udziału samca tworzą dziecięce kopie samych siebie.

Oczywiście najbardziej znanym przykładem naturalnie powstałych klonów są bliźnięta i wieloraczki jednojajowe, które mogą występować u rozmaitych ssaków, nie wyłączając człowieka. Mówiąc o klonowaniu rzadko mamy jednak na myśli naturalne procesy zachodzące w przyrodzie. Do głowy przychodzą nam wyobrażenia o naukowcach, którzy w probówkach i pod mikroskopami tworzą swoje dziwne eksperymenty.

Rzeczywiście, dzięki rozwojowi nauki potrafimy celowo sklonować rozmaite organizmy i robimy to na kilka sposobów. Dwa z nich to procedury, które ze względu na niską skuteczność są rzadko używane i nie wyszły poza stadium eksperymentalne. Obie do stworzenia klonów wymagają manipulacji przy komórkach wcześnie rozwiniętego zarodka. Ponieważ są rzadko stosowane i nie mają większego znaczenia, nie będziemy ich szerzej opisywać.

Inną techniką jest metoda podziału bliźniaczego, czyli sztuczne uzyskiwanie bliźniąt jednojajowych. Embrion na wczesnym etapie rozwoju zostaje przecięty mikrochirurgicznie na pół. Wykorzystuje się fakt, że komórki zarodka na początku mogą odbudowywać i przejmować funkcje brakujących komórek, a więc z dwie przecięte połówki embrionu z czasem rozwijają się w dwa osobne, identyczne genetycznie osobniki.

Wreszcie najczęściej obecnie używanym sposobem jest metoda transferu jąder komórkowych. W wyizolowanej i niezapłodnionej komórce jajowej usuwa się jądro komórkowe, a w zamian wszczepia się jądro pochodzące z docelowo klonowanego zwierzęcia. Tak uzyskaną komórkę pobudza się do rozwoju za pomocą czynników fizycznych lub chemicznych.

Rodzaje klonowania

Ze względu na cel, w jakim podejmuje się klonowanie, możemy wyróżnić klonowanie reprodukcyjne i klonowanie terapeutyczne.

Celem klonowania reprodukcyjnego jest stworzenie osobników o takim samym genomie, co dawca jądra. Komórkę jajową z nowym materiałem genetycznym i pobudzoną do rozwoju umieszcza się w macicy matki zastępczej. Klonowanie terapeutyczne zakłada powoływanie do istnienia zarodków, które mają służyć do uzyskania komórek macierzystych. Komórki te są totipotencjalne, co oznacza, że mają zdolność do przekształcania się w różne tkanki. Sklonowane, miałyby materiał genetyczny identyczny względem dawcy, co mogłoby prowadzić do wielu przełomów z zakresu medycyny.

 

Jakie były postępy w klonowaniu?

Celowe klonowanie organizmów znane jest od czasów, kiedy ludzie nauczyli się uprawiać rośliny, choć rzadko kiedy uświadamiamy sobie, że mamy do czynienia z tym konkretnym procesem. Wiele upraw winorośli, ziemniaków czy bananów składa się przede wszystkim ze sklonowanych, identycznych genetycznie osobników.Historia klonowania zwierząt jest dużo krótsza, niemniej trwa ona już od ponad pół wieku. Już w 1938 roku niemiecki biolog Hans Spemann zaproponował wykorzystanie transferu jądrowego w celu sklonowania organizmu.

Mimo, iż w ówczesnym czasie nie znano tej techniki i nikt nie podjął się tego eksperymentu, jego idea stworzyła podwaliny pod późniejsze badania nad klonowaniem. Pierwszym sklonowanym z powodzeniem zwierzęciem była żaba gatunku Xenopus laevis. Udało się to sir Johnowi B. Gurdonowi w 1958 roku. Niedługo później, w 1963 roku proces ten powtórzył Tonga Dizhou, również z sukcesem, na karpiu. Przełomowym klonowaniem okazała się wspomniana wcześniej Dolly. Mimo, iż klonowanie owiec z powodzeniem przeprowadzano wcześniej, Dolly była pierwszym ssakiem sklonowanym techniką transferu jądra komórkowego.

Do dziś udało się sklonować wiele gatunków zwierząt, m.in. konie, owce, bydło, psy, koty, wilki czy jelenie. Dalsze badania nad tymi technikami mogą przyczynić się do ratowania gatunków zagrożonych wyginięciem lub, bardziej fantastycznej perspektywie, do przywracania do życia gatunków, które już wymarły.

Klonowanie ludzi także nie stanowi niezbadanego obszaru. Jeżeli chodzi o organizmy bliższe człowiekowi, w styczniu 2000 r. naukowcom z Portland udało się sklonować rezusy poprzez metodę podziału bliźniaczego. Jednak na sklonowanie ssaka naczelnego za pomocą metody transferu jąder trzeba było poczekać jeszcze siedemnaście lat, kiedy to chińskim naukowcom udało się sklonować makaki. Mimo różnych doniesień medialnych i jednej publikacji naukowej (później wycofanej, gdyż okazała się oszustwem), klon człowieka uzyskano dopiero w 2013 r, a badania te nie wyszły poza etap embrionu (który ostatecznie zniszczono).

Klonowanie organów

Klonowanie organów jest jedną z potencjalnych możliwości, jakie oferuje nam rozwój nauki. Sklonowane, totipotencjalne komórki dawcy można byłoby przekształcić w tkanki, a nawet całe narządy dla chorych bądź starzejących się pacjentów. Ponieważ przeszczepiane tkanki miałyby taki sam materiał genetyczny co biorca, można byłoby w ten sposób rozwiązać problem odrzucanych przeszczepów czy niezgodności immunologicznej. Wykorzystanie jednak takich technik póki co wydaje się być bardzo odległe. Nie używa się jeszcze ich nawet w eksperymentach na zwierzętach.

Czy klonowanie ludzi jest możliwe?

Klonowanie ludzi nie różni się od klonowania innych organizmów. Po pierwszych sukcesach związanych z klonowaniem zwierząt zaczęto na poważnie rozważać możliwość sklonowania człowieka. W czystej teorii nic nie stoi na przeszkodzie, aby klonowanie ludzi zakończyło się sukcesem. Wiemy, jak to zrobić i, co ważniejsze, istnieje szereg plusów związanych z wykorzystaniem tych technik.  

Zagadnienie to nastręcza jednak wielu dylematów z zagadnienia etyki i moralności. W związku z tym eksperymenty nad klonowaniem człowieka są wyjątkowo obostrzone regulacjami prawnymi. Aktualnie w większości krajów istnieje zakaz prowadzenia badań nad klonowaniem ludzi. Jedynie nieliczne dopuszczają tworzenie klonów w celach terapeutycznych.

Natomiast klonowanie w Polsce prawdopodobnie długo jeszcze nie będzie możliwe. Uniemożliwiają nam to przede wszystkim regulacje prawne. Między innymi karta praw podstawowych Unii Europejskiej w artykule trzecim zabrania klonowania ludzi w celach reprodukcyjnych. Z kolei polska Ustawa o leczeniu niepłodności w art. 87 za klonowanie człowieka grozi pozbawienie wolności.