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.