Metode kloniranja človeka, stopnje, prednosti, slabosti



The kloniranje ljudi nanaša se na izdelavo enakih kopij posameznika. Izraz izvira iz grških korenin »aseksualne replikacije organizma«. Proizvodnja klonov ni proces, omejen na laboratorij. V naravi vidimo, da se kloni ustvarjajo naravno. Na primer, čebele lahko razmnožujejo kloni čebeljih matic.

Ta postopek je zelo koristen v bioloških znanostih, s funkcijami, ki presegajo produkcijo enakega človeka na drugega. Kloniranje se ne uporablja samo za ustvarjanje dveh enakih organizmov, ampak tudi za kloniranje tkiv in organov.

Bolnikovega organizma ti organi ne bodo zavrnili, saj so z njim genetsko enaki. Zato je tehnologija, ki se uporablja na področju regenerativne medicine in je zelo perspektivna alternativa v smislu zdravljenja bolezni. Dve glavni metodi, ki se uporabljata pri kloniranju, sta prenos jedrskih celic s pomočjo jedra in inducirana pluripotentna matična celica.

Na splošno je predmet pomembnih polemik. Po mnenju strokovnjakov človeško kloniranje vodi z vrsto negativnih posledic z moralnega in etičnega vidika, skupaj z visoko stopnjo smrtnosti kloniranih posameznikov..

Z napredkom znanosti pa je možno, da bo kloniranje v prihodnosti postalo rutinska tehnika v laboratorijih, tako za zdravljenje bolezni kot za pomoč pri razmnoževanju..

Indeks

  • 1 Opredelitev
  • 2 Zgodovina kloniranja
    • 2.1 Ovca Dolly
  • 3 Metode
    • 3.1 Prenos somatskih celic na jedrski pogon
    • 3.2 Inducirana pluripotentna matična celica
  • 4 faze (v glavni metodi)
    • 4.1 Komponente, potrebne za kloniranje
    • 4.2 Prenos jedra
    • 4.3 Aktivacija
  • 5 Prednosti
    • 5.1 Kako deluje?
  • 6 Slabosti
    • 6.1 Etični problemi
    • 6.2 Tehnični problemi
  • 7 Reference

Opredelitev

Izraz "kloniranje človeka" je bil z leti obdan z veliko spori in zmedo. Kloniranje lahko poteka na dva načina: reproduktivno in terapevtsko ali raziskovalno. Čeprav te definicije niso znanstveno pravilne, se pogosto uporabljajo.

Terapevtsko kloniranje ni namenjeno ustvarjanju dveh genetsko identičnih posameznikov. Končni cilj te modalitete je proizvodnja celične kulture, ki se bo uporabljala za medicinske namene. S to tehniko lahko izdelamo vse celice, ki jih najdemo v človeškem telesu.

Nasprotno pa se pri reproduktivnem kloniranju zarodek vsadi v samico, tako da se izvede proces brejosti. To je bil postopek za kloniranje ovac Dolly julija 1996.

Upoštevajte, da je pri terapevtskem kloniranju zarodek gojen iz matičnih celic, namesto da bi ga prenašal v izraz.

Po drugi strani pa ima kloniranje v genetiki in molekularni biologiji drug pomen. Vključuje jemanje in ojačanje segmenta DNA, ki je vstavljen v vektor, za njegov kasnejši izraz. Ta postopek se pogosto uporablja v poskusih.

Zgodovina kloniranja

Trenutni procesi, ki omogočajo kloniranje organizmov, so rezultat trdega dela raziskovalcev in znanstvenikov že več kot stoletje..

Prvi znak procesa se je zgodil leta 1901, ko je bil prenos jedra iz celice dvoživke prenesen v drugo celico. V naslednjih letih so znanstveniki uspešno klonirali zarodke sesalcev - približno med petdesetimi in šestdesetimi leti.

Leta 1962 je bila proizvodnja žabe dosežena s prenosom jedra iz celice, ki je bila vzeta iz črevesja paglavca v jajčno celico, katere jedro je bilo odstranjeno..

Ovca Dolly

Sredi osemdesetih let je bilo izvedeno kloniranje ovc iz embrionalnih celic. Leta 1993 je bilo kloniranje izvedeno pri kravah. Leto 1996 je bilo ključnega pomena za to metodologijo, saj se je dogodek kloniranja, ki je najbolj znan v naši družbi, zgodil: ovce Dolly.

Kaj je Dolly imela zlasti za pozornost medijev? Njegova proizvodnja je bila izvedena z jemanjem diferenciranih celic iz mlečnih žlez odrasle ovce, medtem ko so prejšnji primeri to storili izključno z zarodnimi celicami..

Leta 2000 je bilo že kloniranih več kot 8 vrst sesalcev, leta 2005 pa je bilo doseženo kloniranje kanida Snoopy..

Kloniranje pri ljudeh je bilo bolj zapleteno. V zgodovini so poročali o nekaterih goljufijah, ki so vplivale na znanstveno skupnost.

Metode

Prenos somatskih celic na jedrski pogon

Na splošno se postopek kloniranja sesalcev odvija po metodi, imenovani "prenos jedra somatskih celic". To je bila tehnika, ki so jo raziskovalci iz inštituta Roslin uporabljali za kloniranje ovac Dolly.

V našem telesu lahko ločimo dve vrsti celic: somatsko in spolno. Prvi so tisti, ki tvorijo "telo" ali tkiva posameznika, medtem ko so spolne spolne celice, tako ovule kot spermiji..

Razlikujejo se predvsem po številu kromosomov, somatske diploidne (dva kompleta kromosomov), haploidni spol pa le polovico. Pri ljudeh imajo celice telesa 46 kromosomov, spolne pa le 23.

Jedrski prenos somatskih celic - kot že ime pove - vključuje jemanje jedra iz somatske celice in njegovo vstavljanje v jajce, katerega jedro je bilo izločeno.

Inducirana pluripotentna matična celica

Druga metoda, ki je manj učinkovita in težja od prejšnje, je metoda "inducirane pluripotentne matične celice". Pluripotentne celice imajo sposobnost, da sprožijo katerokoli vrsto tkiva - v nasprotju s skupno celico organizma, ki je bila programirana za izpolnitev posebne funkcije..

Metoda temelji na uvedbi genov, imenovanih »faktorji reprogramiranja«, ki obnavljajo pluripotentne sposobnosti odrasle celice..

Ena od najpomembnejših omejitev te metode je potencialni razvoj rakavih celic. Napredek tehnologije pa je izboljšal in zmanjšal morebitno škodo na kloniranem organizmu.

Faze (v glavni metodi)

Faze kloniranja prenosa jedra somatskih celic so zelo enostavne za razumevanje in vključujejo tri osnovne korake:

Potrebne komponente za kloniranje

Postopek kloniranja se začne, ko imate dve vrsti celic: eno spolno in eno somatsko.

Spolna celica mora biti ženska gameta, imenovana oocita - znana tudi kot jajce ali jajce. Jajce se lahko ekstrahira iz darovalca, ki je bil hormonsko zdravljen, da bi spodbudil nastajanje gamet.

Druga vrsta celic mora biti somatska, torej celica telesa organizma, ki jo želi klonirati. Lahko se ga vzame npr. Iz jetrnih celic.

Prenos jedra

Naslednji korak je pripraviti celice za prenos jedra iz donorske somatske celice v oocite. Da bi se to zgodilo, mora biti oocita brez jedra.

V ta namen uporabite mikropipeto. Leta 1950 je bilo mogoče dokazati, da je bila celica, ko je bila oocita prebita s stekleno iglo, doživela vse spremembe, povezane z razmnoževanjem..

Čeprav lahko nekatere citoplazmatske snovi preidejo iz donorske celice v oocite, je prispevek citoplazme skoraj popoln iz jajčeca. Ko je prenos opravljen, morate nadaljevati s reprogramiranjem te jajce z novim jedrom.

Zakaj je reprogramiranje potrebno? Celice lahko shranijo svojo zgodovino, z drugimi besedami ohranijo spomin na svojo specializacijo. Zato je treba ta pomnilnik izbrisati, da se lahko celica spet specializira.

Reprogramiranje je ena največjih omejitev metode. Iz teh razlogov se zdi, da ima klonirani posameznik prezgodnje staranje in nenormalen razvoj.

Aktivacija

Hibridno celico je treba aktivirati tako, da se pojavijo vsi procesi v zvezi z razvojem. Obstajata dve metodi, s katerimi je mogoče doseči ta cilj: z elektrofuzijo ali Roslinovo metodo in z mikroinjekcijo ali metodo Honolulu..

Prvi je sestavljen iz uporabe električnih šokov. Z uporabo toka z impulzi ali z ionomicinom se jajčeca začne deliti.

Druga tehnika uporablja samo kalcijeve impulze, da sproži aktivacijo. Pričakuje se, da se bo ta postopek zgodil previdno, približno dva do šest ur.

Tako se začne tvoriti blastocista, ki bo nadaljevala normalni razvoj zarodka, pod pogojem, da je bil postopek pravilno izveden.

Prednosti

Ena od največjih aplikacij kloniranja je zdravljenje bolezni, ki jih ni lahko zdraviti. Naše obsežno znanje o razvoju lahko izkoristimo predvsem v zgodnjih fazah in ga uporabimo za regenerativno medicino.

Celice, ki jih klonirajo prenos jedrskih somatskih celic (SCNT), zelo prispevajo k znanstvenim raziskovalnim procesom, ki služijo kot vzorčne celice za raziskovanje vzroka bolezni in kot sistem za testiranje različnih zdravil.

Poleg tega se celice, proizvedene s to metodologijo, lahko uporabijo za presaditev ali za ustvarjanje organov. To področje medicine je znano kot regenerativna medicina.

Matične celice revolucionirajo način zdravljenja nekaterih bolezni. Regenerativna medicina omogoča avtologno presaditev matičnih celic, kar odpravlja tveganje za zavrnitev imunskega sistema prizadete osebe.

Poleg tega se lahko uporablja za proizvodnjo rastlin ali živali. Ustvarjanje enakih replik posameznika, ki vas zanima. Uporablja se lahko za ustvarjanje izumrlih živali. Končno je alternativa neplodnosti.

Kako deluje?

Recimo, da obstaja bolnik s težavami z jetri. Z uporabo teh tehnologij lahko razvijemo novo jetra - z uporabo pacientovega genskega materiala - in jo presadimo ter tako odpravimo tveganje za poškodbe jeter..

Trenutno je bila regeneracija ekstrapolirana na živčne celice. Nekateri raziskovalci verjamejo, da se matične celice lahko uporabljajo pri regeneraciji možganov in živčnega sistema.

Slabosti

Etični problemi

Glavne pomanjkljivosti kloniranja izhajajo iz etičnih mnenj, ki obkrožajo postopek. Pravzaprav je kloniranje mnogih držav pravno prepovedano.

Od kloniranja znane ovce Dolly leta 1996 so številne polemike obkrožile predmet tega procesa, ki se je uporabljal pri ljudeh. Številni akademiki so zavzeli stališče v tej naporni razpravi, od znanstvenikov do odvetnikov.

Kljub vsem prednostim, ki jih ima proces, ljudje, ki so proti, trdijo, da klonirani človek ne bo imel povprečnega psihološkega zdravja in da ne bo mogel uživati ​​koristi, ki ima edinstveno in neponovljivo identiteto..

Poleg tega trdijo, da bo klonirana oseba čutila, da mora slediti posebnemu življenjskemu vzorcu osebe, ki ga je ustvarila, da bi lahko dvomil v njegovo svobodno voljo. Mnogi menijo, da ima zarodek pravice od trenutka spočetja in da jih spremeni pomeni kršitev njih.

Trenutno je bila dosežena naslednja ugotovitev: zaradi slabega uspeha procesa pri živalih in potencialnih tveganj za zdravje otroka in matere, je neetično poskusiti kloniranje pri ljudeh iz varnostnih razlogov..

Tehnične težave

Študije na drugih sesalcih so nam omogočile ugotoviti, da proces kloniranja vodi do zdravstvenih težav, ki na koncu vodijo v smrt.

Pri kloniranju teleta iz genov, vzetih iz ušesa odrasle krave, je klonirana žival utrpela zdravstvene težave. Že dva meseca je mlado tele umrlo zaradi težav s srcem in drugih zapletov.

Od leta 1999 so raziskovalci ugotovili, da proces kloniranja vodi v poseg v normalen genetski razvoj posameznikov, kar povzroča patologije. Poročali o kloniranju ovac, krav in miši niso bili uspešni: klonirani organizem umre kmalu po rojstvu..

V slavnem primeru kloniranja ovce Dolly je bila ena od najbolj opaznih pomanjkljivosti prezgodnje staranje. Donator jedra, uporabljenega za izdelavo Dollyja, je bil star 15 let, tako da se je klonirana ovca rodila z značilnostmi organizma te starosti, kar je povzročilo hitro poslabšanje.

Reference

  1. Gilbert, S. F. (2005). Biologija razvoja. Ed Panamericana Medical.
  2. Jones, J. (1999). Kloniranje lahko povzroči okvare zdravja. BMJ: British Medical Journal, 318(7193), 1230.
  3. Langlois, A. (2017). Globalno upravljanje kloniranja ljudi: primer UNESCA. Palgrave komunikacije, 3, 17019.
  4. McLaren, A. (2003). Kloniranje. Uredništvo Complutense.
  5. Nabavizadeh, S.L., Mehrabani, D., Vahedi, Z., & Manafi, F. (2016). Kloniranje: pregled bioetike, pravnih, sodnih in regenerativnih vprašanj v Iranu. Svetovna revija za plastično kirurgijo, 5(3), 213-225.