Klonovanie organizmov. Základy technológie klonovania Klonovanie organizmu

1. Klonovanie zvierat

Pojem „klon“ pochádza z gréckeho slova „klon“, čo znamená vetvička, výhonok, potomok. Klonovaniu možno poskytnúť mnoho definícií, tu sú niektoré z najbežnejších: klonovanie je populácia buniek alebo organizmov pochádzajúcich od spoločného predka prostredníctvom nepohlavného rozmnožovania a potomok je geneticky identický so svojím predkom.

Samotný proces klonovania možno rozdeliť do niekoľkých etáp. Najprv sa samičke odoberie vajíčko a pomocou mikroskopickej pipety sa z neho extrahuje jadro. Ďalší obsahujúci DNA klonovaného organizmu sa vloží do vajíčka bez jadier. Od chvíle, keď sa nový genetický materiál spojí s vajíčkom, sa očakáva začiatok procesu rozmnožovania buniek a rastu embrya. Takéto očakávania sú založené minimálne na dvoch jasných vedeckých motiváciách. Prvým je túžba zistiť, ako neporušený zostáva genetický materiál počas vývoja organizmu, ktorý má charakteristický osud. Druhou motiváciou je, do akej miery sú faktory v cytoplazme samotného vajíčka kompatibilné s genetickým materiálom, ktorý je do nej vnesený na preprogramovanie – či napríklad nezáleží na tom, či sú cudzie gény a vlastné gény mitochondrií vajíčka odlišné? ? Podobných otázok vzniká veľa. Vráťme sa k histórii výskumu pokusov o klonovanie zvierat.

Ovečka Dolly

Vo februári 1997 ľudstvo šokovala správa zo Škótskeho inštitútu Roslin o narodení a normálnom vývoji prvého cicavca získaného jadrovým prenosom, alebo jednoduchšie klonovaním – ovečky Dolly. Možno mala táto udalosť podobný efekt ako oznámenie o vynáleze jadrovej bomby alebo vzniku televízie.

Najprv sa odobrala bunka z mliečnej žľazy dospelej ovce a pomocou umelých metód sa uhasila aktivita jej génov. Bunka bola potom umiestnená do embryonálneho prostredia nazývaného oocyt, aby sa prepojil genetický program pre embryonálny vývoj. Medzitým sa jadro „vytiahlo“ z vajíčka inej ovce a po ochladení cytoplazmatickej membrány pod vplyvom elektrického poľa sa do neho vložilo jadro izolované z bunky mliečnej žľazy prvej ovce. Vajíčko oplodnené vyššie popísaným spôsobom bolo umiestnené do maternice tretej ovečky – náhradnej matky. A po zvyčajnom procese gravidity sa narodila ovečka Dolly, ktorá bola úplnou genetickou kópiou ovečky – darcu bunky mliečnej žľazy.

Povesť, ktorá sa šírila neuveriteľnou rýchlosťou takmer od okamihu, keď bola ohlásená existencia Dolly, hovorila o tom, že klonovaná ovca starne niekoľkokrát rýchlejšie ako jej „normálne narodení“ príbuzní.

Tieto údaje, ako sa ukázalo, sú z veľkej časti pravdivé. Jedným z najpravdepodobnejších vysvetlení tohto fenomenálne rýchleho starnutia je, že k nemu dochádza v dôsledku naprogramovaného obmedzenia počtu delení a dĺžky života každej bunky vo vyšších organizmoch. Hovoriť o Dollyiných reprodukčných poruchách nemá vôbec žiadny základ. .

Žiadny skutočný dôvod, keďže už minimálne dvakrát bezpečne porodila, prvé dieťa Bonnie porodila v druhom roku a tri zdravé jahňatá o rok neskôr.

Ovečka Dolly žila 6 väčšinou bolestivých rokov.

Klonovanie 5 prasiatok

V roku 2000 britskí vedci, ktorí klonovali ovcu Dolly, vytvorili päť prasiatok pomocou rovnakej metódy. Operáciu vykonali špecialisti z PPL Therapeutics v americkom meste Blacksburg. Ako základ sa použili bunky z dospelej ošípanej.

Všetky chované prasiatka sú samice a všetky sú zdravé.

Odborníci sa domnievajú, že v budúcnosti bude možné produkovať ošípané, ktorých orgány sa následne použijú na transplantáciu ľuďom. Očakáva sa, že vedci uskutočnia prvé experimenty v tejto oblasti do štyroch rokov.

Možnosť klonovania nám otvára pomerne veľa vyhliadok, no čelíme aj množstvu sporov a nezhôd.

2. Terapeutické klonovanie

Pokiaľ ide o klonovanie ľudí, tento proces je v mnohých krajinách kvôli mnohým aspektom zakázaný zákonom.

Existuje však taký typ klonovania ako terapeutický. Terapeutické klonovanie využíva proces známy ako prenos jadra somatických buniek (prenos jadra, výskumné klonovanie a klonovanie embrya), ktorý zahŕňa odstránenie vajíčka, z ktorého bolo odstránené jadro, a nahradenie tohto jadra DNA z iného organizmu. Po mnohých mitotických deleniach kultúry (kultúrnych mitózach) daná bunka vytvorí blastyst (zárodok v ranom štádiu pozostávajúci z približne 100 buniek) s DNA takmer identickou s pôvodným organizmom.

Účelom tohto postupu je získať kmeňové bunky. geneticky kompatibilné s organizmom darcu.

Je možné za špeciálnych podmienok reprodukovať geneticky presnú kópiu akéhokoľvek živého tvora? Symbolom prvého klonovaného cicavca (1996) bola ovca Dolly, ktorá počas svojho života trpela zápalom pľúc a artritídou a bola násilne usmrtená vo veku šiestich rokov – čo je vek rovnajúci sa približne polovici priemerného života normálnej ovce. Ukázalo sa, že klonovanie zvierat nie je také jednoduché ako klonovanie rastlín.

Terapeutické klonovanie využíva proces známy ako prenos jadra somatických buniek.

2.1 Perspektíva terapeutického klonovania

Kmeňové bunky získané terapeutickým klonovaním sa používajú na liečbu mnohých chorôb. Okrem toho sa v súčasnosti vyvíja množstvo metód, ktoré ich využívajú (liečba niektorých typov slepoty, poranenia miechy atď.)

Táto metóda často vyvoláva polemiku vo vedeckej komunite a termín popisujúci vytvorenú blastocystu je spochybňovaný. Niektorí veria, že je nesprávne nazývať to blastocysta alebo embryo, pretože nevzniklo oplodnením, iní však tvrdia, že za správnych podmienok sa z neho môže vyvinúť plod a v konečnom dôsledku aj dieťa – preto je vhodnejšie nazvať výsledok embryo.

Potenciál terapeutického klonovania v oblasti medicíny je obrovský. Niektorí odporcovia terapeutického klonovania namietajú proti tomu, že postup využíva ľudské embryá a ničí ich pri tom. Iní sa domnievajú, že takýto prístup inštrumentalizuje ľudský život alebo že by bolo ťažké umožniť terapeutické klonovanie bez umožnenia reprodukčného klonovania.

3. Význam klonovania

Metódy genetického inžinierstva a najmä klonovania sa v súčasnosti spájajú s mnohými nádejami v oblasti liečby dovtedy neliečiteľných chorôb, reprodukcie a transplantácie orgánov a v oblasti umelého počatia, boja proti invalidite a vrodeným chybám. Stále viac experimentov sa uskutočňuje na chove cicavcov a následnej transplantácii ich orgánov ľuďom. Nedávno sa Južnej Kórei podarilo naklonovať prasiatko, ktorého geneticky modifikované bunky môžu znížiť hrozbu odmietnutia orgánu ľudským imunitným systémom počas transplantácie o 60 – 70 %. A vo svetle problému spojeného s neschopnosťou mať deti, metódy umelého oplodnenia získali širokú podporu spoločnosti. Čo sa týka samotného klonovania, umožňuje vykonávať rovnaké postupy s využitím genofondu len jedného z rodičov, čo je často nevyhnutné, ak je jeden z rodičov predisponovaný k závažným ochoreniam.

Transplantácia buniek pankreasu zbaví pacientov s cukrovkou neustáleho podávania inzulínu a nutnosti dodržiavať prísnu diétu. Na konferencii v Chicagu o tom informoval britský chirurg James Shapiro, ktorý úspešne vykonal prvých osem operácií.

Vyčistené pankreatické bunky od zdravých darcov sa intravenózne podávali diabetickým pacientom. Tieto bunky pretrvávali v pečeni, kde pokračovali v produkcii inzulínu. U ôsmich pacientov vo veku od 29 do 53 rokov potreba inzulínových injekcií zmizla v bezprostrednom pooperačnom období.

Bill Hartnett, hovorca British Diabetes Association, hovorí, že nová liečba je mimoriadne sľubná, ale varuje pred unáhlenými závermi, pretože výsledky transplantácie buniek ešte neboli zverejnené. Pacienti po tejto operácii musia neustále užívať imunosupresíva, aby zabránili odmietnutiu transplantovaných buniek. Vývoj metódy klonovania v budúcnosti vyrieši problém získania dostatočného počtu pankreatických buniek, povedal James Shapiro na konferencii Americkej transplantačnej spoločnosti.

Klonovacie technológie boli prvýkrát použité na záchranu ohrozených druhov. Budúci mesiac vedci očakávajú narodenie mláďaťa gaura (druh ázijského vola), ktorého nosila obyčajná krava. Samotné embryo bolo vytvorené v laboratóriu z kravského vajca a génov odobratých z kože gaura.

Na druhej strane sa často objavuje otázka, že klonovanie môže znížiť genetickú diverzitu, čím sa ľudstvo stane zraniteľnejším napríklad voči epidémiám, ktoré podľa najpesimistickejších predpovedí povedú k smrti civilizácie.

Klonovanie je metóda získania niekoľkých identických organizmov prostredníctvom nepohlavného (vrátane vegetatívneho) rozmnožovania. V súčasnosti sa pojem „klonovanie“ zvyčajne používa v užšom zmysle a znamená kopírovanie buniek, génov, protilátok a dokonca aj mnohobunkových organizmov v laboratóriu. Vzorky, ktoré sa objavili v dôsledku nepohlavného rozmnožovania, sú podľa definície geneticky identické, ale môžu vykazovať aj dedičnú variabilitu, ktorá je spôsobená náhodnými mutáciami alebo vytvorená umelo v laboratóriu.

čo je to klon?

Podľa vedeckej teórie je klon (z gréckeho klon – vetva, výhonok) „séria postupných generácií dedične homogénnych potomkov jedného pôvodného jedinca (rastliny, zvieraťa, mikroorganizmu), ktoré vznikajú v dôsledku nepohlavného rozmnožovania. “ Klasickým príkladom takejto vegetácie je rozmnožovanie améby, ktorej bunka sa delí a každá z 2 vytvorených sa opäť delí, tvoriac 4 atď. Technika klonovania je založená na reprodukčnom modeli, v ktorom dochádza k deleniu genetického materiálu. vnútri bunky.

Klon nie je fotokópia alebo dvojitá osoba

Väčšina ľudí netuší, ako prebieha samotný proces klonovania. Okrem toho si veľa ľudí myslí, že klon zvieraťa alebo osoby je ako fotokópia: raz - a váš (alebo niekoho iného) pripravený dvojník vyjde z laboratória.

Keďže metóda klonovania umožňuje kopírovať živé organizmy, vegetatívnymi (nesexuálnymi) prostriedkami pestovať klony – kópie živých bytostí vrátane cicavcov, ktorých trieda zahŕňa ľudí, potom je ľudský klon jednoducho jednovaječné dvojča inej osoby, oneskorené časom. Povedzme, že na získanie klonu človeka vo veku napríklad 40 rokov musí uplynúť týchto 40 rokov.

Sci-fi romány a filmy však v ľuďoch vyvolali dojem, že ľudské klony sa stanú temnými príšerami. To, samozrejme, nie je pravda.

Ľudské klony budú obyčajné ľudské bytosti. Nosiť ich bude bežná žena 9 mesiacov, narodia sa a vyrastú v rodine, ako každé iné dieťa. Klon dvojčiat bude o niekoľko desaťročí mladší ako jeho originál, takže sa netreba báť, že by si ich ľudia pomýlili. Klon nebude môcť zdediť žiadnu zo spomienok pôvodného jedinca. To znamená, že klon nie je fotokópia alebo dvojník osoby, ale mladšie jednovaječné dvojča. V tejto situácii nie je nič nebezpečné.

Čo môžete očakávať od klonovania

Ako už bolo spomenuté vyššie, veľa ľudí si myslí, že klonovanie môže viesť k vytvoreniu ľudských príšer alebo čudákov. Ale klonovanie nie je genetické inžinierstvo, ktoré môže skutočne vytvárať príšery. Počas klonovania sa DNA kopíruje, výsledkom čoho je osoba, ktorá je presným dvojčaťom existujúceho jedinca, a teda nie čudákom.

Dôležité je, že každý klon, nech je akokoľvek, bude mať aspoň jedného rodiča – matku, ktorá ho nosila a porodila, a v dôsledku toho aj narodené dieťa bude z právneho hľadiska sa nelíši od ostatných detí.

Teraz je jasné, že ani teraz, ani v blízkej budúcnosti našu planétu nezaplavia davy klonových géniov, nikde sa neobjavia armády klonových vojakov, nikto nebude môcť vytvárať klonových otrokov, háremy klonových konkubín atď.

Prečo potrebujete klonovať osobu?

Sú na to minimálne dva dobré dôvody: umožniť rodinám počať dvojčatá výnimočných osobností a umožniť bezdetným rodinám mať deti.

Odpoveď sa môže zdať na prvý pohľad jednoduchá, no samotný problém má veľa úskalí. Zdalo by sa - prečo nepovoliť klonovanie slávnych vedcov, predstaviteľov tvorivej inteligencie a športu? Stálo by za to naklonovať všetkých laureátov Nobelovej ceny za budúci prínos ich dvojčiat k vede.

Ale klon, napríklad Alberta Einsteina, bude v každom prípade príbuzným všetkých potomkov veľkého vedca. A veľkou otázkou je, ako môžu reagovať na to, že sa ich príbuzný objavil na svete, navonok ako dva hrachy v struku ako ich geniálny predok, no zároveň v dôsledku rozdielnej výchovy, vzdelania a iných vecí zrazu po 18 rokoch sa chce stať nie fyzikom, ale povedzme... obuvníkom! Ale celý svet bude od Einsteinovho duplikátu očakávať skvelé objavy.

Aj s ďalšími významnými osobnosťami. Je prakticky nemožné vypočítať, aká udalosť v živote napríklad Mahátmu Gándhího alebo Julesa Verna podnietila prvého, aby viedol indický boj za nezávislosť, a druhého, aby sa stal slávnym vizionárskym spisovateľom.

Alebo ešte horšie – povedzme, že sa všetci fanúšikovia spoja, vyzbierajú peniaze a zaplatia za klonovanie svojho idolu a nová sexuálna diva sa rozhliadne a povie: „Bože, do akého temného sveta som sa narodila! Idem do kláštora." A to je všetko...

Treba poznamenať, že podľa Gallupovho výskumu 9 z 10 Američanov verí, že klonovanie ľudí, ak to bude v blízkej budúcnosti možné, by malo byť zakázané a 2/3 Američanov sú proti klonovaniu zvierat.

Žijeme v spoločnosti, v ktorej môže byť rozhodujúci názor väčšiny, ba čo viac, tento názor sa dá ľahko vytvoriť pomocou moderných PR technológií. A potom sa dieťa, klon výnimočnej osobnosti, stane od detstva rukojemníkom povesti svojho dávno mŕtveho dvojčaťa, a to je priame porušenie ľudských práv na množstvo slobôd.

Jediným skutočným a podmieneným argumentom v prospech klonovania je teda túžba rodičov, ktorí stratili svoje dieťa, znovu vytvoriť, alebo presnejšie, oživiť svoje dieťa.

A už existuje precedens tohto druhu - istá americká spoločnosť Clonaid už má v úmysle začať plniť príkaz jedného manželského páru na naklonovanie svojej dcéry, ktorá zomrela vo veku 10 mesiacov. Platba za nadchádzajúcu operáciu vo výške 560 tisíc dolárov bola vykonaná, zdá sa, že práce už prebiehajú. Podľa projektového manažéra má firma mnoho ďalších požiadaviek.

Klonovanie a názor cirkvi

Ak sa zdá, že je všetko v poriadku s ľudskými zákonmi, potom je Boží zákon dôrazne proti klonovaniu.

Zástupcovia takmer všetkých svetových náboženstiev obhajujú zákaz klonovania ľudí. Výskum vedcov o klonovaní živých bytostí a ľudí podkopáva myšlienku božského stvorenia všetkých vecí na Zemi v mysliach veriacich a uráža jednotlivca a inštitúciu manželstva.

Nezmieriteľný postoj Katolíckej cirkvi, ktorá má vo svete viac ako miliardu stúpencov, ku klonovaniu ľudských orgánov a ľudí samotných vo svojom prejave v auguste 2000 uviedol aj pápež Ján Pavol II. .

Takže vedci, ktorí sa zamerali na božské, sú vystavení veľkému riziku. Minimálne - byť vylúčený z cirkvi a maximálne... Náboženských fanatikov je veľa a pogromy v laboratóriách nie sú to najhoršie, čoho sú schopní.

"Klady a zápory"

Experimentálne sa podarilo zistiť, že ani kopírovanie DNA neumožňuje získať identického živého tvora. Takže napríklad klonovaná mačka mala inú farbu ako jej matka, darkyňa genetického materiálu. Mnohí verili, že táto technológia umožní „vzkriesiť“ domáce zvieratá; tí najodvážnejší dokonca dúfali v reprodukciu mŕtvych ľudí.

Dnes sa nikto nezaväzuje považovať klonovanie za oblasť reprodukčnej medicíny. Ale je možné rozvíjať jeho potenciál v terapeutickej oblasti. Ak idete výlučne touto cestou, počet odporcov klonovania prudko klesá. Ak to chcete urobiť, môžete zvážiť všetky nuansy ovplyvňujúce proces nazývaný klonovanie.

Výhody a nevýhody možno zhrnúť nasledovne. Medzi hlavné výhody patrí možnosť liečby mnohých závažných ochorení, obnovy pokožky poškodenej popáleninami, výmeny orgánov. Oponenti však trvajú na tom, že nesmieme zabúdať na morálnu a etickú stránku problému, že takéto technológie sú navrhnuté tak, aby zabíjali vznikajúci život (embryá, z ktorých sa odoberajú kmeňové bunky).

1997, 23. februára vo Veľkej Británii, v laboratóriu pod vedením genetika Jana Wilmuta sa po 277 neúspešných pokusoch objavil „prvý umelý cicavec na svete“ – ovca Dolly. Jej fotografie kolovali takmer vo všetkých svetových novinách. Ukazuje sa však, že v roku 1987 bola myš umelo vytvorená v ruskom laboratóriu a dostala meno Masha.

Klonovanie (biotechnológia)

Klonovanie(Anglické klonovanie zo starogréčtiny κλών - „vetvička, výhonok, potomok“) - v najvšeobecnejšom zmysle - presná reprodukcia objektu N-krát. Objekty, ktoré sú výsledkom klonovania, sa nazývajú klon. A to ako každý jednotlivo, tak aj celú sériu.

Klonovanie ľudí- činnosť spočívajúca vo formovaní a kultivácii zásadne nových ľudských bytostí, presne sa reprodukujúcich nielen navonok, ale aj na genetickej úrovni jedinca, aktuálne existujúceho alebo predtým existujúceho.

Klonovanie výrazov, klonovanie sa pôvodne používalo v mikrobiológie A výber, po - v genetike, v súvislosti s úspechom ktorých sa dostali do všeobecného používania. Treba dodať, že k ich popularizácii výrazne prispela aj literatúra, kinematografia a počítačové hry.

Technológia

Technológia na klonovanie ľudí ešte nebola vyvinutá. A tu vyvstáva množstvo teoretických aj technických otázok. Dnes však existujú metódy, ktoré nám umožňujú s vysokou mierou istoty povedať, že hlavná otázka technológie bola vyriešená. Najúspešnejšou metódou klonovania vyšších zvierat bola metóda „prenosu jadra“. Práve táto metóda bola použitá na klonovanie ovce Dolly vo Veľkej Británii, ktorá, ako je známe, žila dostatočný počet rokov (6), aby sa dalo hovoriť o úspechu experimentu. Podľa vedcov je táto technika to najlepšie, čo dnes máme, aby sme mohli začať skutočný vývoj techník klonovania ľudí. Metóda partenogenézy, pri ktorej sa navodí delenie a rast neoplodneného vajíčka, vyzerá obmedzenejšie a problematickejšie, ak sa aj zrealizuje, umožní nám hovoriť len o úspechu pri klonovaní jedincov samice. Takzvaná technológia „rozdelenia“ embrya, hoci by mala produkovať geneticky identických jedincov, nedokáže zabezpečiť ich identitu s „rodičovským“ organizmom, a preto technológia klonovania v užšom zmysle slova nie je a nie je považovaná za možná možnosť.

Prístupy ku klonovaniu ľudí

Klonovanie génov. Do povedomia sa dostáva čoraz viac špecifických génov, ktoré súvisia so vznikom niektorých ochorení. Tieto gény sa naučili izolovať z tela a naviažu sa na ne zodpovedajúce promótory, t.j. úseky DNA, ktoré riadia ich fungovanie. Výsledné génové komplexy môžu byť klonované niekoľkými spôsobmi. Jednou z nich je polymerázová reťazová reakcia (PCR), t.j. reprodukciu požadovaného úseku DNA pomocou enzýmu polymerázy, ktorý umožňuje zdvojnásobiť počet kópií génu každých pár minút (pozri tiež POLYMERÁZOVÁ REŤAZOVÁ REAKCIA). Takto naklonované gény sa potom môžu zaviesť do tela zvieraťa (dostane tzv. transgénneho jedinca), ktoré v dôsledku toho získa schopnosť syntetizovať požadovanú látku, napríklad hodnotný farmaceutický produkt. Transgénne zvieratá tiež slúžia ako modely na štúdium mnohých závažných ľudských chorôb, najmä cystickej fibrózy.

Ľudské reprodukčné klonovanie

Ľudské reprodukčné klonovanie - predpokladá, že jedinec narodený v dôsledku klonovania dostane meno, občianske práva, vzdelanie, výchovu, jedným slovom - vedie rovnaký život ako všetci „obyčajní“ ľudia. Reprodukčné klonovanie čelí mnohým etickým, náboženským a právnym problémom, ktoré dnes ešte nemajú jednoznačné riešenie. V niektorých štátoch je reprodukčné klonovanie zakázané zákonom.

Terapeutické klonovanie ľudí

Terapeutické klonovanie ľudí - predpokladá, že vývoj embrya sa zastaví do 14 dní a samotné embryo sa použije ako produkt na získanie kmeňových buniek. Zákonodarcovia v mnohých krajinách [objasňujú] sa obávajú, že legalizácia terapeutického klonovania povedie k jeho prechodu na reprodukčné klonovanie. V niektorých krajinách (USA, Spojené kráľovstvo) je však terapeutické klonovanie povolené.

Prekážky klonovania

1)Technologické ťažkosti a obmedzenia

Najzásadnejším obmedzením je nemožnosť opakovania vedomia, čo znamená, že nemôžeme hovoriť o úplnej identite jednotlivcov, ako sa to ukazuje v niektorých filmoch, ale len o podmienenej identite, ktorej miera a hranice sú stále predmetom výskumu. ale identita sa berie ako základ pre podporu jednovaječných dvojčiat. Neschopnosť dosiahnuť stopercentnú čistotu skúseností spôsobuje určitú neidentitu klonov, z tohto dôvodu sa znižuje praktická hodnota klonovania.

2) Sociálny a etický aspekt

Obavy vznikajú z takých bodov, ako je vysoké percento zlyhaní pri klonovaní a s tým spojená možnosť objavenia sa ľudských príšer. Rovnako ako otázky otcovstva, materstva, dedenia, manželstva a mnohé iné.

3) Etický a náboženský aspekt

Z pohľadu hlavných svetových náboženstiev (kresťanstvo, islam, judaizmus) je klonovanie ľudí buď problematickým činom, alebo činom, ktorý presahuje rámec doktríny a vyžaduje od teológov jednoznačné zdôvodnenie toho či oného postoja náboženských hierarchov.

Kľúčový bod, čo tu spôsobuje najväčšie odmietnutie, je fakt, že na získanie klonu jedného človeka je potrebné zabiť embryo iného ľudského embrya, ktoré je v najskoršom štádiu vývoja, no už sa začalo formovať.

Budhistický pohľad vyjadril 14. dalajláma:

Čo sa týka klonovania, ako vedecký experiment má zmysel, ak je to prospešné pre konkrétneho človeka, ale ak sa používa stále, nie je v tom nič dobré

Niektoré náboženské hnutia (raeliti) zároveň aktívne podporujú vývoj v oblasti klonovania ľudí.

4) Postoj v spoločnosti

Väčšina analytikov súhlasí s tým, že klonovanie v tej či onej forme sa už stalo súčasťou našich životov. Prognózy týkajúce sa klonovania ľudí sa však robia dosť opatrne.

Množstvo verejných organizácií (Ruské transhumanistické hnutie, WTA) obhajuje zrušenie obmedzení terapeutického klonovania.

5)Biologická bezpečnosť

Diskutuje sa o otázkach biologickej bezpečnosti ľudského klonovania. Ako napríklad: dlhodobá nepredvídateľnosť genetických zmien, nebezpečenstvo úniku klonovacích technológií do zločineckých a/alebo medzinárodných teroristických štruktúr.

6) Legislatíva o klonovaní ľudí

V niektorých krajinách je používanie týchto technológií vo vzťahu k ľuďom oficiálne zakázané – Francúzsko, Nemecko, Japonsko. Tieto zákazy však neznamenajú úmysel zákonodarcov týchto štátov upustiť od používania ľudského klonovania v budúcnosti po podrobnom štúdiu molekulárnych mechanizmov interakcie medzi cytoplazmou oocytu príjemcu a jadrom somatickej darcovskej bunky. , ako aj zlepšenie samotnej techniky klonovania.

Toto je klonovacia schéma, ktorú poskytol lekár Eddie Lawrence (založená na materiáloch ruskej leteckej služby).

Základy. Klonovanie celých zvierat.

Živočíšne bunky, keď sa diferencujú, strácajú svoju totipotenciu, a to je jeden z ich významných rozdielov od rastlinných buniek. Tu je hlavná prekážka klonovania dospelých stavovcov. Metódy klonovania celých zvierat sa ešte nedostali do štádia praktickej („priemyselnej“) aplikácie.

Najúspešnejšími experimentmi sú klonovanie zvierat z embryonálnych nediferencovaných buniek, ktoré nestratili svoje totipotentné vlastnosti, ale existujú aj pozitívne výsledky so zrelými bunkami.

Proces klonovania prebieha nasledovne – jadro somatickej bunky sa transplantuje do bezjadrového (enukleovaného) vajíčka a implantuje sa do tela matky (ak ide o zviera vyžadujúce gestáciu).

Enukleácia sa tradične vykonáva mikrochirurgicky alebo zničením jadra ultrafialovým svetlom a transplantácia sa vykonáva pomocou tenkej sklenenej pipety alebo elektrofúzie. Nedávno vedci z Dánskeho inštitútu poľnohospodárskych vied vyvinuli lacnú technológiu klonovania, ktorá je oveľa jednoduchšia ako tá, ktorá sa v súčasnosti používa.

Podľa novej technológie sa vajcia rozrežú na polovicu a polovice s jadrami sa vyhodia. Dvojica zostávajúcich prázdnych polovíc sa vyberie a po pridaní nového jadra sa „zlepí“ do jedného vajíčka. Najdrahšie zariadenie použité v tomto experimente, stroj na „zváranie“ buniek, stojí len 3,5 tisíc dolárov. Táto technológia môže byť plne automatizovaná a uvedená do prevádzky.

Úspešnosť transplantácie závisí od typu zvieraťa (obojživelníky sa klonujú úspešnejšie ako cicavce), techniky transplantácie a stupňa diferenciácie darcovskej bunky. Dokonca aj Briggs a King vo svojich prvých pokusoch na obojživelníkoch zistili, že ak odoberiete jadrá z buniek embrya v ranom štádiu jeho vývoja – blastulu, potom sa v približne 80 % prípadov embryo bezpečne ďalej vyvíja a sa zmení na normálneho pulca. Ak vývoj embrya, darcu jadra, postúpil do ďalšieho štádia – gastruly, tak len v menej ako 20 % prípadov sa operované vajíčka vyvíjali normálne. Tieto výsledky boli neskôr potvrdené v iných štúdiách.

Gurdon, ktorý ako darcov použil špecializované epiteliálne bunky, dosiahol tieto výsledky: vo väčšine prípadov sa zrekonštruované vajíčka nevyvinuli, ale asi desatina z nich vytvorila embryá. 6,5 % z týchto embryí dosiahlo štádium blastuly, 2,5 % dosiahlo štádium pulca a len 1 % sa vyvinulo do sexuálne zrelých jedincov. Výskyt niekoľkých dospelých jedincov v takýchto podmienkach však mohol byť spôsobený tým, že medzi bunkami črevného epitelu vyvíjajúceho sa pulca boli pomerne dlho prítomné primárne zárodočné bunky, ktorých jadrá sa dali použiť na transplantáciu. V nasledujúcich prácach samotný autor a mnohí ďalší výskumníci nedokázali potvrdiť údaje z týchto prvých experimentov.

Gurdon neskôr experiment upravil. Keďže väčšina rekonštruovaných vajíčok (jadrové črevné epiteliálne bunky) odumiera pred dokončením štádia gastruly, pokúsil sa z nich v štádiu blastuly extrahovať jadrá a znova ich transplantovať do nových enukleovaných vajíčok (tento postup sa nazýva „sériový prenos“ na rozdiel od "primárny prevod"). Počet embryí s normálnym vývojom sa potom zvýšil a vyvinuli sa do neskorších štádií v porovnaní s embryami získanými v dôsledku primárneho prenosu jadra.

Mnohé štúdie teda ukázali, že v prípade obojživelníkov môžu byť darcami jadier iba embryá v skorých štádiách vývoja, hoci klony diferencovaných buniek by mohli byť „prenesené“ do neskorších štádií, najmä pri použití metódy sériových transplantácií.

Pokusy s obojživelníkmi ukázali, že jadrá rôznych typov buniek toho istého organizmu sú geneticky identické a v procese diferenciácie buniek postupne strácajú schopnosť podporovať vývoj rekonštruovaných vajíčok, avšak sériové jadrové transplantácie a bunky in vitro kultivácia túto schopnosť do určitej miery zvyšuje.

U cicavcov sa ako darcovia používajú slabo diferencované kmeňové bunky alebo skoré embryonálne bunky. Práca sa metodicky ukázala ako dosť náročná, predovšetkým preto, že objem vajíčka u cicavcov je asi tisíckrát menší ako u obojživelníkov. Tieto ťažkosti sa však podarilo úspešne prekonať. Experimentátori sa naučili mikrochirurgicky odstraňovať pronukley z cicavčích zygot (oplodnených vajíčok) a transplantovať do nich bunky.

Pokusy na myšiach skončili úplným neúspechom – klony uhynuli v štádiu blastocysty, čo je pravdepodobne spôsobené veľmi skorou aktiváciou genómu embrya – už v štádiu 2 buniek. U iných cicavcov, najmä u králikov, oviec a hovädzieho dobytka, k aktivácii prvej skupiny génov v embryogenéze dochádza neskôr, v 8-16 bunkovom štádiu. To môže byť dôvod, prečo sa prvé významné pokroky v klonovaní embryí dosiahli u iných druhov cicavcov ako u myší.

V prípade králikov (Stick a Roble, 1989) bolo výsledkom, že z 3,7 % zrekonštruovaných vajíčok sa vyvinuli normálne zvieratá.

Práca s rekonštruovanými vajíčkami veľkých domácich zvierat, kráv či oviec, prebieha trochu inak. Najprv sa kultivujú nie in vitro, ale in vivo - v podviazanom vajcovode ovce - stredného (prvého) príjemcu. Odtiaľ sú vyplavené a transplantované do maternice konečného (druhého) príjemcu - kravy alebo ovce, kde prebieha ich vývoj až do narodenia dieťaťa. Podľa niektorých autorov sa rekonštruované embryá vyvíjajú lepšie vo vajíčku ako v kultivačnom médiu, hoci niektorí výskumníci dosiahli dobré výsledky s kultiváciou.

Tým bol problém klonovania dobytka vo všeobecnosti vyriešený. Napríklad v jednom experimente sa z 92 vajec zo 463 vyvinuli dospelé kravy.

Neskôr boli získané klony oviec. V rokoch 1993-1995 skupina výskumníkov vedená Wilmutom získala klon oviec - 5 rovnakých zvierat, ktorých darcami jadier boli embryonálne bunkové kultúry. Bunková kultúra bola získaná nasledovne: embryonálny disk bol mikrochirurgicky izolovaný z 9-dňového ovčieho embrya (blastocysta) a bunky boli kultivované in vitro počas mnohých pasáží (aspoň do 25). Bunková kultúra sa najskôr podobala kultúre nediferencovaných embryonálnych kmeňových buniek, ale čoskoro po 2-3 pasážach sa bunky zhutnili a morfologicky sa podobali epitelovým. Táto bunková línia z 9-dňového ovčieho plodu bola označená ako TNT4.

Táto práca, najmä pokiaľ ide o embryonálnu bunkovú kultúru, je významným úspechom v klonovaní cicavcov, hoci nevzbudila taký záujem ako práca rovnakého Wilmuta a kol., publikovaná začiatkom roku 1997, kde sa uvádza, že výsledok použitia darcovského bunkového jadra Z mliečnej žľazy ovce sa získalo klonové zviera - ovca Dolly. Najnovšia práca metodicky do značnej miery opakuje predchádzajúcu štúdiu, ale vedci v nej použili nielen embryonálne, ale aj bunky podobné fibroblastom (fibroblasty sú bunky spojivového tkaniva) plodu a bunky mliečnej žľazy dospelej ovce. Bunky mliečnej žľazy boli získané od šesťročnej ovce Finn Dorset v poslednom trimestri gravidity. Všetky tri typy bunkových kultúr mali rovnaký počet chromozómov – 54, ako to býva u oviec zvykom. Bunkové delenie všetkých troch typov bolo zastavené v štádiu GO a bunkové jadrá boli transplantované do enukleovaných oocytov (vajíčok) v štádiu metafázy II. Väčšina rekonštruovaných embryí bola najskôr kultivovaná v podviazanom ovčom vajcovode, ale niektoré boli kultivované in vitro v chemicky definovanom prostredí. Výťažnosť morúl alebo blastocýst počas kultivácie in vitro v jednej sérii experimentov bola dokonca dvakrát vyššia ako pri kultivácii vo vajcovode (preto zrejme nie je striktne potrebný medziprijímateľ a od kultivácie in vitro možno upustiť. Aby ste si boli úplne istí, sú však potrebné ďalšie údaje).

Sľubným smerom v technológii klonovania zvierat je štúdium genetických mechanizmov vývoja a diferenciácie buniek. Rudolf Janisch z Whitehead Institute teda zistil, že 70-80 génov, ktoré sa zvyčajne aktivujú vo vyvíjajúcich sa myších embryách, je buď neaktívnych, alebo vykazujú zníženú aktivitu v klonoch. Aj keď nie je jasné, čo tieto gény robia, je jasné, že sú zapnuté v rovnakom čase ako iný gén, Oct4. Tento gén zase dáva embryám schopnosť vytvárať pluripotentné bunky – teda bunky, ktoré sa môžu zmeniť na akékoľvek tkanivo. Je možné, že do tohto procesu sú zapojené aj niektoré zo súčasne aktivovaných génov. Teraz musia vedci zistiť, prečo tieto gény stíchnu. Ak bude úspešná, veda urobí dôležitý krok vpred vo vývoji metodológie klonovania.

Klonovanie zvierat: aplikácie a perspektívy.

Klonovanie v chove zvierat.

Vzhľadom na ťažkosti pri klonovaní zvierat je príliš skoro hovoriť o rozšírenom praktickom používaní klonov v chove zvierat. Tento smer má však perspektívu.

Klonovanie cenných transgénnych zvierat môže ľudstvu rýchlo a ekonomicky poskytnúť nové liečivá obsiahnuté v mlieku špeciálne získanom na tento účel pomocou metód genetického inžinierstva od oviec, kôz alebo kráv.

Bolo oznámené, že vedcom zo škótskej spoločnosti PPL Therapeutics, tej istej, kde bola klonovaná Dolly, sa podarilo získať úspešné klony oviec so zmenenou DNA. Bol zavedený gén, ktorý pridáva do ovčieho mlieka enzým, ktorý sa používa v modernej farmakológii na liečbu dedičného emfyzému.

Klonovanie vysokoproduktívnych domácich zvierat, najmä dojníc, môže spôsobiť doslova revolúciu v poľnohospodárstve, pretože iba touto metódou sa dajú vytvoriť nielen jednotlivé exempláre, ale celé stáda elitných rekordných kráv. To isté platí pre chov vynikajúcich športových koní, cenných kožušinových zvierat, zachovanie vzácnych a ohrozených zvierat v prirodzených populáciách atď. V Číne sa nedávno začal experiment s masovým klonovaním dobytka, ktorý vo svojom rozsahu nemá obdobu. Očakáva sa, že Ujgurská autonómna oblasť Sin-ťiang na severozápade krajiny tento rok vyprodukuje 20 až 50 klonovaných teliat, uvádza miestna tlač.

Projekt vedie Jinniu a je najväčší svojho druhu na svete. Zúčastňuje sa aj Austrália, Kanada, USA a Spojené kráľovstvo a množstvo ďalších krajín. Čínski vedci veria, že klonovanie bude dôležitým krokom v rozvoji chovu zvierat a zlepšení šľachtiteľskej práce.

Zavedenie metód medzidruhového prenosu jadrových zbraní do praxe môže otvoriť bezprecedentné vyhliadky na záchranu ohrozených živočíšnych druhov. Bolo zdokumentované, že enukleované hovädzie vajcia poskytujú implementáciu genetického materiálu z darcovských jadier z ľudských somatických buniek aj do pokročilejších embryonálnych štádií. Je to dôkaz, že aj presun jadier do oocytov evolučne vzdialených druhov zabezpečuje ich čiastočné preprogramovanie. Môže sa stať, že transplantácia jadier do enukleovaných vajíčok príbuzných druhov povedie k produkcii plnohodnotných zdravých potomkov?

Terapeutické klonovanie.

Najnovšie technológie v oblasti klonovania a tvorby embryonálnych kmeňových buniek otvárajú obrovské možnosti liečby mnohých ochorení spojených s degeneráciou niektorých typov buniek, stratou funkcie tkanív a celých orgánov. Asi 16 miliónov ľudí na celom svete trpí neurodegeneratívnymi chorobami, ako sú Alzheimerova a Parkinsonova choroba, viac ako 120 miliónov cukrovkou a milióny artritídou, AIDS, srdcovým infarktom a inými chorobami, ktoré sa dajú vyliečiť pomocou transplantácií buniek.

Podľa najkonzervatívnejších odhadov sa zavedením bunkovej terapie dajú vyliečiť desiatky najbežnejších chorôb. Terapeutické metódy klonovania umožňujú vyhnúť sa imunitnému odmietnutiu transplantátov, pretože ES bunky nesú genetickú informáciu jadrového darcu. Nízka účinnosť jadrovej transplantácie nie je dôležitá pre implementáciu bunkovej terapie, pretože na získanie ES bunkovej línie postačuje iba jedno alebo niekoľko preimplantačných embryí. Okrem toho sa v súčasnosti rieši otázka využitia enukleovaných vajíčok od zvierat, napríklad hovädzieho dobytka, ako cytoplastov, ktoré podporujú implementáciu genetického materiálu jadra ľudskej somatickej bunky až do štádia 5-dňového embrya. zvážiť.

Jednou z perspektívnych oblastí aplikácie klonovania môže byť xenotransplantácia, teda medzidruhová transplantácia tkanív a orgánov. Niektoré spoločnosti pracujú na vytvorení línie ošípaných s inaktivovaným génom alfa-1,3-galaktozyltransferázy. Tento gén kóduje enzým podieľajúci sa na syntéze povrchových antigénov buniek ošípaných, ktoré spôsobujú okamžité odmietnutie transplantátu u primátov. Technológia klonovania využívajúca geneticky modifikované bunkové kultúry ako jadrových darcov značne zjednoduší proces vytvárania takejto línie.

Dôležitý výsledok dosiahli americkí vedci, ktorým sa podarilo vyvinúť metódu na pestovanie nových kostí v chrbtici potkanov.

V uskutočnených experimentoch vedci pracovali s kmeňovými bunkami. Upravili ich tak, že kmeňové bunky kostnej drene začali exprimovať proteín BMP-9, ktorý podporuje rast nových kostí. Upravené bunky potom vstrekli do jednej strany chrbtice potkanov, zatiaľ čo vedci vstrekli kmeňové bunky obsahujúce inaktivovaný gén do druhej.

8 týždňov po začiatku experimentu bol rast kostí zaznamenaný len na tej strane chrbta, ktorá obsahovala modifikované kmeňové bunky. Novovytvorené kosti zároveň vyzerali úplne normálne.

Táto technika ešte nebola testovaná na ľuďoch, ale vedci sa domnievajú, že táto technika génovej terapie, ktorá zahŕňa prácu s bunkami mimo tela, je sľubná pri liečbe ochorení kostí a tiež sľubuje terapeutické klonovanie vo všeobecnosti.

Nemenej zaujímavé výsledky dosiahli ruskí vedci. Podarilo sa im naklonovať kardiomyocyty z ľudských kmeňových buniek.

pozri Klon) - tvorba identických potomkov (klonov) prostredníctvom nepohlavného rozmnožovania. V roku 1997 sa vo Veľkej Británii uskutočnilo prvé klonovanie cicavcov (ovce Dolly) transplantáciou jadra somatickej bunky do vajíčka bez jadra, kultiváciou embrya a jeho následnou transplantáciou do tela adoptívnej matky. Sama Dolly porodila v roku 1998 plnohodnotného potomka. V roku 2002 sa v Taliansku začali nelegálne experimenty s klonovaním ľudí.

Výborná definícia

Neúplná definícia ↓

KLONOVANIE

zo starej gréčtiny klon, doslova - klíčiť, strieľať) - 1) vzhľad potomstva rastlinného alebo živočíšneho organizmu, ktorý sa tvorí asexuálne z časti materského organizmu;

2) kultivácia jednotlivých buniek, tkanív alebo živých organizmov (klonov) ako celku umelými prostriedkami, a to aj pomocou špeciálnych genetických technológií.

K. postup bol vypracovaný. Z materského vajíčka sa odstráni jadro. Na jej miesto sa implantuje jadro darcovskej bunky a program bunkového delenia sa spustí elektrickým výbojom slabého prúdu. Po určitom čase sa embryo transplantuje do maternice a potom už všetko prebieha ako pri bežnom tehotenstve.

Po narodení klonovanej ovečky Dolly v britskom laboratóriu Roslinského inštitútu (nedávno však zomrela) sa téma K. stala natoľko aktuálnou, že vyvolala vznik celých spoločenských, náboženských a politických hnutí za, resp. proti klonom. Proti sú altermondialisti, radikálni zelení a značný počet farmárov, ktorí ich podporujú; Odmietajú predovšetkým transgénne inžinierstvo plodín, pričom geneticky modifikovanú zeleninu a krmivá považujú za potravu otrokov, jednoznačne zdraviu škodlivú a ponižujúcu ľudskú dôstojnosť, ako aj za prostriedok nastolenia totalitného svetového poriadku. Politici a tradičné cirkvi sú znepokojení etickými problémami, ktoré môžu nevyhnutne nastať, ak sa vedcom podarí naklonovať človeka. Generálny riaditeľ UNESCO Koichiro Matsuura sa vyslovil za zákaz ľudí. Cirkevní otcovia a stádo považujú stvorenie človeka a živých bytostí vo všeobecnosti za výhradnú výsadu vyšších síl. Tak katolícky arcibiskup Paríža, kardinál Jean-Marie Lustige, porovnával pokusy na K. s fašistickými pokusmi na ľuďoch. Vlády väčšiny krajín s týmto postojom súhlasia a jedna po druhej legálne zakazujú K.

Prirodzene, takéto prenasledovanie rýchlo vytvorí polozakázanú, a teda atraktívnu subkultúru. Začínajú stúpať úplne nečakané hviezdy ako taliansky vedec Severino Antinori, ktorému sa svojho času podarilo úspešne vykonať umelé oplodnenie 63-ročného pacienta. Preslávil sa najmä svojimi spektakulárnymi výrokmi: o zákonnosti odovzdávania kvalít darcu na svoje potomstvo, o možnosti genetického preprogramovania, o bezplatnej krvi pre dvadsať manželských párov a o tom, že ním naklonované dieťa bolo narodiť sa v Srbsku.

Navyše, v rozpore s tradičnými cirkvami sa objavila sekta raelitov, ktorí svoju vieru založili na K. ako na demiurgickom akte stvorenia. Podľa učenia bývalého športového novinára a pretekárskeho jazdca Clauda Vorillona, ​​ktorý sa vyhlasoval za proroka Raela, obyvateľstvo Zeme vytvoril pred 25-tisíc rokmi mimozemšťan Elohim, ktorý používal našu planétu ako akési laboratórium. Áno, domáci konzervatívci zakázali Elohimom zapojiť sa do genetického inžinierstva. Teraz sa pozemšťania musia vrátiť k „nebeskému“ spôsobu rozmnožovania. Na tento účel vytvorili plniči v roku 1997 spoločnosť Clonaid. A už v decembri 2002 a januári 2003 spoločnosť oznámila narodenie prvých troch klonovaných detí. Pravda, sekta nepredkladá žiadne dôkazy a vyšetrenia odmieta. A hlavným cieľom podľa otca Raela je „dať ľudstvu prostredníctvom K. nesmrteľnosť“.

Nejde však o žiadne extrémy – ako na jednej, tak aj na druhej strane. Genetické inžinierstvo má zatiaľ k dokonalosti veľmi ďaleko. Klony v každom prípade potrebujú, aby ich telo znášalo, rodia sa bez imunity voči mnohým chorobám, vykazujú známky predčasného starnutia a nežijú dlho. Úspešne nie sú dokončené viac ako 2 % pokusov K. Na vytvorenie tej istej Dolly bolo potrebné vykonať 277 transplantácií, všetky ostatné klony buď zomreli, alebo sa narodili ako príšery, a ani starostlivý výber nezachránil ovce pred mnohými chorobami. V súlade s tým je šanca, že sa klonované dieťa narodí zdravé, malá. Vedcom sa navyše zatiaľ nepodarilo ani naklonovať jednotlivé tkanivá ľudského či zvieracieho tela, ktoré by bolo možné transplantovať pri operáciách. A operácia nie je lacná: 200 tisíc dolárov. Zlepšenie technológie je však otázkou času. Geneticky modifikované rastliny sa tak či onak rozšíria, pretože na svete sú milióny hladujúcich ľudí, ktorí nepochopia nuansy pôvodu potravín, ktoré im pomôžu zachrániť sa pred smrťou. A jedného dňa, skôr či neskôr, úspešne naklonujú najprv tkanivo ľudského tela, potom celé tkanivá...

Potom sa všetko začne.

[D. desať]

POZRI: Antiglobalizmus, Zelení, Sekt.

Výborná definícia

Neúplná definícia ↓