KLONOVANIE ĽUDÍ: METÓDY, ŠTÁDIÁ, VÝHODY, NEVÝHODY - BIOLÓGIE

Klonovanie sa vzťahuje k produkcii identických kópií jedinca. Tento výraz pochádza z gréckych koreňov „asexuálnej replikácie organizmu“. Výroba klonov nie je proces obmedzený na laboratórium. V prírode vidíme, že klony sa generujú prirodzene. Napríklad včely sa môžu množiť klonmi kráľovnej včely.

Tento postup je veľmi užitočný v biologických vedách s funkciami, ktoré presahujú produkciu jedného človeka identického s druhým. Klonovanie sa nepoužíva iba na vytvorenie dvoch identických organizmov, ale zahŕňa aj klonovanie tkanív a orgánov.

Zdroj: en: konvertoval na SVG Belkorin, upravil a preložil Wikibob prostredníctvom Wikimedia Commons

Telo pacienta nebude telo pacienta odmietnuté, pretože je geneticky rovnaké ako to. Preto je aplikovateľnou technológiou v oblasti regeneratívnej medicíny a je veľmi sľubnou alternatívou z hľadiska liečby chorôb. Dva hlavné metódy používané pri klonovaní sú jadrový prenos somatických buniek a indukované pluripotentné kmeňové bunky.

Všeobecne povedané, je predmetom významnej polemiky. Podľa odborníkov má klonovanie ľudí sériu negatívnych dôsledkov z morálneho a etického hľadiska, ako aj vysokú úmrtnosť klonovaných jedincov.

S pokrokom vedy je však možné, že v budúcnosti sa klonovanie stane v laboratóriách rutinnou technikou na liečenie chorôb a na pomoc pri reprodukcii.

definícia

Pojem „klonovanie ľudí“ bol v priebehu rokov obklopený mnohými spormi a zmätkami. Klonovanie môže mať dve formy: reprodukčnú a terapeutickú alebo vyšetrovaciu. Hoci tieto definície nie sú vedecky správne, bežne sa používajú.

Terapeutické klonovanie nie je určené na vytvorenie dvoch geneticky identických jedincov. V tejto modalite je konečným cieľom produkcia bunkovej kultúry, ktorá bude použitá na lekárske účely. Touto technikou sa dajú produkovať všetky bunky, ktoré nachádzame v ľudskom tele.

Naopak, pri reprodukčnom klonovaní je embryo implantované do samice, aby prebehol proces tehotenstva. Toto bol postup používaný na klonovanie oviec Dolly v júli 1996.

Všimnite si, že pri terapeutickom klonovaní sa embryo kultivuje skôr z kmeňových buniek, než aby sa ukončilo.

Na druhej strane, v laboratóriách genetiky a molekulárnej biológie má slovo klonovanie iný význam. Zahŕňa odobratie a amplifikáciu segmentu DNA, ktorý je vložený do vektora na jeho následnú expresiu. Tento postup sa široko používa v experimentoch.

História klonovania

Súčasné procesy, ktoré umožňujú klonovanie organizmov, sú výsledkom tvrdej práce vedcov a vedcov viac ako jedno storočie.

Prvé príznaky tohto procesu nastali v roku 1901, keď bol prenos jadra z obojživelníkovej bunky prenesený do inej bunky. V nasledujúcich rokoch sa vedcom podarilo klonovať embryá cicavcov - približne medzi 50. a 60. rokmi.

V roku 1962 sa produkcia žaby dosiahla prenosom jadra bunky odobratej z čreva pulec do oocytu, ktorého jadro sa odstránilo.

Dolly ovce

V polovici 80. rokov sa uskutočnilo klonovanie oviec z embryonálnych buniek. V roku 1993 sa klonovanie uskutočnilo aj u kráv. Rok 1996 bol pre túto metodológiu kľúčový, pretože sa vyskytlo najznámejšie klonovacie podujatie v našej spoločnosti: ovce Dolly.

Čo bolo na Dolly jedinečné, aby upútali pozornosť médií? Jeho produkcia sa uskutočňovala odoberaním diferencovaných buniek z mliečnych žliaz dospelej ovce, zatiaľ čo predchádzajúce prípady tak robili výlučne pomocou embryonálnych buniek.

V roku 2000 už bolo klonovaných viac ako 8 druhov cicavcov av roku 2005 bol klonovaný kanón s názvom Snoopy.

Klonovanie u ľudí bolo zložitejšie. V rámci histórie boli hlásené určité podvody, ktoré majú vplyv na vedeckú komunitu.

metódy

Jadrový prenos somatických buniek

Všeobecne sa klonovací proces u cicavcov uskutočňuje spôsobom známym ako „jadrový prenos somatických buniek“. Túto techniku používali vedci v Roslinovom inštitúte na klonovanie oviec Dolly.

V našom tele môžeme rozlíšiť dva typy buniek: somatické a sexuálne. Prvými sú tie, ktoré tvoria „telo“ alebo tkanivá jednotlivca, zatiaľ čo sexuálne sú gaméty, vajíčka aj spermie.

Líšia sa najmä počtom chromozómov, somatické sú diploidné (dve sady chromozómov) a haploidné sexuálne obsahujú iba polovicu. U človeka majú bunky tela 46 chromozómov a pohlavné bunky iba 23.

Jadrový transfer somatických buniek - ako napovedá názov - spočíva v odobratí jadra zo somatickej bunky a vložení do vajíčka, ktorého jadro bolo odstránené.

Indukovaná pluripotentná kmeňová bunka

Iným spôsobom, ktorý je menej efektívny a oveľa pracnejší ako predchádzajúci, je „indukovaná pluripotentná kmeňová bunka“. Mnohonásobné bunky majú schopnosť vyvolať akýkoľvek typ tkaniva - na rozdiel od spoločnej bunky v tele, ktorá bola naprogramovaná tak, aby plnila špecifickú funkciu.

Metóda je založená na zavedení génov nazývaných "preprogramovacie faktory", ktoré obnovujú pluripotentné kapacity dospelej bunky.

Jedným z najdôležitejších obmedzení tejto metódy je potenciálny vývoj rakovinových buniek. Pokrok v technológii sa však zlepšil a znížil možné poškodenie klonovaného organizmu.

Etapy (v hlavnej metóde)

Kroky klonovania jadrového transferu somatických buniek sú veľmi ľahko pochopiteľné a zahŕňajú tri základné kroky:

Komponenty potrebné na klonovanie

Klonovací proces sa začína, keď máte dva typy buniek: pohlavný a somatický.

Pohlavnou bunkou musí byť ženská gameta nazývaná oocyt - tiež známa ako vajíčko alebo vajíčko. Vajce sa môžu zbierať od darcu, ktorý bol liečený hormonálne, aby sa stimulovala produkcia gamét.

Druhým typom bunky musí byť somatická bunka, to znamená bunka tela organizmu, ktorú chcete klonovať. Môže sa odobrať napríklad z pečeňových buniek.

Základný prevod

Ďalším krokom je príprava buniek na prenos jadra z darcovskej somatickej bunky do oocytu. Aby k tomu došlo, oocyt musí byť bez jadra.

Na tento účel sa používa mikropipeta. V roku 1950 bolo možné preukázať, že po vpichnutí oocytu sklenenou ihlou prešla bunka všetkými zmenami súvisiacimi s reprodukciou.

Aj keď nejaký cytoplazmatický materiál môže prechádzať z darcovskej bunky do oocytu, príspevok cytoplazmy je takmer úplný vajíčkom. Po dokončení prenosu musí byť toto vajíčko preprogramované na nové jadro.

Prečo je potrebné preprogramovanie? Bunky sú schopné ukladať svoju históriu, inými slovami, uchovávajú si spomienky na svoju špecializáciu. Preto musí byť táto pamäť vymazaná, aby sa bunka mohla opäť špecializovať.

Preprogramovanie je jedným z najväčších obmedzení metódy. Z týchto dôvodov sa zdá, že klonovaný jedinec má predčasné starnutie a abnormálny vývoj.

aktivácia

Hybridná bunka musí byť aktivovaná, aby sa objavili všetky vývojové procesy. Tento cieľ sa dá dosiahnuť dvoma metódami: elektrickou fúziou alebo metódou Roslin a mikroinjekciou alebo metódou Honolulu.

Prvý spočíva v použití elektrických otrasov. Použitím pulzného prúdu alebo ionomycínu sa vajíčko začne deliť.

Druhá technika používa iba impulzy vápnika na spustenie aktivácie. Očakáva sa obozretný čas na uskutočnenie tohto procesu, približne dve až šesť hodín.

Začína sa tým tvorba blastocysty, ktorá bude pokračovať v normálnom vývoji embrya, pokiaľ sa proces uskutoční správne.

výhoda

Jednou z hlavných aplikácií klonovania je liečba chorôb, ktoré nie je ľahké liečiť. Môžeme využiť naše rozsiahle znalosti z hľadiska vývoja, najmä v počiatočných štádiách, a použiť ich v regeneratívnej medicíne.

Bunky klonované jadrovým transferom somatických buniek (SCNT) značne prispievajú k vedeckým výskumným procesom a slúžia ako modelové bunky na skúmanie príčiny choroby a ako systém na testovanie rôznych liekov.

Bunky produkované uvedenou metodológiou môžu byť ďalej použité na transplantáciu alebo na vytvorenie orgánov. Táto oblasť medicíny je známa ako regeneratívna medicína.

Kmeňové bunky spôsobujú revolúciu v spôsobe liečby niektorých chorôb. Regeneratívna medicína umožňuje autológnu transplantáciu kmeňových buniek, čím sa eliminuje riziko odmietnutia imunitným systémom postihnutej osoby.

Okrem toho sa môže použiť na pestovanie rastlín alebo zvierat. Vytváranie identických replík jednotlivca, ktorý je predmetom záujmu. Môže sa použiť na obnovenie zaniknutých zvierat. Nakoniec je to alternatíva k neplodnosti.

Ako to funguje?

Predpokladajme napríklad, že existuje pacient s problémami s pečeňou. Pomocou týchto technológií môžeme pestovať novú pečeň - s využitím genetického materiálu pacienta - a transplantovať ju, čím eliminujeme akékoľvek riziko poškodenia pečene.

V súčasnosti sa regenerácii podarilo extrapolovať na nervové bunky. Niektorí vedci sa domnievajú, že kmeňové bunky sa môžu použiť na regeneráciu mozgu a nervového systému.

nevýhody

Etické problémy

Hlavné nevýhody klonovania vyplývajú z etických názorov na postup. Klonovanie mnohých krajín je v skutočnosti zakázané.

Odkedy klonovanie slávnej ovce Dolly nastalo v roku 1996, otázka tohto procesu uplatňovaného u ľudí obklopovala mnoho kontroverzií. Rôzni akademici zaujali v tejto namáhavej diskusii pozície, od vedcov až po právnikov.

Napriek všetkým výhodám, ktoré má tento proces, ľudia, ktorí sú proti nemu, tvrdia, že klonovaný človek nebude mať priemerné psychologické zdravie a nebude môcť využívať výhody jedinečnej a neopakovateľnej identity.

Okrem toho tvrdia, že klonovaný človek bude mať pocit, že sa musí riadiť osobitným životným modelom osoby, ktorá ich podnietila, aby mohla spochybniť svoju slobodnú vôľu. Mnohí sa domnievajú, že embryo má práva už od počatia a jeho zmena znamená porušenie.

V súčasnosti sa dosiahol tento záver: z dôvodu zlého úspechu postupu u zvierat a možných zdravotných rizík, ktoré predstavujú pre dieťa a matku, je neetické pokúšať sa o klonovanie ľudí z bezpečnostných dôvodov.

Technické problémy

Štúdie vykonané na iných cicavcoch nám umožnili dospieť k záveru, že proces klonovania vedie k zdravotným problémom, ktoré nakoniec vedú k smrti.

Klonovaním teľa z génov odobratých z ucha dospelej kravy malo klonované zviera zdravotné problémy. Už len dva mesiace mladé teľa zomrelo na srdcové problémy a iné komplikácie.

Od roku 1999 vedci zaznamenali, že klonovací proces vedie k interferencii s normálnym genetickým vývojom jedincov a spôsobuje patológie. V skutočnosti klonovanie oviec, kráv a myší nebolo úspešné: klonovaný organizmus zomrel krátko po narodení.

V známom prípade klonovania oviec Dolly bolo jednou z najvýznamnejších nevýhod predčasné starnutie. Darca jadra, ktorý sa použil na vytvorenie Dolly, bol 15 rokov, takže klonovaná ovca sa narodila s charakteristikami organizmu tohto veku, čo viedlo k rýchlemu zhoršeniu.

Referencie

Gilbert, SF (2005). Vývojová biológia. Panamerican Medical Ed.
Jones, J. (1999). Klonovanie môže spôsobiť zdravotné chyby. BMJ: British Medical Journal, 318 (7193), 1230.
Langlois, A. (2017). Globálne riadenie klonovania ľudí: prípad UNESCO. Palgrave communications, 3, 17019.
McLaren, A. (2003). Klonovanie. Redakčný doplnok.
Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z. a Manafi, F. (2016). Klonovanie: prehľad bioetických, právnych, právnych a regeneratívnych záležitostí v Iráne. Svetový denník plastickej chirurgie, 5 (3), 213-225.

KLONOVANIE ĽUDÍ: METÓDY, ŠTÁDIÁ, VÝHODY, NEVÝHODY - BIOLÓGIE - 2026