Fotografie dvou opic, které se navzájem držely, křížily svět začátkem loňského roku. Nejen proto, že makaky s dlouhým ocasem, Zhong Zhong a Hua Hua, byly rozkošné, ale také proto, že byly průkopnické: byli to první primáti, kteří kdy byli klonováni. Žádnému vědci se dosud na stromě života nepodařilo vyrobit přesné repliky zvířat tak blízko nás.
Pro některé byl obrázek příliš pohodlný. Dlouho předtím, než byla ovce Dolly klonována téměř před 23 lety, autoři sci-fi fantazírovali o armádách podobných osob, které vyhladily zbytek lidstva, nebo o klonech chovaných pouze k udržení svých identických předků. Myšlenka klonů je znepokojující, protože porušuje základní morální chápání, že každý jsme jiný a stejně hodnotný.
Ti, kdo se zabývají vědou o klonování, souhlasí. Přední vědci zapojení do klonování říkají, že nikdy neměli v úmyslu replikovat člověka – a jsou si této myšlenky stejně opatrní jako všichni ostatní. Jejich výzkum slouží jiným účelům, říkají. Po celá desetiletí byla vyšetřování klonování rozdělena do dvou oblastí: reprodukční klonování, zejména ke zlepšení chovu hospodářských zvířat; a terapeutické klonování zaměřené na pěstování buněk, nikoli celých lidí, které by mohly být použity k léčbě nemocí.
V současné době pracuje na klonování jen hrstka laboratoří po celém světě a díky dalším pokrokům je klonování ještě méně pravděpodobné, že bude použito v budoucnu říkají vědci. „Lidé milují tyto napínavé inovace, které mění svět, ale vždy existují … biologické překážky, které nelze tak snadno překonat,“ říká Dietrich Egli, odborný asistent biologie vývojových buněk na Kolumbijské univerzitě.
Technicky Realizovatelné
Při somatickém buněčném nukleárním přenosu – technický termín pro klonování – je buňka kopírována přenosem jejího jádra do darované vaječné buňky, jejíž vlastní jádro bylo odstraněno. Rychlý elektrický šok stimuluje vejce, aby se začalo dělit , a protože jeho jádro pochází z dospělé buňky – a proto má místo jednoho řetězce, který se normálně nachází ve vejci, dvě vlákna DNA – nepotřebuje spermie, aby se z nich stalo embryo. Po několika dnech dělení se hmota sestává z embryonálních kmenových buněk, které jsou teoreticky schopné stát se organismem, který je geneticky identický s tím, ze kterého pochází.
Takže, co vědcům brání dál klonování lidí? Hlavně zdravý rozum. „Nikdo doopravdy nenavrhl žádný dobrý důvod, proč to udělat,“ říká Robin Lovell-Badge, vývojový biolog a vědec kmenových buněk z Institutu Francis Crick v Londýně. Existuje mnohem jednodušší způsob, jak se znovu vytvořit, který nezahrnuje etické problémy: mít dítě. Pokud doufáte, že napodobíte milované mrtvé dítě nebo manžela, nebo dokonce dávno zmíněného mazlíčka, klonování to nezvládne. Ne. Pracujte, “říká důrazně Lovell-Badge. „Ve skutečnosti by to bylo kontraproduktivní, protože byste skončili s jednotlivcem, který zjevně není stejnou osobou, a bylo by to pro všechny zúčastněné více traumatizující.“
Beyond Genes
Názor Lovell-Badge spočívá v tom, že jsme všichni víc než jen genetický návod k použití, který se podílel na našem stvoření. Jsme formováni naším prostředím ode dne početí: Co naše matky jedly během těhotenství a jaké viry chytily, může mít dopad , nemluvě o kvalitě rodičovství nebo událostech, které jsme zažili v dětství.
Identická dvojčata to nejlépe odhalují. Dvojčata mají často odlišný vzhled, zájmy a osobnost, zvláště jak stárnou. Navíc sci-fi švihne (myslím navzdory filmu z roku 2005 The Island) by klonování přineslo dítě, ne dospělého. Pokud milujete svého zesnulého manžela natolik, abyste jej mohli replikovat, pravděpodobně byste chtěli, aby byl ve vašem věku. A Lovell-Badge varuje, že klonování nedokonalostí může způsobit utrpení: Velké vnímání počet embryí to nezvládne, novorozené klony někdy umírají hned po narození a jiné umírají předčasně. „Je to jen malá část, která vede k šťastnému a dlouhému životu,“ říká Lovell-Badge.
Ale klonování bylo a může být užitečné i bez produkce roztomilých dětí. vedl k nové léčbě vzácných, ničivých nemocí, říká Shoukhrat Mitalipov, ředitel Oregonského zdravotnického & Centra vědecké univerzity pro embryonální buněčnou a genovou terapii. Navrhl způsob, jak udržet ženy mitochondriálními látkami. nemoci z přenosu ničivé nemoci na své děti. Přenesením jádra jednoho z jejích vajíček do zdravé vaječné buňky jiné ženy (jejíž jádro bylo odstraněno) může zanechat většinu nebo všechny poškozené mitochondrie a zabránit tak nemoci .Jedná se o techniku, jejímž výsledkem je takzvané „dítě se třemi rodiči.“
Podobná technika byla použita v 90. letech v USA a několikrát jinde od té doby k léčbě žen s neplodností. Další „tři -parent baby ”se narodilo v Mexiku v roce 2016 podobnou technikou, která měla zabránit přenosu choroby přenášené matkou, ale chlapec zdědil část matčiny poškozené mitochondriální DNA a rodina odmítla následný výzkum nevzniknou mu žádné zdravotní problémy.
Podobný přístup pomocí klonování by mohl dokonce pomoci ženě, která nemá vlastní vejce, říká Mitalipov. Vědci mohou být schopni klonovat jednu z jejích kůží nebo krevních buněk a nakonec vytvořit vaječnou buňku, která má spíše jedno vlákno DNA než dvojité vlákno. Poté by vědec mohl použít stejný postup jako u dětí se třemi rodiči, aby vytvořil dítě, které je geneticky její i otcovo – tj. Normální dítě, ne klon. „To je pravděpodobně budoucnost,“ říká Mitalipov.
Klonovací konkurenti
Dalším cílem klonování vždy bylo vytvářet buněčné terapie, léčby, které využívají pacientovy vlastní klonované buňky. Ale farmaceutické společnosti více se zajímají o standardizované terapie, říká Egli, a nyní existuje mnohem jednodušší způsob, jak vytvořit personalizované víceúčelové buňky, aniž byste zničili vajíčka nebo embrya.
V polovině dvacátých let vyvinul japonský vědec Shinya Yamanaka způsob uměle tyto buňky od dospělého. Yamanaka říká, že se nechal inspirovat Dolly, aby si uvědomil, že všechny buňky mají stejný genetický materiál, a tudíž by mohly být teoreticky přeprogramovány na jakýkoli jiný typ buněk. Realizace ho vedla k vývoji metody pro vytváření indukovaných pluripotentních kmenových buněk (iPSC) ze zralých buněk. Z iPSC lze dorůst do jakéhokoli typu tkáně v těle.
Biolog kmenových buněk Harvardské univerzity Kevin Eggan říká, že je nyní přesvědčen, že iPSC Yamanaky jsou srovnatelné s těmi šílenými Z embryí nebo klonování pomocí darovaných vajíček – bez etických problémů. Tyto buňky se nyní používají ve výzkumu po celém světě k modelování nemocí a screeningu léků a teprve začínají nacházet uplatnění v terapiích, nejprve v makulární degeneraci. Používají se tak snadno, říká Eggan, že je mohou vyrobit i vysokoškolští žáci, které učí na Harvardu.
Ale i přes užitečnost iPSC a jejich podobnost s klonovanými buňkami, klonovaná embrya sledují normálnější vývojový proces než ty, které jsou generovány z iPSC, říká Lovell-Badge. Mitalipov věří, že klonované buňky mají zdravější mitochondrie. A z nějakého důvodu může klonovaná buňka vyrůst v celou myš, zatímco embryo generované iPSC se často zastaví, říká Columbia Egli. Proto věří, že klony jsou stále zapotřebí jako referenční bod výzkumu. Klonování je stále nahrazováno používáním IPSC, říká Lovell-Badge: „Pokud se zdá, že buněčná trasa iPS je bezpečná a spolehlivá, tak proč by lidé šli technicky mnohem obtížnějším způsobem?“
Dalším nástrojem, který klonování téměř ukončil, je editace genu CRISPR. „Pokud rozumíte embryologii dostatečně dobře na to, abyste mohli klonovat, rozumíte jí natolik dobře, že ji můžete upravit,“ říká Eggan. (Stejně jako všichni vědci citovaní v tomto článku, Eggan byl zděšen nedávným použitím úpravy genů u dvojčat v Číně, což je krok, který pravděpodobně povede k novým předpisům o úpravách lidských vajec, spermií a embryí.) popularita těchto dalších technologií, existuje jen velmi málo financování výzkumu klonování, říká Egli, a ještě méně, pokud zahrnuje lidské buňky.
Niche Technology
Nakonec může klonování zůstat nejužitečnější v oblasti, pro kterou bylo vyvinut: ke zlepšení chovu hospodářských zvířat. Eggan říká, že vědci před 25 lety nevěděli dostatečně o genetice zvířat, aby podpořili vlastnosti, které chtěli, a minimalizovali ty, které nevěděli, takže klonování ideálních vzorků vypadalo jako správná cesta. Klonování se k tomuto účelu stále používá, zejména u vysoce hodnotných zvířat, jako jsou býci.
U některých zvířat, jako jsou prasata, zůstává klonování nejúčinnějším způsobem, jak přidat žádoucí vlastnosti, říká Angelika Schnieke, předsedkyně biotechnologie hospodářských zvířat na Technické univerzitě v Mnichově. Embryo prasete je zbarvené, takže je téměř nemožné, aby i mikroskop viděl do embrya přidat geny, říká. Doposud neexistovaly žádné linie iPSC ani embryonální kmenové buňky pro králíky, prasata nebo ovce, takže klonování bylo jedinou možností, jak provést přesné změny v buňkách těchto druhů, říká Schnieke. Klonováním lze přenášet genetické změny provedené v laboratoři a obejít tak normální reprodukci. Někteří vědci také kombinují klonování a úpravy genomu, aby vytvořili například prasata odolná vůči chorobám, říká.
Nakonec nebude klonování nikdy více než speciální technologií, říká Sir Ian Wilmut, vědec, který klonování Dolly vedl. Ale je více než spokojený, že jeho práce inspirovala nové chápání buněčné všestrannosti a všech výhod, které z toho plynou. „Buňky iPS jsou zdaleka největším dědictvím klonovacího experimentu,“ říká Wilmut. A co všechny ty děsivé fantazie, že nás přepadnou kopie nás samých? Nebo zjištění, že jsme jen naživu, abychom sloužili potřebám někoho s naším genetický makeup? Eggan říká, že je nyní můžeme navždy vyškrábat z našeho seznamu obav. iPSC mohou dělat téměř vše, co by klonované buňky dokázaly, bez nutnosti replik. „Ta dystopická vize je nyní ve zpětném zrcátku,“ říká.
Tento příběh je součástí nové série „Budoucnost plodnosti“ nové série Objevujte zkoumání hranice reprodukce. Přečtěte si více:
Mohou lidé mít děti ve vesmíru?
George Church chce, aby se genetické dohazování stalo realitou
Úpravy lidských genů jsou kontroverzní. Shoukhrat Mitalipov se nezastavil