Fotografiet af to babyaber, der klamrer sig til hinanden, krydsede verden tidligt sidste år. Ikke kun fordi de langhalede makakker, Zhong Zhong og Hua Hua, var yndige, men fordi de var banebrydende: De var de første primater, der nogensinde er blevet klonet. Ingen videnskabsmand før havde formået at lave nøjagtige replikaer af dyr så tæt på os på livets træ.
For nogle var billedet lidt for tæt på komfort. Længe før Dolly-fåret blev klonet for næsten 23 år siden, har science fiction-forfattere fantaseret om lignende hære, der udsletter resten af menneskeheden eller kloner, der udelukkende opdrættes for at opretholde deres identiske forfædre. Ideen om kloner er foruroligende, fordi den krænker den grundlæggende moralske forståelse af, at vi alle er forskellige og lige så værdifulde.
De involverede i videnskaben omkring kloning er enige. Fremtrædende forskere, der er involveret i kloning, siger, at de aldrig har haft til hensigt at replikere en person – og er lige så forsigtige med ideen som alle andre. Deres forskning tjener andre formål, siger de. I årtier har undersøgelser af kloning været opdelt i to områder: reproduktionskloning, primært for at forbedre husdyravl; og terapeutisk kloning rettet mod voksende celler, ikke hele mennesker, der kan bruges til at behandle sygdomme.
I dag arbejder kun en håndfuld laboratorier verden over med kloning, og andre fremskridt gør kloning endnu mindre tilbøjelige til at blive brugt i fremtiden, siger forskere. “Folk elsker disse spændende, verdensændrende innovationer, men der er altid … biologiske forhindringer, som ikke er så enkle at overvinde,” siger Dietrich Egli, en assisterende professor i udviklingscellebiologi ved Columbia University.
Teknisk Mulig
I somatisk cellekernoverførsel – det tekniske udtryk for kloning – kopieres en celle ved at overføre sin kerne til en doneret ægcelle, hvis egen kerne er fjernet. Et hurtigt elektrisk stød stimulerer ægget til at begynde at dele sig , og fordi dens kerne kommer fra en voksen celle – og derfor har to DNA-tråde i stedet for den enkelt streng, der normalt findes i et æg – behøver den ikke en sæd for at blive et embryo. Efter at have delt i et par dage, er massen består af embryonale stamceller, der teoretisk er i stand til at blive en organisme, der er genetisk identisk med den, den kom fra.
Så hvad stopper forskere m kloning af mennesker? Hovedsagelig sund fornuft. “Ingen har virkelig foreslået nogen god grund til at gøre det,” siger Robin Lovell-Badge, en udviklingsbiolog og stamcelleforsker ved Francis Crick Institute i London. Der er en meget lettere måde at genskabe dig selv, der ikke involverer etisk problemer: få en baby. Hvis du håber at replikere et elsket dødt barn eller ægtefælle eller endda et langt væk kæledyr, vil kloning ikke gøre tricket. “Det ville bare. Ikke. Arbejd, ”siger Lovell-Badge eftertrykkeligt. “Faktisk ville det være kontraproduktivt, fordi du ender med et individ, der tydeligvis ikke er den samme person, og det ville være mere traumatisk for alle involverede.”
Beyond Genes
Lovell-Badges pointe er, at vi alle er mere end den genetiske instruktionsmanual, der var involveret i vores skabelse. Vi er formet af vores miljø fra undfangelsesdagen: Hvad vores mødre spiste under graviditeten, og hvilke vira de fangede, kan have indflydelse , for ikke at nævne kvaliteten af forældre eller begivenheder, vi oplevede i barndommen.
Identiske tvillinger afslører dette bedst. Tvillinger har ofte forskellige udseende, interesser og personligheder, især når de bliver ældre. Plus, science fiction smider (tænk dog filmen The Island) fra 2005, ville kloning producere en baby, ikke en voksen. Hvis du elsker din afdøde ægtefælle nok til at replikere dem, vil du sandsynligvis have ham eller hende til at være din alder. Og Lovell-Badge advarer om kloningens ufuldkommenheder kan forårsage lidelse: En stor opfattelse Omfanget af embryoner klarer det ikke, nyfødte kloner dør undertiden lige efter fødslen, og andre dør for tidligt. “Det er kun en lille andel, der gør det til et lykkeligt, langt liv,” siger Lovell-Badge.
Men kloning har været og kan fortsat være nyttigt uden at producere søde babyer. Kloningsteknologi har førte til nye behandlinger for sjældne, ødelæggende sygdomme, siger Shoukhrat Mitalipov, direktør for Oregon Health & Science University Center for embryonale celle- og genterapi. Han har udtænkt en måde at holde kvinder med mitokondrie sygdomme fra at videregive den ødelæggende sygdom til deres børn. Ved at overføre kernen i et af hendes æg til den sunde ægcelle hos en anden kvinde (hvis kerne er fjernet) kan han efterlade det meste eller hele de beskadigede mitokondrier og forhindre sygdom .Det er en teknik, der resulterer i en såkaldt “tre-forældre baby.”
En lignende teknik blev brugt i 1990erne i USA og et par gange andre steder siden for at behandle kvinder med infertilitet. En anden “tre” -parent baby ”blev født i Mexico i 2016 med en lignende teknik beregnet til at undgå at videreføre en sygdom, der blev båret af moderen, men drengen arvede noget af sin mors beskadigede mitokondrie-DNA, og familien har afvist opfølgende undersøgelser i håb om han vil ikke udvikle nogen helbredsproblemer.
En lignende fremgangsmåde ved hjælp af kloning kan endda hjælpe en kvinde, der ikke har egne æg, siger Mitalipov. Forskere kan muligvis klone en af hendes hud eller blodlegemer og til sidst lave en æglignende celle, der har en enkelt DNA-streng snarere end en dobbelt streng. Derefter kunne en videnskabsmand følge den samme procedure som med tre-forældre babyer for at skabe et barn, der er genetisk både hendes og farens – det vil sige et normalt barn, ikke en klon. “Det er sandsynligvis fremtiden,” siger Mitalipov.
Klonings konkurrenter
Et andet mål for kloning har altid været at skabe cellulære terapier, behandlinger der bruger patientens egne klonede celler. Men lægemiddelvirksomheder er mere interesseret i standardiserede terapier, siger Egli, og der er nu en meget lettere måde at fremstille personaliserede multifunktionelle celler uden at ødelægge æg eller embryoner.
I midten af 2000erne udviklede den japanske videnskabsmand Shinya Yamanaka en metode til kunstigt at skabe disse celler fra en voksen. Yamanaka siger, at han blev inspireret af Dolly til at indse, at alle celler har det samme genetiske materiale og således teoretisk kunne omprogrammeres til enhver anden celletype. Realiseringen fik ham til at udvikle en metode til at skabe inducerede pluripotente stamceller (iPSCer) fra modne celler. iPSCer kan få dem til at vokse til enhver form for væv i kroppen.
Harvard University stamcellebiolog Kevin Eggan siger, at han nu er overbevist om, at Yamanakas iPSCer kan sammenlignes med dem, der er gale e fra embryoner eller fra kloning ved hjælp af donerede æg – uden de etiske udfordringer. Disse celler bruges nu til forskning rundt om i verden til modellering af sygdomme og screening af lægemidler, og de er lige begyndt at finde anvendelse i terapier, først i makuladegeneration. De er så nemme at bruge, siger Eggan, at selv de studerende på gymnasiet, han underviser på Harvard, kan gøre dem.
Men på trods af nytten af iPSCer og deres lighed med klonede celler følger klonede embryoner en mere normal udviklingsproces end dem, der genereres fra iPSCer, siger Lovell-Badge. Mitalipov mener, at klonede celler har sundere mitokondrier. Og af en eller anden grund kan en klonet celle vokse til en hel mus, mens et iPSC-genereret embryo ofte falder ud, siger Columbias Egli. Derfor mener han, at der stadig er brug for kloner som et referencepunkt for forskning. Kloning erstattes stadig af brugen af IPSCer, siger Lovell-Badge: “Hvis iPS-cellevejen ser ud til at være sikker, synes at være pålidelig, hvorfor skulle folk så gå den teknisk meget sværere måde at gøre det på?”
Det andet værktøj, der sætter kloning næsten ude af drift, er CRISPR-genredigering. “Hvis du forstår embryologien godt nok til at klone, forstår du den godt nok til at redigere,” siger Eggan. (Som alle forskere, der er citeret i dette stykke, blev Eggan forfærdet over den nylige anvendelse af genredigering på tvillingpiger i Kina, et skridt, der sandsynligvis vil føre til nye regler om redigering af humane æg, sædceller og embryoner.) På grund af popularitet af disse andre teknologier, er der meget lidt finansiering til forskning i kloning, siger Egli, og endnu mindre, når det involverer humane celler.
Niche Technology
I sidste ende kan kloning forblive mest nyttig i det område, hvor det var udviklet: at forbedre husdyravl. Eggan siger, at forskere ikke vidste nok om dyregenetik for 25 år siden for at øge de træk, de ønskede, og minimere dem, de ikke vidste, så kloning af ideelle eksemplarer virkede som vejen at gå. Kloning bruges stadig til dette formål, især til dyr af høj værdi, såsom tyre.
Hos nogle dyr som svin er kloning stadig den mest effektive måde at tilføje ønskelige træk på, siger Angelika Schnieke, formand for husdyrbioteknologi ved det tekniske universitet i München. Et svineembryo er farvet, hvilket gør det næsten umuligt, selv med et mikroskop at se inde i fosteret for at tilføje gener, siger hun. Indtil nu har der ikke været nogen iPSC eller embryonale stamcellelinjer til kaniner, svin eller får, så kloning var den eneste mulighed for at foretage nøjagtige ændringer af celler fra disse arter, siger Schnieke. Kloning kan bruges til at videreføre genetiske ændringer foretaget i laboratoriet og omgå normal reproduktion. Nogle forskere kombinerer også kloning og genomredigering for at gøre f.eks. Grise, der er resistente over for sygdomme, siger hun.
I sidste ende vil kloning aldrig være mere end en niche-teknologi, siger Sir Ian Wilmut, videnskabsmanden, der ledede kloningen af Dolly. Men han er mere end tilfreds med, at hans arbejde inspirerede til en ny forståelse af mobil alsidighed og alle de fordele, der er forbundet med det. “iPS-celler er langt den største arv fra kloningseksperimentet,” siger Wilmut. Og hvad med alle de skræmmende fantasier om at blive overskredet af kopier af os selv? Eller finde ud af, at vi kun er i live for at tjene behovene hos en person med vores genetisk sammensætning? Eggan siger, at vi nu kan skrabe dem ud af vores liste over frygt for evigt. iPSCer kan gøre næsten alt, hvad klonede celler kunne gøre uden behov for replikaer. “Den dystopiske vision er i bakspejlet nu,” siger han.
Denne historie er en del af “Fremtidens fremtid” en ny serie om Discover, der udforsker reproduktionens grænser. Læs mere:
Kan mennesker have babyer i rummet?
George Church vil gøre genetisk matchmaking til virkelighed
Redigering af menneskelig gen er kontroversiel. Shoukhrat Mitalipov afskrækkes ikke