Valokuva kahdesta toisiinsa tunkeutuvasta apinoista poikkesi maailmasta viime vuoden alussa. Ei vain siksi, että pitkähäntäiset makakit, Zhong Zhong ja Hua Hua, olivat ihastuttavia, vaan siksi, että ne olivat uraauurtavia: He olivat ensimmäisiä kädellisiä, jotka on koskaan kloonattu. Yksikään tiedemies ei ollut aikaisemmin onnistunut tekemään tarkkoja jäljennöksiä eläimistä niin lähellä meitä elämän puulla.
Joillekin kuva oli hieman liian lähellä mukavuutta. Kauan ennen kuin lampaat Dolly kloonattiin melkein 23 vuotta sitten, tieteiskirjallisuuden kirjoittajat ovat fantasioineet ulkomuodon armeijoista, jotka tuhoavat muun ihmiskunnan, tai klooneista, jotka on kasvatettu yksinomaan identtisten esi-isiensä ylläpitämiseksi. Kloonien ajatus on levoton, koska se rikkoo perustavanlaatuista moraalista käsitystä siitä, että olemme kaikki erilaisia ja yhtä arvokkaita.
Kloonausta ympäröivään tieteeseen osallistuvat ovat samaa mieltä. Kloonaamiseen osallistuvat merkittävät tiedemiehet sanovat, ettei heillä ole koskaan ollut aikomusta jäljitellä ihmistä – ja ovat yhtä varovaisia ajatuksesta kuin kaikki muutkin. Heidän tutkimuksensa palvelee muita tarkoituksia, he sanovat. Vuosikymmenien ajan kloonaustutkimukset on jaettu kahteen alueeseen: lisääntymiskloonaus pääasiassa karjankasvatuksen parantamiseksi; ja terapeuttinen kloonaus, joka on tarkoitettu kasvaville soluille, ei kokonaisille ihmisille, joita voitaisiin käyttää sairauksien hoitoon.
Nykyään vain kourallinen laboratorioita työskentelee maailmanlaajuisesti kloonauksessa, ja muut edistysaskeleet tekevät kloonaamisesta entistä vähemmän todennäköistä. tulevaisuudessa, tutkijat sanovat. ”Ihmiset rakastavat näitä jännittäviä, maailmaa muuttavia innovaatioita, mutta aina on … biologisia esteitä, joita ei ole niin helppo voittaa”, sanoo Columbian yliopiston kehityssolubiologian apulaisprofessori Dietrich Egli.
Teknisesti Toteutettavissa oleva
Somaattisen solun ydinsiirrossa – kloonauksen tekninen termi – solu kopioidaan siirtämällä sen ydin luovutettuun munasoluun, jonka oma ydin on poistettu. Nopea sähköisku stimuloi munaa jakautumaan. ja koska sen ydin on peräisin aikuisesta solusta – ja siksi siinä on kaksi DNA-säiettä munassa tavallisesti olevan yksittäisen juosteen sijasta – se ei tarvitse siittiötä alkion muodostamiseksi. Jaettuaan muutaman päivän, massa koostuu alkion kantasoluista, jotka teoriassa pystyvät tulemaan organismiksi, joka on geneettisesti identtinen sen kanssa, josta se on tullut.
Joten mikä pysäyttää tutkijat edestakaisin m kloonaamme ihmisiä? Pääasiassa järki. ”Kukaan ei oikeastaan ehdottanut mitään hyvää syytä sen tekemiseen”, sanoo kehitysbiologi ja kantasolutieteilijä Robin Lovell-Badge Lontoon Francis Crick -instituutista. On paljon helpompi tapa luoda itsesi uudelleen, johon ei liity eettistä kysymykset: hanki vauva. Jos haluat toistaa rakkaan kuolleen lapsen tai puolison tai jopa kauan menneen lemmikin, kloonaus ei tee temppua. ”Se vain tekisi. Ei. Työskentele ”, Lovell-Badge sanoo painokkaasti. ”Itse asiassa se olisi haitallista, koska päätyisitte sellaisen henkilön kanssa, joka ei selvästikään ole sama henkilö, ja se olisi traumaattisempi kaikille mukana oleville.”
Geenien ulkopuolella
Lovell-Badgen ajatus on, että me kaikki olemme enemmän kuin geneettinen ohjekirja, joka oli mukana luomisessamme. Ympäristömme on muotoiltu syntymispäivästä alkaen: Mitä äitimme söivät raskauden aikana ja mitkä tartutetut virukset voivat vaikuttaa , puhumattakaan vanhemmuuden laadusta tai lapsuudessa kokeneista tapahtumista.
Identtiset kaksoset paljastavat tämän parhaiten. Kaksosilla on usein erilainen ulkonäkö, kiinnostuksen kohteet ja persoonallisuus, etenkin ikääntyessään. Lisäksi tieteiskirjallisuus heiluttaa (ajattele elokuvasta The Island) huolimatta kloonaus tuottaisi vauvan, ei aikuisen. Jos rakastat kuollutta puolisoa tarpeeksi toistamaan heitä, olet todennäköisesti haluavan hänen olevan ikäsi. Ja Lovell-Badge varoittaa kloonauksen puutteista voi aiheuttaa kärsimystä: Suuri perc Alkiot eivät pääse siihen, vastasyntyneet kloonit kuolevat joskus heti syntymän jälkeen ja toiset kuolevat ennenaikaisesti. ”Vain pieni osa tekee siitä onnellisen ja pitkän elämän”, Lovell-Badge sanoo.
Mutta kloonaus on ollut ja voi olla edelleen hyödyllistä tuottamatta söpöjä vauvoja. Kloonaustekniikka on johti uusiin harvinaisten, tuhoisten sairauksien hoitoihin, kertoo Oregon Health & -tutkimuskeskuksen johtaja Shoukhrat Mitalipov alkion solu- ja geeniterapiaan. Hän on suunnitellut tavan pitää naiset, joilla on mitokondrioita siirtämällä yhden munansa ydin toisen naisen terveeseen munasoluun (jonka ydin on poistettu), hän voi jättää suurimman osan tai kaikki vaurioituneet mitokondriot taakse estäen taudit .Se on tekniikka, joka johtaa niin kutsuttuun ”kolmen vanhemman vauvaan”.
Vastaavaa tekniikkaa käytettiin 1990-luvulla Yhdysvalloissa ja muutama kerta muualla hedelmättömien naisten hoitoon. Toinen ”kolme” vanhempi vauva ”syntyi Meksikossa vuonna 2016 samankaltaisella tekniikalla, jonka tarkoituksena oli välttää äidin kantaman taudin siirtyminen, mutta poika peri osan äitinsä vaurioituneesta mitokondrioiden DNA: sta, ja perhe on hylännyt seurantatutkimuksen toivoen hän ei kehitä mitään terveysongelmia.
Vastaava lähestymistapa kloonauksen avulla voisi jopa auttaa naista, jolla ei ole omia munia, Mitalipov sanoo. Tutkijat saattavat pystyä kloonaamaan yhden hänen ihostaan tai verisoluistaan ja lopulta valmistamaan munanmuotoisen solun, jolla on yksi DNA-juoste kaksinkertaisen juosteen sijaan. Sitten tutkija voisi noudattaa samaa menettelyä kuin kolmen vanhemman vauvojen kanssa luodakseen lapsen, joka on geneettisesti sekä hänen että isänsä – eli normaalin lapsen, ei kloonin. ”Se on todennäköisesti tulevaisuus”, Mitalipov sanoo.
Kloonauksen kilpailijat
Toinen kloonauksen tavoite on aina ollut luoda soluhoitoja, hoitoja, joissa käytetään potilaan omia kloonattuja soluja. Mutta lääkeyhtiöt ovat enemmän kiinnostuneita standardoiduista terapioista, Egli sanoo, ja nyt on paljon helpompi tapa tehdä henkilökohtaisia monikäyttöisiä soluja tuhoamatta munia tai alkioita.
2000-luvun puolivälissä japanilainen tiedemies Shinya Yamanaka kehitti menetelmän keinotekoisen luomisen tekemiseksi Yamanaka sanoo, että Dolly inspiroi häntä ymmärtämään, että kaikilla soluilla on sama geneettinen materiaali, ja siten teoriassa ne voidaan ohjelmoida uudelleen mihin tahansa muuhun solutyyppiin.Toteutus johti hänet kehittämään menetelmän indusoitujen pluripotenttien kantasolujen luomiseksi. (iPSC: t) kypsistä soluista. iPSC: t voidaan saada kasvamaan mihin tahansa kudokseen kehossa.
Harvardin yliopiston kantasolubiologi Kevin Eggan sanoo olevansa nyt vakuuttunut siitä, että Yamanakan iPSC: t ovat verrattavissa hulluihin e alkioista tai kloonauksesta luovutettujen munien avulla – ilman eettisiä haasteita. Näitä soluja käytetään nyt tutkimuksessa ympäri maailmaa sairauksien mallinnuksessa ja lääkkeiden seulonnassa, ja ne ovat vasta alkaneet löytää käyttöä terapioissa, ensin makuladegeneraatiossa. Niitä on niin helppo käyttää, Eggan sanoo, että jopa Harvardin opettamat korkeakouluopiskelijat voivat tehdä heistä.
Mutta huolimatta iPSC: n hyödyllisyydestä ja niiden samankaltaisuudesta kloonattuihin soluihin, kloonatut alkiot seuraavat normaalia. kuin iPSC: ltä tuotetut, Lovell-Badge sanoo. Mitalipov uskoo, että kloonatuilla soluilla on terveempiä mitokondrioita. Ja jostain syystä kloonatusta solusta voi kasvaa kokonainen hiiri, kun taas iPSC: n tuottama alkio usein pysähtyy, kertoo Columbian Egli. Siksi hän uskoo, että klooneja tarvitaan edelleen tutkimuksen vertailukohtana. Silti kloonausta syrjäyttää IPSC: n käyttö, Lovell-Badge sanoo: ”Jos iPS-solureitti näyttää olevan turvallinen, näyttää olevan luotettava, niin miksi ihmiset tekisivät sen teknisesti paljon vaikeammalla tavalla?”
Toinen työkalu, joka vie kloonauksen melkein pois liiketoiminnasta, on CRISPR-geenien muokkaus. ”Jos ymmärrät embryologian riittävän hyvin kloonaamiseen, ymmärrät sen tarpeeksi hyvin muokattavaksi”, Eggan sanoo. (Kuten kaikki tässä kappaleessa lainatut tutkijat, Eggan oli kauhistunut geenien muokkauksen viimeaikaisesta käytöstä kaksoistytöissä Kiinassa, mikä johtaa todennäköisesti uusiin säännöksiin ihmisen munasolujen, siittiöiden ja alkioiden muokkauksista.) Näiden muiden tekniikoiden suosion vuoksi kloonaustutkimukseen on tarjolla hyvin vähän rahoitusta, Egli sanoo, ja vielä vähemmän, kun siihen liittyy ihmissoluja.
Niche Technology
Viime kädessä kloonaus voi olla hyödyllisintä alueella, jolla sitä oli kehitetty: parantamaan karjankasvatusta. Eggan sanoo, että tiedemiehet eivät tienneet tarpeeksi eläingenetiikasta 25 vuotta sitten voidakseen lisätä haluamansa piirteet ja minimoida ne, joten ihanteellisten yksilöiden kloonaaminen näytti tielle sopivaksi. Kloonausta käytetään edelleen tähän tarkoitukseen, etenkin arvokkaille eläimille, kuten sonneille.
Joillakin eläimillä, kuten sioilla, kloonaus on edelleen tehokkain tapa lisätä haluttuja piirteitä, kertoo Angelika Schnieke, karjan biotekniikka Münchenin teknillisessä yliopistossa. Sika-alkio on värillinen, mikä tekee geenien lisäämisestä lähes mahdotonta edes mikroskoopilla nähdä alkion sisällä, hän sanoo. Tähän mennessä kaniineille, sioille tai lampaille ei ole ollut iPSC- tai alkion kantasolulinjoja, joten kloonaus oli ainoa vaihtoehto tehdä tarkkoja muutoksia näiden lajien soluihin, Schnieke sanoo. Kloonausta voidaan käyttää laboratoriossa tehtyjen geneettisten muutosten siirtämiseen normaalin lisääntymisen ohittamiseksi. Jotkut tutkijat yhdistävät myös kloonauksen ja genomin muokkauksen saadakseen esimerkiksi sioille, jotka ovat vastustuskykyisiä taudeille, hän sanoo.
Viime kädessä kloonaus ei koskaan ole muuta kuin kapealla tekniikalla, sanoo Sir Ian Wilmut, tiedemies, joka johti Dollyn kloonausta. Mutta hän on enemmän kuin tyytyväinen siihen, että hänen työnsä innoitti uuden käsityksen solujen monipuolisuudesta ja kaikista siitä saatavista eduista. ”iPS-solut ovat ylivoimaisesti suurin perintö kloonauskokeesta”, Wilmut sanoo. Entä kaikki ne pelottavat fantasiat, että kopiot ylittävät itsemme? Tai huomataan, että elämme vain palvellaksemme jonkun tarpeita geneettinen meikki? Eggan sanoo, että voimme nyt naarmuttaa ne pois peliluettelostamme ikuisesti. iPSC: t voivat tehdä melkein kaiken, mitä kloonatut solut voisivat tehdä ilman kopioita. ”Tämä dystooppinen näkemys on nyt taustapeilissä”, hän sanoo. / p>
Tämä tarina on osa ”Hedelmällisyyden tulevaisuus” -sarjaa, joka sisältää uuden Discover-sarjan. lisääntymisen rajat. Lue lisää:
Voivatko ihmiset saada vauvoja avaruudessa?
George Church haluaa tehdä geneettisestä ottelusta todellisuuden
Ihmisen geenien muokkaaminen on kiistanalaista. Shoukhrat Mitalipov ei pelkää