Fotografiet av to apekatter som klamrer seg til hverandre, krysset verden tidlig i fjor. Ikke bare fordi de langhalede makakene, Zhong Zhong og Hua Hua, var søte, men fordi de var banebrytende: De var de første primatene som noensinne ble klonet. Ingen forskere før hadde klart å lage eksakte replikaer av dyr så nær oss på livets tre.
For noen var bildet litt for nært for komfort. Lenge før sauen Dolly ble klonet for nesten 23 år siden, har science fiction-forfattere fantasert om like hærer som utsletter resten av menneskeheten, eller kloner som bare er avlet for å opprettholde sine identiske forfedre. Ideen om kloner er foruroligende fordi den bryter med den grunnleggende moralske forståelsen av at vi alle er forskjellige og like verdifulle.
De som er involvert i vitenskapen rundt kloning er enige. Fremtredende forskere som er involvert i kloning sier at de aldri har hatt noen intensjon om å replikere en person – og er like skeptiske til ideen som alle andre. Forskningen deres tjener andre formål, sier de. I flere tiår har undersøkelser av kloning blitt delt inn i to områder: reproduksjonskloning, hovedsakelig for å forbedre husdyroppdrett; og terapeutisk kloning rettet mot voksende celler, ikke hele mennesker, som kan brukes til å behandle sykdommer.
I dag jobber bare en håndfull laboratorier over hele verden med kloning, og andre fremskritt gjør kloning enda mindre sannsynlig å bli brukt i fremtiden, sier forskere. «Folk elsker disse spennende, verdensendrende innovasjonene, men det er alltid … biologiske hindringer som ikke er så enkle å overvinne,» sier Dietrich Egli, assisterende professor i utviklingscellebiologi ved Columbia University.
Teknisk Gjennomførlig
Ved somatisk cellekjerneoverføring – den tekniske betegnelsen for kloning – kopieres en celle ved å overføre kjernen til en donert eggcelle hvis egen kjerne er fjernet. Et raskt elektrisk støt stimulerer egget til å begynne å dele seg og fordi kjernen kommer fra en voksen celle – og derfor har to DNA-tråder i stedet for den enkeltstrengen som normalt finnes i et egg – trenger den ikke sæd for å bli et embryo. Etter å ha delt i noen dager, blir massen består av embryonale stamceller som teoretisk er i stand til å bli en organisme som er genetisk identisk med den den kom fra.
Så hva stopper forskere m kloning av mennesker? Hovedsakelig sunn fornuft. «Ingen foreslo egentlig noen god grunn til å gjøre det,» sier Robin Lovell-Badge, utviklingsbiolog og stamcelleforsker ved Francis Crick Institute i London. Det er en mye enklere måte å gjenskape deg selv som ikke innebærer etisk problemer: få en baby. Hvis du håper å gjenskape et elsket dødt barn eller ektefelle, eller til og med et langt borte kjæledyr, vil kloning ikke gjøre susen. «Det ville bare. Ikke. Arbeid, sier Lovell-Badge ettertrykkelig. «Faktisk ville det være kontraproduktivt fordi du ville ende opp med et individ som tydeligvis ikke er den samme personen, og det ville være mer traumatisk for alle involverte.»
Utover gener
Lovell-Badges poeng er at vi alle er mer enn den genetiske instruksjonshåndboken som var involvert i vår skapelse. Vi er formet av miljøet vårt fra unnfangelsesdagen: Hva mødrene våre spiste under graviditeten og hvilke virus de fikk, kan ha innvirkning , for ikke å nevne kvaliteten på foreldre eller hendelser vi opplevde i barndommen.
Identiske tvillinger avslører dette best. Tvillinger har ofte forskjellige utseende, interesser og personligheter, spesielt når de blir eldre. Pluss, science fiction slår (tenk til tross for at kloning fra 2005 produserer en baby, ikke en voksen. Hvis du elsker din avdøde ektefelle nok til å kopiere dem, vil du antagelig at han eller hun skal være din alder. Og, advarer Lovell-Badge, klonings ufullkommenheter kan forårsake lidelse: En stor perc Når embryoene kommer, kan nyfødte kloner noen ganger dø like etter fødselen, og andre dør for tidlig. «Det er bare en liten andel som gjør det til et lykkelig, langt liv,» sier Lovell-Badge.
Men kloning har vært, og kan fortsette å være, nyttig uten å produsere søte babyer. Kloningsteknologi har førte til nye behandlinger for sjeldne, ødeleggende sykdommer, sier Shoukhrat Mitalipov, direktør for Oregon Health & Science University Center for Embryonic Cell and Genterapy. Han har utviklet en måte å holde kvinner med mitokondrie sykdommer fra å overføre den ødeleggende sykdommen til sine barn. Ved å overføre kjernen til et av eggene hennes til den sunne eggcellen til en annen kvinne (hvis kjerne er fjernet), kan han legge igjen de fleste eller alle de skadede mitokondriene, og forhindre sykdom .Det er en teknikk som resulterer i en såkalt «tre-foreldre baby.»
En lignende teknikk ble brukt på 1990-tallet i USA og noen ganger andre steder siden for å behandle kvinner med infertilitet. En annen «tre» -parent baby ”ble født i Mexico i 2016 med en lignende teknikk ment å unngå å videreføre en sykdom som bæres av moren, men gutten arvet noe av morens skadede mitokondrie-DNA, og familien har avvist oppfølgingsforskning i håp om han vil ikke utvikle noen helseproblemer.
En lignende tilnærming, ved bruk av kloning, kan til og med hjelpe en kvinne som ikke har egne egg, sier Mitalipov. Forskere kan være i stand til å klone en av hennes hud- eller blodceller, og til slutt lage en egglignende celle som har en enkelt DNA-streng, i stedet for en dobbel streng. Deretter kunne en forsker følge den samme prosedyren som med treforelder babyer for å skape et barn som er genetisk både hennes og farens – det vil si et normalt barn, ikke en klon. «Det er sannsynligvis fremtiden,» sier Mitalipov.
Clonings Competitors
Et annet mål for kloning har alltid vært å lage cellulære terapier, behandlinger som bruker pasientens egne klonede celler. Men legemiddelfirmaer er mer interessert i standardiserte terapier, sier Egli, og det er nå en mye enklere måte å lage personlige flerbruksceller uten å ødelegge egg eller embryoer.
På midten av 2000-tallet utviklet den japanske forskeren Shinya Yamanaka en metode for kunstig å lage disse cellene fra en voksen. Yamanaka sier at han ble inspirert av Dolly til å innse at alle cellene har det samme genetiske materialet, og dermed teoretisk sett kunne omprogrammeres til hvilken som helst annen celletype. Realiseringen førte til at han utviklet en metode for å lage induserte pluripotente stamceller. (iPSCs) fra modne celler. iPSCs kan få seg til å vokse til hvilken som helst type vev i kroppen.
Harvard University stamcellebiolog Kevin Eggan sier at han nå er overbevist om at Yamanakas iPSCs er sammenlignbare med de som er gale e fra embryoer eller fra kloning ved hjelp av donerte egg – uten de etiske utfordringene. Disse cellene brukes nå i forskning over hele verden for modellering av sykdommer og screening av medisiner, og de begynner akkurat å finne bruk i terapier, først innen makuladegenerasjon. De er så enkle å bruke, sier Eggan, at til og med studenter på høyskolen han lærer på Harvard kan lage dem.
Men til tross for nytten av iPSCer og deres likheter med klonede celler, følger klonede embryoer en mer normal utviklingsprosess enn de som genereres fra iPSC, sier Lovell-Badge. Mitalipov mener klonede celler har sunnere mitokondrier. Og av en eller annen grunn kan en klonet celle vokse til en hel mus, mens et iPSC-generert embryo ofte stikker ut, sier Columbia Egli. Derfor mener han kloner fremdeles er nødvendig som referansepunkt for forskning. Likevel blir kloning erstattet av bruken av IPSC, sier Lovell-Badge: «Hvis iPS-celleveien ser ut til å være trygg, ser ut til å være pålitelig, hvorfor skulle folk gå den teknisk mye vanskeligere måten å gjøre det på?»
Det andre verktøyet som setter kloning nesten ute av drift, er CRISPR-genredigering. «Hvis du forstår embryologien godt nok til å klone, forstår du den godt nok til å redigere,» sier Eggan. (Som alle forskerne sitert i dette stykket, ble Eggan forferdet over den nylige bruken av genredigering på tvillingjenter i Kina, et trekk som sannsynligvis vil føre til nye forskrifter om redigering av humane egg, sædceller og embryoer.) På grunn av populariteten til disse andre teknologiene, det er veldig lite penger til forskning på kloning, sier Egli, og enda mindre når det involverer menneskelige celler.
Nisjeteknologi
Til syvende og sist kan kloning forbli mest nyttig i området det var utviklet: å forbedre husdyroppdrett. Eggan sier at forskere ikke visste nok om dyregenetikk for 25 år siden for å øke egenskapene de ønsket og minimere de de ikke gjorde, så kloning av ideelle eksemplarer virket som veien å gå. Kloning brukes fortsatt til det formålet, spesielt for dyr av høy verdi, for eksempel okser.
Hos noen dyr, som griser, er kloning fortsatt den mest effektive måten å legge til ønskelige egenskaper, sier Angelika Schnieke, leder for husdyrbioteknologi ved det tekniske universitetet i München. Et grisembryo er farget, noe som gjør det nesten umulig selv med et mikroskop å se inni embryoet for å legge til gener, sier hun. Hittil har det ikke vært noen iPSC eller embryonale stamcellelinjer for kaniner, griser eller sauer, så kloning var det eneste alternativet for å gjøre presise endringer i celler fra disse artene, sier Schnieke. Kloning kan brukes til å videreføre genetiske endringer som er gjort i laboratoriet, utenom normal reproduksjon. Noen forskere kombinerer også kloning og genomredigering for å lage for eksempel griser som er motstandsdyktige mot sykdommer, sier hun.
Til slutt vil kloning aldri være mer enn en nisje-teknologi, sier Sir Ian Wilmut, forskeren som ledet kloningen av Dolly. Men han er mer enn fornøyd med at arbeidet hans inspirerte til en ny forståelse av mobil allsidighet, og alle fordelene som har kommet fra det. «iPS-celler er uten tvil den største arven fra kloningseksperimentet,» sier Wilmut. Og hva med alle de fryktelige fantasiene om å bli overkjørt av kopier av oss selv? Eller å finne ut at vi bare lever for å betjene behovene til noen med vår genetisk sammensetning? Eggan sier at vi nå kan skrape dem av vår fryktliste for alltid. iPSCer kan gjøre nesten alt som klonede celler kan gjøre, uten behov for replikaer. «Den dystopiske visjonen er i bakspeilet nå,» sier han. / p>
Denne historien er en del av «The Future of Fertility» en ny serie om Discover utforske reproduksjonens grenser. Les mer:
Kan mennesker få babyer i verdensrommet?
George Church vil gjøre genetisk matchmaking til virkelighet
Menneskelig genredigering er kontroversiell. Shoukhrat Mitalipov er ikke avskrekket