KLONOWANIE ORGANIZMÓW

Klonowanie – w potocznym rozumieniu procestworzenia idealnej kopii z oryginału.

W biologii mianem klonu określa się organizmymające identyczny lub prawie identyczny

materiał genetyczny.

Klonowanie to proces tworzenia organizmówmających taką samą informację genetyczną jak

dawca.

Szczególnym przypadkiem jest twinning,czyli powstawanie lub otrzymywanie bliźniąt

monozygotycznych, gdzie nie można wyróżnićdawcy.

Klonowanie organizmów oznacza proceduręotrzymywania organizmów o takiej samejinformacji genetycznej, z reguły poprzez

procedurę transferu jądra z komórkisomatycznej do komórki jajowej pozbawionej

uprzednio jądra. W przypadku klonowania roślinstosuje się procedurę odróżnicowania komórek

dawcy do komórek merystematycznych.

Terminy klon i klonowanie (ang. clone, cloning)wprowadził do biologii J.B.S. Haldane naokreślenie procesu i produktów transferu

jądrowego zastosowanego w swych pionierskichdoświadczeniach przez Johna Gurdona.

W XIX wieku w języku angielskim termin clonoznaczał roślinę wyhodowaną z ukorzenionej

gałązki, w zgodzie z pierwotnym, greckim,rozumieniem słowa. Metodę tę stosuje się od

starożytności do propagacji roślin o pożądanychcechach. M.in. w ten właśnie sposób od

tysiącleci utrzymuje się jednorodność odmianwinogron stosowanych przy produkcji wina.

Proces ten po polsku nazywa się szczepieniem.

TECHNIKI KLONOWANIA

Metoda podziału bliźniaczegoMetoda podziału bliźniaczego, czyli podział wczesnegoembrionu, w wyniku którego powstają dwa embriony

identyczne genetycznie. Polega ona na mikrochirurgicznymprzecięciu zarodka, gdy znajduje się on w stadium od dwóch

do ośmiu komórek. Na początku rozwoju embrionalnegokomórki posiadają zdolności multipotencjalne, to znaczy, że

mogą przejmować i zastępować funkcje brakującychkomórek, włącznie z odbudowaniem brakujących. W ten

sposób można otrzymać jednojajowe bliźniaki, któreposiadają identyczną strukturę białkową oraz te same cechy

dziedziczenia. W tym przypadku bliźnięta są dla siebieklonami.

Metoda izolacji blastomerów

Metoda izolacji blastomerów, czyliwyizolowywanie komórek embrionu dających

początek nowym organizmom. Ta technikaklonowania zarodków zwierzęcych została

opracowana pod koniec lat 70. XX wieku. Przy jejwykorzystaniu uzyskiwano bliźnięta, trojaczki, a nawet

czasami czworaczki i pięcioraczki. Mimo możliwościuzyskania identycznych genetycznie wieloraczków,

metoda ta nie zyskała jednak praktycznego znaczenia inie wyszła poza stadium eksperymentalne.

Metoda agregacji blastomerów

Metoda agregacji blastomerów, czyliwyizolowywanie komórek embrionu i

umieszczanie ich w otoczeniu blastomerówpochodzących z innych osobników

Metoda transferu jąder komórkowych

Metoda transferu jąder komórkowych, czyliumieszczenie w niezapłodnionej komórce

jajowej jądra komórkowego pochodzącego:• z embrionu

• z komórki ciała dorosłego osobnika

Uproszczony schemat procedury transferu jadra komórkowego,

dzięki któremu powstała owieczka

Dolly

POSTĘPY W KLONOWANIU ZWIERZĄT

NA PRZESTRZENI LAT

1938 r. – Hans Spemann zaproponowałwykorzystanie transferu jądrowego w celusklonowania organizmu. Pomysł pochodzi zrozważań nad sposobem eksperymentalnegorozstrzygnięcia kontrowersji, czy w procesie różnicowania następuje utrata materiału genetycznego. Gdyby następowała, klonowanie byłoby niemożliwe.

A- Robert Briggs, B – Thomas King

1952 r. – żaba Rana pipiens; Robert Briggs i Thomas King. Mieli trudności z uzyskaniem klonów z komórek zróżnicowanych, doszli do błędnej konkluzji, że następuje utrata materiału genetycznego.

Gatunek żaby, którą zamierzali sklonować

1958, 1962 r. – żaba Xenopus laevis; John B. Gurdon odniósł sukces. Przez wiele lat jednak jego wynik był kwestionowany, zwłaszcza w świetle nieudanych prób klonowania ssaków. Gurdon wielokrotnie udoskonalał eksperyment, by odpowiedzieć na kolejne zarzuty.

John B. Gurdon Gatunek żaby sklonowanej przez Gurdona

1996 r. – pierwszy sklonowany ssak: Owca Dolly

styczeń 2000 r. – małpa Rezus (samica)

2000 r. – świnia: 5 prosiaków z jednej świni (Szkocja)

styczeń 2001 r. – bawół (samiec)

2001 r. – krowa: Alpha and Beta (samica)

jesień 2001 r. – kot: CopyCat "CC" (samica)

W 2002 r. Hochedlinger i Jaenisch sklonowali myszy z limfocytów T i pokazali, że otrzymane osobniki mają rearanżacje genu receptora limfocytu T właściwą dla wyjściowej populacji limfocytów. Powszechnie uważa

się to za najsilniejszy dowód, że klonowanie jest możliwe z komórek zróżnicowanych.

marzec-kwiecień 2003 r. – królik: we Francji i Korei Południowej

Maj i lipiec 2003 r. – muł: Idaho Gem (samiec) i Utah Pioneer (samiec)

2003 r. – jeleń: Dewey

2003 r. – koń: Prometea (samica)

2003 r. – szczur: Ralph (samiec)

2004 r. – muszki owocowe

kwiecień 2005 r. – pies: Snuppy

2007 r. – Wilk: Południowokoreańscy naukowcy donieśli, że udało im się sklonować kolejny

gatunek ssaka – tym razem to wilk. Jak powiedział profesor Lee Byeong-chun z Seoul

National University, badania DNA potwierdziły, że dwie samice wilka Snuwolf i Snuwolffy to

klony.

2008 r. – Pies : Labradory

KLONOWANIE LUDZI

Naturalną konsekwencją sukcesów w klonowaniu ssaków jest idea sklonowania człowieka. Budzi ono jednak głębokie

kontrowersje natury etycznej. Wiadomości o sklonowaniu ssaków wywołały panikę wśród prawodawców wielu krajów,

którzy zabronili klonowania ludzi, szczególnie w celach reprodukcyjnych. Pierwsze pozornie wiarygodne doniesienie o sukcesie transferu jądrowego u człowieka pojawiło się w 2004 roku z południowokoreańskiej grupy badawczej pod kierunkiem Woo Suk Hwanga, której udało się otrzymać pluripotentne komórki macierzyste, wyprowadzone ze

sklonowanych ludzkich blastocyst. Rok później okazało się jednak, że badania te były sfałszowane.

Klonowanie ludzi w celach reprodukcyjnych ma niewielki sens praktyczny, dodatkowo

niedoskonałości natury technicznej i mutacje somatyczne w komórkach będącymi donorami

materiału genetycznego, powodują, że przy obecnym stanie technologii, ludzki klon

najprawdopodobniej cierpiałby na zaburzenia natury genetycznej.

TransplantologiaNiewydolność lub całkowite uszkodzenie narządów

wewnętrznych jest problemem, z jakim ludzkość boryka się odbardzo dawna. Wielkim sukcesem medycyny w tej kwestii jest

transplantologia - nauka zajmująca się przeszczepieniem narządów w całości lub części, tkanki lub komórek z jednego ciała

na inne.

Powodzenie przeszczepu jest uzależnione od kilku warunków, m.in.: zgodności tkankowej, właściwego doboru dawcy i biorcy,

odpowiedniego leczenia immunosupresyjnego. Do tego dochodzi umiejętność rozpoznania i leczenia procesu odrzucania narządu przez organizm biorcy, oraz zapobieganie powikłaniom i

ich leczenie.

KsenotransplantacjePrace nad transplantacjami stoją na bardzo zaawansowanym poziomie

i są skuteczne. Mimo tego na całym świecie wciąż istnieją znaczne dysproporcje pomiędzy liczbą osób oczekujących na

transplantację a liczbą dostępnych organów.

Naturalnym następstwem tego faktu jest poszukiwanie alternatywnych metod pozyskiwania narządów poprzez inżynierię tkankową,

wykorzystanie komórek macierzystych, terapię biohybrydową, tworzenie sztucznych narządów czy bioreaktorów, które będą pełnić ich funkcje.

Wielkie nadzieje pokłada się w przeszczepianiu zmodyfikowanych metodami inżynierii genetycznej komórek, tkanek i narządów

pozyskiwanych od zwierząt, czyli ksenotransplantacjach.

Choroby, które można leczyć za pomocą ksenotransplantacji

Każda choroba która jest leczona transplantologią (człowiek-człowiek) może być leczona ksenotransplantologią. Potencjalnie

w przyszłości kandydatami to leczenia ksenotransplantologicznego mogą być ludzie z chorobami nerek,

serca, a także cukrzycy oraz chorzy na chorobę Parkinsona. Ludzie którzy potrzebują przeszczepu szpiku kostnego również

mogą być leczeni tego rodzaju metodą. Przy pomocy pozaustrojowej ksenotransplantacji istnieje możliwość leczenia niewydolności wątroby. Łączyłoby się wówczas na krótki czas

krwiobieg człowieka ze zdrową wątroba świni, która byłaby trzymana poza ciałem ludzkim.

Ocena moralnaOcenie moralnej klonowania człowieka można poddawać

samą technikę bądź jej zastosowania. Klonowanie możemy oceniać jako neutralne, godne pochwały lub

potępienia niezależnie od motywów i oczekiwanych bądź rzeczywistych następstw. Można je też oceniać ze względu

na to, czemu ma służyć. Zastosowania klonowania dzielimy na dwa typy: zastosowania reprodukcyjne, których celem byłoby uzyskiwanie potomstwa, oraz zastosowania terapeutyczne w wykrywaniu chorób,

zapobieganiu im i zwalczaniu.

Największy problem etyczny stworzyłaby taka sytuacja, kiedy wytwarzano by embriony-klony

dorosłego człowieka tylko po to, żeby w razie jego choroby dokonać przeszczepu z idealnie zgodnych

antygenowo komórek. To się nazywa „klonowaniem terapeutycznym”. Stworzenie embrionu człowieka

bez zamiarów rodzicielskich względem niego, klonu, którego jedynym celem byłoby służenie jako lek, raczej

jest postrzegane jako niesłuszne moralnie.

Wbrew rozpowszechnionemu przekonaniu, że same w sobie technologie są moralnie neutralne, a dobre lub złe bywają w zależności od sposobu ich wykorzystania, klonowanie często uważa się za niemoralne jako nienaturalne czy sprzeczne z

naturą. Jak w dyskusjach o przerywaniu ciąży i leczeniu niepłodności, słowo "nienaturalny" zwykle oznacza tu

ingerencję w naturalny, a przez to i moralny, porządek świata.

Jakkolwiek technicznie sztuczne ludzkie klony nie różniłyby się niczym od bliźniaków jednojajowych, klonowanie

prowadzące do tworzenia dorosłych jednostek ludzkich rodzi szereg problemów etycznych, prawnych, religijnych i

społecznych.

Klonowanie a Kościół katolickiKościół katolicki jest przeciwny klonowaniu człowieka,

zarówno reprodukcyjnemu, jak i terapeutycznemu. O ile w pierwszym wypadku sprawa jest oczywista i stanowisko

Kościoła podziela większość krajów oraz instytucji międzynarodowych, o tyle kwestia klonowania

terapeutycznego wymaga wyjaśnienia.

Już po pierwszych udanych próbach sklonowania zwierząt pojawiło się wiele potępień moralnych tego rodzaju praktyki

w stosunku do człowieka: z wielu stron formułowane były oceny bardzo wyważone i kompetentne w odniesieniu do

zwierząt, zaś w odniesieniu do możliwości klonowania człowieka domagano się uchwalenia jednoznacznych norm

prawnych.

Klonowanie a organizacje międzynarodowe

Od pierwszych chwil nadchodziły różne opinie ze strony organizacji międzynarodowych (UNESCO,

Parlament Europejski, Rada Europy, ONZ). Opinie te, różne w tonie, generalnie potępiały klonowanie człowieka; potępienia te stanowiły

owoc różnych koncepcji antropologicznych i etycznych, bazując jedynie na możliwych

konsekwencjach tego rodzaju praktyki.

Jednocześnie rozpowszechniły się wśród opinii publicznejhipotezy oraz opinie, które starały się ukazać przyszłe wykorzystanie techniki klonowania w celu produkcji

komórek i tkanek, oraz późniejszego ich wykorzystania w medycynie eksperymentalnej i klinicznej, przede

wszystkim zaś w transplantacjach terapeutycznych. Zaczęto mówić o produkcji linii komórek

multipotencjalnych, zaczynając od komórek macierzystych pochodzących z embrionu ludzkiego

(dokładniej zaś mówiąc, pochodzących z masy komórkowej wypełniającej embrion w stanie blastocysty),

który został powołany do istnienia z zastosowaniem techniki klonowania.

Niestety, informacje przekazywane opiniipublicznej często pomijały fakt, że taka

procedura zakłada konieczność tworzenia ludzkich embrionów. Przeznaczeniem tych embrionów nie byłoby przeniesienie ich do

organizmu matki, ale pobranie z nich komórek, czyli zniszczenie ich. Dlatego też np. chrześcijańscy etycy

protestowali i nadal protestują przeciwko takiej formie leczenia.

Dziękuję za uwagę.