ŽMOGAUS KLONAVIMAS: METODAI, STADIJOS, PRANAŠUMAI, TRŪKUMAI - BIOLOGIJA - 2025

Žmogaus klonavimas reiškia identiškas kopijas individo gamybos. Šis terminas kildinamas iš graikų „nelytinio organizmo replikacijos“ šaknų. Klonų gamyba nėra tik laboratorijai skirtas procesas. Gamtoje mes matome, kad klonai yra generuojami natūraliai. Pavyzdžiui, bites galima dauginti bičių karalienės klonais.

Ši procedūra yra labai naudinga biologiniuose moksluose, kai atliekamos funkcijos, kurių metu vienas žmogus pagamintas identiškas kitam. Klonavimas naudojamas ne tik norint sukurti du identiškus organizmus, bet taip pat apima audinių ir organų klonavimą.

Šaltinis: Autorius: „Belkorin“ pavertė SVG, pakeitė ir išvertė „Wikibob“, per „Wikimedia Commons“

Šie organai nebus atstumti paciento kūno, nes genetiškai jie yra tokie patys kaip jis. Todėl tai yra taikoma technologija regeneracinės medicinos srityje ir yra labai perspektyvi alternatyva gydant ligas. Du pagrindiniai metodai, naudojami klonuojant, yra somatinių ląstelių branduolio pernešimas ir indukuota pluripotentinė kamieninė ląstelė.

Apskritai, tai yra reikšmingų ginčų objektas. Ekspertų teigimu, žmogaus klonavimas sukelia nemažai neigiamų moralinės ir etinės pasekmių, taip pat aukštą klonuotų asmenų mirtingumą.

Tačiau, tobulėjant mokslui, įmanoma, kad ateityje klonavimas taps įprasta laboratorijų technika tiek gydant ligas, tiek padedant daugintis.

Apibrėžimas

Terminas „žmonių klonavimas“ bėgant metams apėmė daug ginčų ir painiavos. Klonavimas gali būti dviejų formų: reprodukcinio ir terapinio ar tiriamojo. Nors šie apibrėžimai nėra moksliškai teisingi, jie yra plačiai naudojami.

Terapiniu klonavimu nesiekiama sukurti dviejų genetiškai tapačių asmenų. Šiuo būdu galutinis tikslas yra gaminti ląstelių kultūrą, kuri bus naudojama medicinos tikslams. Taikant šią metodą, gali būti pagamintos visos ląstelės, kurias randame žmogaus kūne.

Atliekant reprodukcinį klonavimą, embrionas yra implantuojamas moteriai, kad vyktų nėštumo procesas. Ši procedūra buvo naudojama avių „Dolly“ klonavimui 1996 m. Liepos mėn.

Atminkite, kad atliekant terapinį klonavimą, embrionas yra auginamas iš kamieninių ląstelių, o ne užgesinamas.

Kita vertus, genetikos ir molekulinės biologijos laboratorijose žodis klonavimas turi kitą reikšmę. Tai apima DNR segmento, įterpto į vektorių, paėmimą ir amplifikavimą vėlesnei jo išraiškai. Ši procedūra plačiai naudojama eksperimentuose.

Klonavimo istorija

Dabartiniai procesai, leidžiantys klonuoti organizmus, yra sunkaus daugiau nei šimtmečio tyrėjų ir mokslininkų darbo rezultatas.

Pirmasis proceso požymis įvyko 1901 m., Kai branduolio perkėlimas iš amfibijos ląstelės buvo perkeltas į kitą ląstelę. Vėlesniais metais mokslininkams pavyko klonuoti žinduolių embrionus - maždaug nuo 1950 m. Iki 1960 m.

1962 m. Varlė pagaminta perkeliant ląstelės branduolį, paimtą iš bambos žarnos, į oocitą, kurio branduolys buvo pašalintas.

Dolly avis

Devintojo dešimtmečio viduryje avys buvo klonuojamos iš embrioninių ląstelių. Panašiai 1993 m. Karvės buvo klonuojamos. 1996 metai buvo pagrindiniai šios metodikos kūrimo metodai, nes įvyko labiausiai žinomas klonavimo įvykis mūsų visuomenėje: avys Dolly.

Kuo išskirtinė Dolly sulaukė žiniasklaidos dėmesio? Jo gamyba buvo atimta diferencijuotomis ląstelėmis iš suaugusių avių pieno liaukų, o ankstesniais atvejais tai buvo daroma naudojant tik embriono ląsteles.

2000 m. Jau buvo klonuoti daugiau nei 8 rūšių žinduoliai, o 2005 m.

Klonavimas žmonėms buvo sudėtingesnis. Istorijos metu buvo pranešta apie tam tikrus sukčiavimus, kurie padarė poveikį mokslo bendruomenei.

Metodai

Somatinių ląstelių branduolio perdavimas

Paprastai žinduolių klonavimo procesas vyksta tokiu būdu, kuris vadinamas „somatinių ląstelių branduolio perdavimu“. Tai buvo technika, kurią Roslino instituto tyrėjai naudojo avių Dolly klonuoti.

Savo kūne galime atskirti dviejų tipų ląsteles: somatines ir seksualines. Pirmieji yra tie, kurie sudaro asmens „kūną“ ar audinius, o seksualiniai yra lytinės ląstelės, tiek kiaušialąstės, tiek spermatozoidai.

Jos skiriasi daugiausia chromosomų skaičiumi, somatinės - diploidinės (du chromosomų rinkiniai), o seksualinės haploidinės - tik pusę. Žmonėse kūno ląstelės turi 46 chromosomas, o lytinės ląstelės - tik 23.

Somatinių ląstelių branduolio pernešimas, kaip rodo pavadinimas, susideda iš somatinės ląstelės branduolio paėmimo ir įterpimo į kiaušinį, kurio branduolys buvo pašalintas.

Sukeltas pluripotentinis kamieninių ląstelių

Kitas metodas, ne toks efektyvus ir daug varginantis nei ankstesnis, yra „sukeltas pluripotentinis kamieninis audinys“. Pluripotentinės ląstelės turi galimybę sukelti bet kokio tipo audinius - priešingai nei įprastos kūno ląstelės, kurios užprogramuotos atlikti specifinę funkciją.

Metodas pagrįstas genų, vadinamų „perprogramavimo veiksniais“, kurie atkuria suaugusio žmogaus ląstelės pluripotentinius pajėgumus, įvedimu.

Vienas iš svarbiausių šio metodo apribojimų yra galimas vėžio ląstelių vystymasis. Tačiau technologijos pažanga pagerino ir sumažino galimą klonuotų organizmų žalą.

Etapai (pagrindinis metodas)

Somatinių ląstelių branduolio perdavimo klonavimo žingsniai yra labai lengvai suprantami ir susideda iš trijų pagrindinių etapų:

Klonavimui reikalingi komponentai

Klonavimo procesas prasideda, kai turite dviejų tipų ląsteles: lytinę ir somatinę.

Lyties ląstelė turi būti moteriška gametė, vadinama oocitu - dar vadinama kiaušiniu ar kiaušialąste. Kiaušinėlį galima paimti iš donoro, kuris buvo gydomas hormoniniu būdu, kad būtų stimuliuota lytinių ląstelių gamyba.

Antro tipo ląstelės turi būti somatinės, tai yra organizmo, kurį norite klonuoti, kūno ląstelė. Jis gali būti imamas, pavyzdžiui, iš kepenų ląstelių.

Pagrindinio pervedimas

Kitas žingsnis - paruošti ląsteles branduoliui perkelti iš somatinės donoro ląstelės į oocitą. Kad tai įvyktų, oocitoje neturi būti branduolio.

Norėdami tai padaryti, naudojama mikropipetė. 1950 m. Buvo galima parodyti, kad kai oocitas buvo pradurtas stikline adata, ląstelėje įvyko visi pokyčiai, susiję su dauginimu.

Nors kai kurios citoplazminės medžiagos gali pereiti iš donoro ląstelės į oocitą, kiaušidės citoplazmos indėlį beveik sudaro. Atlikus perkėlimą, šią kiaušialąstę reikia perprogramuoti nauju branduoliu.

Kodėl reikia perprogramuoti? Ląstelės geba saugoti savo istoriją, kitaip tariant, saugo jų specializacijos atmintį. Todėl šią atmintį reikia ištrinti, kad ląstelė vėl galėtų specializuotis.

Programavimas yra vienas didžiausių metodo apribojimų. Dėl šių priežasčių atrodo, kad klonuotas individas per anksti sensta ir turi nenormalų vystymąsi.

Aktyvinimas

Hibridinę ląstelę reikia suaktyvinti, kad vyktų visi vystymosi procesai. Yra du būdai, kuriais galima pasiekti šį tikslą: elektrofuzija arba Roslino metodu ir mikroinjekcijomis arba Honolulu metodu.

Pirmąjį sudaro elektros smūgiai. Taikant impulsinę srovę arba jonomiciną, kiaušialąstė pradeda dalytis.

Antrasis metodas suaktyvina tik kalcio impulsus. Tikimasi, kad šis procesas vyks atsargiai, maždaug nuo dviejų iki šešių valandų.

Tokiu būdu prasideda blastocistos formavimasis, kuris tęs normalų embriono vystymąsi tol, kol procesas bus atliktas teisingai.

Privalumas

Vienas pagrindinių klonavimo būdų yra ligų, kurios nėra lengvai išgydomos, gydymas. Galime pasinaudoti savo didelėmis žiniomis apie vystymąsi, ypač ankstyvosiose stadijose, ir pritaikyti jas regeneracinėje medicinoje.

Ląstelės, klonuojamos somatinių ląstelių branduolio perdavimu (SCNT), labai prisideda prie mokslinių tyrimų procesų, tarnaudamos kaip pavyzdinės ląstelės, tiriančios ligos priežastį, ir kaip sistema įvairių vaistų testavimui.

Be to, pagal minėtą metodiką pagamintos ląstelės gali būti naudojamos transplantacijai ar organų sukūrimui. Ši medicinos sritis yra žinoma kaip regeneracinė medicina.

Kamieninės ląstelės daro revoliuciją tam tikrų ligų gydymo srityje. Regeneracinė medicina leidžia atlikti autologinę kamieninių ląstelių transplantaciją, pašalindama pažeisto žmogaus imuninės sistemos atmetimo riziką.

Be to, jis gali būti naudojamas augalų ar gyvūnų auginimui. Kurti identiškas dominančio asmens replikas. Jis gali būti naudojamas išnykusiems gyvūnams atkurti. Galiausiai tai yra nevaisingumo alternatyva.

Kaip tai veikia?

Pavyzdžiui, tarkime, kad yra pacientas, turintis kepenų problemų. Naudodami šias technologijas, naudodamiesi paciento genetine medžiaga, galime auginti naujas kepenis ir ją persodinti, taip pašalindami bet kokią kepenų pažeidimo riziką.

Šiuo metu regeneraciją pavyko ekstrapoliuoti nervinėms ląstelėms. Kai kurie tyrėjai mano, kad kamieninės ląstelės gali būti naudojamos smegenų ir nervų sistemos regeneracijai.

Trūkumai

Etikos klausimai

Pagrindinius klonavimo trūkumus lemia etinės nuomonės, susijusios su procedūra. Tiesą sakant, daugelyje šalių klonavimas yra teisiškai draudžiamas.

Nuo tada, kai garsioji avis „Dolly“ buvo klonuotas 1996 m., Šis procesas žmonėms kilo dėl daugybės ginčų. Įvairūs akademikai užėmė pozicijas šioje aršioje diskusijoje - nuo mokslininkų iki teisininkų.

Nepaisant visų šio proceso privalumų, priešingi žmonės tvirtina, kad klonuotas žmogus neturės vidutinės psichologinės sveikatos ir negalės džiaugtis nauda, ​​turėdamas unikalią ir neatkartojamą tapatybę.

Be to, jie teigia, kad klonuotas asmuo jaus, kad privalo vadovautis konkrečiu asmens, kuris juos sukėlė, gyvenimo modeliu, kad galėtų suabejoti savo laisva valia. Daugelis mano, kad embrionas turi teises nuo apvaisinimo momento, o pakeisti tai reiškia jas pažeisti.

Šiuo metu padaryta tokia išvada: dėl menko sėkmingo proceso su gyvūnais ir galimo pavojaus sveikatai tiek vaikui, tiek motinai yra neetiška bandyti klonuoti dėl saugumo.

Techninės problemos

Su kitais žinduoliais atlikti tyrimai leido mums daryti išvadą, kad klonavimo procesas sukelia sveikatos problemų, kurios galiausiai baigiasi mirtimi.

Klonuodamas veršį iš genų, paimtų iš suaugusios karvės ausies, klonuotas gyvūnas patyrė sveikatos problemų. Būdamas vos dviejų mėnesių amžiaus, jaunas veršelis mirė nuo širdies ir kitų komplikacijų.

Nuo 1999 m. Tyrėjai sugebėjo pastebėti, kad klonavimo procesas trukdo normaliai genetinei asmenų raidai, sukelia patologijas. Iš tikrųjų pranešta apie avių, karvių ir pelių klonavimą nebuvo sėkminga: klonuotas organizmas miršta netrukus po gimimo.

Garsiajame avių „Dolly“ klonavimo atveju vienas ryškiausių trūkumų buvo priešlaikinis senėjimas. Dolly sukūrimui panaudoto branduolio donoras buvo 15 metų, todėl klonuojamos avys gimė turėdamos to amžiaus organizmo ypatybes, dėl kurių greitai blogėjo.

Nuorodos

1. Gilbertas, SF (2005). Vystymosi biologija. Panamerican Medical Ed.
2. Jones, J. (1999). Klonavimas gali sukelti sveikatos sutrikimų. BMJ: „British Medical Journal“, 318 (7193), 1230 m.
3. Langlois, A. (2017). Pasaulinis žmonių klonavimo valdymas: UNESCO atvejis. Palgrave komunikacijos, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Klonavimas. Redakcijos komplimentas.
5. Nabavizadehas, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z., ir Manafi, F. (2016). Klonavimas: Irane esančių bioetikos, teisinių, teismų praktikos ir regeneracinių klausimų apžvalga. Pasaulinis plastinės chirurgijos žurnalas, 5 (3), 213–225.