CILVĒKA KLONĒŠANA: METODES, POSMI, PRIEKŠROCĪBAS, TRŪKUMI - BIOLOĢIJA - 2025

Cilvēku klonēšana attiecas uz ražošanu identiskos eksemplāros uz indivīdu. Termins cēlies no grieķu saknēm, kas saistītas ar "organisma neeksualu replikāciju". Klonu ražošana nav tikai laboratorijas process. Dabā mēs redzam, ka kloni tiek ģenerēti dabiski. Piemēram, bites var pavairot ar bišu karalienes kloniem.

Šī procedūra ir ļoti noderīga bioloģiskajās zinātnēs ar funkcijām, kas pārsniedz viena cilvēka identiska ražošanu citam. Klonēšana tiek izmantota ne tikai divu identisku organismu radīšanai, bet arī audu un orgānu klonēšana.

Avots: Autors: Belkorins pārveidojis SVG, pārveidojis un tulkojis Wikibob, izmantojot Wikimedia Commons

Šos orgānus pacienta ķermenis neatmetīs, jo tie ģenētiski ir tādi paši kā tas. Tāpēc tā ir piemērojama tehnoloģija reģeneratīvās medicīnas jomā un ir ļoti daudzsološa alternatīva slimību izārstēšanas ziņā. Divas galvenās klonēšanā izmantotās metodes ir somatisko šūnu kodola pārnešana un inducētās pluripotentās cilmes šūnas.

Vispārīgi runājot, tas ir būtisku diskusiju objekts. Pēc ekspertu domām, cilvēku klonēšanai ir virkne negatīvu seku no morālā un ētiskā viedokļa, kā arī klonēto personu augstais mirstības līmenis.

Tomēr, attīstoties zinātnei, iespējams, ka nākotnē klonēšana kļūs par parastu paņēmienu laboratorijās gan slimību izārstēšanai, gan palīdzībai reprodukcijā.

Definīcija

Termins “cilvēku klonēšana” gadu gaitā ir bijis daudz diskusiju un neskaidrību. Klonēšana var notikt divās formās: reproduktīvā un terapeitiskā vai izmeklēšanas. Lai arī šīs definīcijas nav zinātniski pareizas, tās tiek plaši izmantotas.

Terapeitiskā klonēšana nav paredzēta divu ģenētiski identisku indivīdu radīšanai. Šajā modalitātē gala mērķis ir ražot šūnu kultūru, kas tiks izmantota medicīniskiem mērķiem. Izmantojot šo paņēmienu, var iegūt visas šūnas, kuras atrodam cilvēka ķermenī.

Savukārt reproduktīvās klonēšanas laikā embrijs tiek implantēts mātītē, lai notiktu grūsnības process. Šī bija procedūra, kas tika izmantota aitu Dolly klonēšanai 1996. gada jūlijā.

Ņemiet vērā, ka terapeitiskajā klonēšanā embrijs tiek kultivēts no cilmes šūnām, nevis atlicināts.

No otras puses, ģenētikas un molekulārās bioloģijas laboratorijās vārdam klonēšana ir cita nozīme. Tas ietver vektorā ievietota DNS segmenta ņemšanu un pastiprināšanu tā turpmākai izpausmei. Šo procedūru plaši izmanto eksperimentos.

Klonēšanas vēsture

Pašreizējie procesi, kas ļauj klonēt organismus, ir pētnieku un zinātnieku smaga darba rezultāts vairāk nekā gadsimta garumā.

Pirmās procesa pazīmes notika 1901. gadā, kad kodola pārnešana no abinieku šūnas tika pārcelta uz citu šūnu. Turpmākajos gados zinātniekiem izdevās klonēt zīdītāju embrijus - aptuveni no piecdesmitajiem līdz sešdesmitajiem gadiem.

1962. gadā varde tika iegūta, nododot šūnas kodolu, kas ņemts no kurpītes zarnas, uz olšūnu, kura kodols tika noņemts.

Dolly aitas

80. gadu vidū tika veikta aitu klonēšana no embriju šūnām. Tāpat 1993. gadā klonēšana tika veikta govīm. 1996. gads bija šīs metodoloģijas atslēga, jo notika mūsu sabiedrībā vispazīstamākais klonēšanas notikums: aitas lelle.

Kas Dolly bija unikāls, lai iegūtu plašsaziņas līdzekļu uzmanību? To ražošanā tika ņemtas diferencētas šūnas no pieaugušas aitas piena dziedzeriem, kamēr iepriekšējie gadījumi to bija izdarījuši, izmantojot tikai embrionālās šūnas.

2000. gadā jau bija klonētas vairāk nekā 8 zīdītāju sugas, un 2005. gadā tika panākta Snoopy nosaukuma klonēšana.

Klonēšana cilvēkiem ir bijusi sarežģītāka. Vēsturē ir ziņots par noteiktiem krāpšanās gadījumiem, kas ir ietekmējuši zinātnieku aprindas.

Metodes

Somatisko šūnu kodola pārnešana

Parasti klonēšanas process zīdītājiem notiek ar metodi, kas pazīstama kā "somatisko šūnu kodola pārnešana". Tādu paņēmienu Roslin institūta pētnieki izmantoja aitu Dolly klonēšanai.

Savā ķermenī mēs varam atšķirt divu veidu šūnas: somatiskās un seksuālās. Pirmie ir tie, kas veido indivīda "ķermeni" vai audus, savukārt seksuālie ir gametas, gan olšūnas, gan sperma.

Tās galvenokārt atšķiras pēc hromosomu skaita, somatiskās ir diploīdas (divas hromosomu kopas), un haploīdās seksuālās ir tikai puse. Cilvēkiem ķermeņa šūnās ir 46 hromosomas, bet dzimumšūnās - tikai 23.

Somatisko šūnu kodola pārnešana, kā norāda nosaukums, sastāv no kodola ņemšanas no somatiskās šūnas un ievietošanas olšūnā, kuras kodols ir noņemts.

Indicēta pluripotenta cilmes šūna

Vēl viena metode, kas ir mazāk efektīva un daudz darbietilpīgāka nekā iepriekšējā, ir "inducēta pluripotenta cilmes šūna". Pluripotentām šūnām ir spēja radīt jebkura veida audus - atšķirībā no ķermeņa kopīgajām šūnām, kuras ir ieprogrammētas, lai veiktu noteiktu funkciju.

Metode ir balstīta uz tādu gēnu ieviešanu, ko sauc par "pārprogrammēšanas faktoriem", kas atjauno pieaugušo šūnu pluripotentu spējas.

Viens no svarīgākajiem šīs metodes ierobežojumiem ir iespējamā vēža šūnu attīstība. Tomēr tehnikas attīstība ir uzlabojusi un mazinājusi iespējamo kaitējumu klonētajam organismam.

Posmi (galvenajā metodē)

Somatisko šūnu kodola pārnešanas klonēšanas soļi ir ļoti vienkārši saprotami un sastāv no trim pamatposmiem:

Klonēšanai nepieciešamās sastāvdaļas

Klonēšanas process sākas, kad jums ir divu veidu šūnas: seksuālās un somatiskās.

Dzimumšūnā jābūt sieviešu dzimumšūnām, kuras sauc par olšūnām - pazīstamas arī kā olšūnas vai olšūnas. Olu var novākt no donora, kurš ir apstrādāts hormonāli, lai stimulētu gametu veidošanos.

Otra veida šūnām jābūt somatiskām, tas ir, organisma šūnām, kuras vēlaties klonēt. To var ņemt, piemēram, no aknu šūnām.

Galvenā pārsūtīšana

Nākamais solis ir sagatavot šūnas kodola pārnešanai no donora somatiskās šūnas uz olšūnu. Lai tas notiktu, oocītam nav jābūt kodolam.

Lai to izdarītu, tiek izmantota mikropipete. 1950. gadā bija iespējams parādīt, ka tad, kad olbaltumviela tika caurdurta ar stikla adatu, šūnā notika visas izmaiņas, kas saistītas ar reprodukciju.

Kaut arī daži citoplazmas materiāli var pāriet no donora šūnas uz olšūnu, olšūna citoplazmā gandrīz visu ir ieguldījusi. Kad pārvietošana ir veikta, šī olšūna jāpārprogrammē ar jaunu kodolu.

Kāpēc ir nepieciešama pārplānošana? Šūnas spēj saglabāt savu vēsturi, citiem vārdiem sakot, tā glabā atmiņu par viņu specializāciju. Tādēļ šī atmiņa ir jāizdzēš, lai šūna varētu atkal specializēties.

Pārplānošana ir viens no lielākajiem metodes ierobežojumiem. Šo iemeslu dēļ klonētajam indivīdam šķiet priekšlaicīga novecošanās un patoloģiska attīstība.

Aktivizēšana

Hibrīda šūna jāaktivizē, lai notiktu visi attīstības procesi. Ir divas metodes, kā sasniegt šo mērķi: ar elektrofūzijas vai Roslina metodi un ar mikroinjekciju vai Honolulu metodi.

Pirmais sastāv no elektrošoku izmantošanas. Izmantojot impulsa strāvu vai ionomicīnu, olšūna sāk dalīties.

Otrajā metodē aktivizēšanai tiek izmantoti tikai kalcija impulsi. Paredzams, ka šim procesam varētu būt piesardzīgs laiks, apmēram divas līdz sešas stundas.

Tādējādi sākas blastocistas veidošanās, kas turpinās normālu embrija attīstību, ja vien process ir veikts pareizi.

Priekšrocība

Viens no galvenajiem klonēšanas pielietojumiem ir tādu slimību ārstēšana, kuras nav viegli izārstēt. Mēs varam izmantot savas plašās zināšanas attīstības jomā, it īpaši sākumposmā, un izmantot tās reģeneratīvajā medicīnā.

Šūnas, kas klonētas ar somatisko šūnu kodola pārnesi (SCNT), ir milzīgs ieguldījums zinātniskās pētniecības procesos, kalpojot par parauga šūnām slimības cēloņu izmeklēšanai un kā dažādu zāļu testēšanas sistēma.

Turklāt šūnas, kas ražotas, izmantojot šo metodoloģiju, var izmantot transplantācijai vai orgānu radīšanai. Šī medicīnas nozare ir pazīstama kā reģeneratīvā medicīna.

Cilmes šūnas revolucionāri ietekmē veidu, kā mēs ārstējam noteiktas slimības. Reģeneratīvā medicīna ļauj veikt autologu cilmes šūnu transplantāciju, novēršot risku, ka skartās personas imūnsistēma noraida smadzenes.

Turklāt to var izmantot augu vai dzīvnieku ražošanai. Izveidot identiskas interesējošās personas kopijas. To var izmantot izmirušu dzīvnieku atjaunošanai. Visbeidzot, tā ir alternatīva neauglībai.

Kā tas darbojas?

Piemēram, pieņemsim, ka ir kāds pacients ar aknu darbības traucējumiem. Izmantojot šīs tehnoloģijas, mēs varam audzēt jaunas aknas - izmantojot pacienta ģenētisko materiālu - un pārstādīt tās, tādējādi novēršot jebkādu aknu bojājumu risku.

Pašlaik reģenerāciju ir izdevies ekstrapolēt uz nervu šūnām. Daži pētnieki uzskata, ka cilmes šūnas var izmantot smadzeņu un nervu sistēmas atjaunošanā.

Trūkumi

Ētikas jautājumi

Galvenie klonēšanas trūkumi izriet no ētiskajiem viedokļiem, kas attiecas uz procedūru. Faktiski daudzās valstīs klonēšana ir juridiski aizliegta.

Kopš slavenās aitas Dolly klonēšanas 1996. gadā, daudzos strīdos ir radušies jautājumi par šo procesu, ko piemēro cilvēkiem. Dažādi akadēmiķi ir ieņēmuši nostāju šajās smagajās debatēs, sākot no zinātniekiem līdz juristiem.

Neskatoties uz visām priekšrocībām, kas piemīt procesam, cilvēki, kuri ir pret to, apgalvo, ka klonētam cilvēkam nebūs vidējā psiholoģiskā veselība un viņi nevarēs baudīt ieguvumus, ja tai ir unikāla un neatkārtojama identitāte.

Turklāt viņi apgalvo, ka klonētais cilvēks jutīsies pēc tā, ka viņiem jāievēro īpašs dzīvesveids personai, kura tos radījusi, lai viņi varētu apšaubīt viņu brīvo gribu. Daudzi uzskata, ka embrijam ir tiesības jau no ieņemšanas brīža, un, mainot to, tas nozīmē to pārkāpšanu.

Pašlaik ir izdarīts šāds secinājums: ņemot vērā procesa vājos panākumus dzīvniekos un iespējamo veselības apdraudējumu, ko tie rada gan bērnam, gan mātei, drošības apsvērumu dēļ ir neētiski mēģināt cilvēku klonēt.

Tehniskas problēmas

Pētījumi, kas veikti ar citiem zīdītājiem, ļāva mums secināt, ka klonēšanas process rada veselības problēmas, kas galu galā izraisa nāvi.

Klonējot teļu no gēniem, kas ņemti no pieaugušas govs auss, klonētais dzīvnieks cieta no veselības problēmām. Tikai divu mēnešu vecumā jaunais teļš nomira no sirds problēmām un citām komplikācijām.

Kopš 1999. gada pētnieki var atzīmēt, ka klonēšanas process rada traucējumus indivīdu normālajā ģenētiskajā attīstībā, izraisot patoloģijas. Faktiski ziņotā aitu, govju un peļu klonēšana nav bijusi veiksmīga: klonētais organisms mirst neilgi pēc piedzimšanas.

Slavenajā aitu Dolly klonēšanas gadījumā viens no ievērojamākajiem trūkumiem bija priekšlaicīga novecošanās. Dolly radīšanai izmantotā kodola donors bija 15 gadus vecs, tāpēc klonētās aitas piedzima ar tāda vecuma organisma īpašībām, kas izraisīja strauju pasliktināšanos.

Atsauces

1. Gilberts, SF (2005). Attīstības bioloģija. Panamerican Medical Ed.
2. Jones, J. (1999). Klonēšana var izraisīt veselības traucējumus. BMJ: British Medical Journal, 318 (7193), 1230. lpp.
3. Langlois, A. (2017). Cilvēku klonēšanas globālā pārvaldība: UNESCO piemērs. Palgrave sakari, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Klonēšana. Redakcijas paziņojums.
5. Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z., & Manafi, F. (2016). Klonēšana: pārskats par bioētikas, juridiskajiem, jurisprudences un reģeneratīvajiem jautājumiem Irānā. Pasaules plastiskās ķirurģijas žurnāls, 5 (3), 213.-225.