EMBERI KLÓNOZÁS: MÓDSZEREK, SZAKASZOK, ELŐNYÖK, HÁTRÁNYOK - BIOLÓGIA - 2025

Az emberi klónozás az egyén azonos példányának előállítására utal. A kifejezés az „aszexuális szervezet replikációja” görög gyökereiből származik. A klónok előállítása nem korlátozódik a laboratóriumra. A természetben azt látjuk, hogy a klónok természetesen keletkeznek. Például a méheket szaporíthatják a méhkirály klónjai.

Ez az eljárás nagyon hasznos a biológiai tudományokban, olyan funkciókkal, amelyek túlmutatnak abban, hogy az egyik ember a másikkal azonos legyen. A klónozást nemcsak két azonos organizmus létrehozására használják, hanem szövetek és szervek klónozását is magában foglalja.

Forrás: en: Belkorin átalakította SVG-ként, módosította és fordította a Wikibob, a Wikimedia Commonson keresztül

Ezeket a szerveket a beteg test nem utasítja el, mivel genetikailag megegyeznek. Ezért alkalmazható technológia a regeneráló orvoslás területén, és nagyon ígéretes alternatíva a betegségek gyógyításában. A klónozásban alkalmazott két fő módszer a szomatikus sejtmag-transzfer és az indukált pluripotens őssejt.

Általánosságban elmondható, hogy ez jelentős viták tárgyát képezi. A szakértők szerint az emberi klónozás erkölcsi és etikai szempontból számos negatív következménnyel jár, a klónozott egyének magas halálozási arányával együtt.

A tudomány fejlődésével azonban előfordulhat, hogy a jövőben a klónozás rutinszerű módszerré válik a laboratóriumokban, mind a betegségek gyógyítására, mind a szaporodás elősegítésére.

Meghatározás

Az "emberi klónozás" kifejezést az évek során sok vita és zavar vetette körül. A klónozásnak két formája lehet: reproduktív és terápiás vagy vizsgálati. Noha ezek a meghatározások tudományosan nem helyesek, széles körben használják őket.

A terápiás klónozás nem célja két genetikailag azonos egyed létrehozása. Ebben a módban a végcél egy orvosi célokra felhasznált sejttenyészet előállítása. Ennek a módszernek a segítségével az emberi testben megtalálható összes sejt előállítható.

Ezzel szemben a reproduktív klónozás során az embriót egy nősténybe implantálják, hogy a vemhességi folyamat megtörténjen. Ezt az eljárást alkalmazták a juh Dolly klónozására 1996 júliusában.

Vegye figyelembe, hogy a terápiás klónozás során az embriót az őssejtekből tenyésztik, nem pedig véglegesítik.

Másrészről, a genetikai és molekuláris biológiai laboratóriumokban a klónozás szónak más jelentése van. Ez magában foglalja egy vektorba beillesztett DNS-szegmens megvételét és amplifikációját annak későbbi expressziója céljából. Ezt az eljárást széles körben használják a kísérletekben.

Klónozási történelem

A jelenlegi folyamatok, amelyek lehetővé teszik az organizmusok klónozását, a kutatók és tudósok több mint egy évszázados kemény munkájának eredményei.

A folyamat első jele 1901-ben történt, amikor egy mag átvitelét egy kétéltű sejtből egy másik sejtbe vitték át. A következő években a tudósoknak sikerült klónozni emlős embriókat - nagyjából az 1950-es és az 1960-as évek között.

1962-ben a béka termelődését úgy sikerült elérni, hogy egy ezüstbél béléből vett sejtmagját átvitték egy petesejtbe, amelynek magját eltávolították.

Dolly a juhok

Az 1980-as évek közepén a juhok klónozását embrionális sejtekből végezték. Hasonlóképpen, 1993-ban tehénklónozásra került sor. Az 1996-os év kulcsa volt ennek a módszertannak, mivel a társadalomban a legismertebb klónozási esemény történt: Dolly the sheep.

Mi volt egyedülálló Dolly-ban a média figyelmének felkelése érdekében? Termelését úgy végezték, hogy differenciált sejteket vett fel egy felnőtt juh emlő mirigyéből, míg a korábbi esetekben kizárólag embrionális sejteket alkalmaztak.

2000-ben már több mint nyolc emlősfajt klónoztak, és 2005-ben elérték a Snoopy nevű kutya klónozását.

Az emberekben a klónozás sokkal összetettebb. A történelem folyamán olyan csalásokról számoltak be, amelyek hatással voltak a tudományos közösségre.

Mód

Szomatikus sejt nukleáris transzfer

Az emlősökben a klónozási folyamat általában "szomatikus sejtmag-átvitel" néven ismert módszerrel történik. Ezt a technikát alkalmazták a Roslin Intézet kutatói Dolly juhok klónozására.

A testünkben kétféle sejtet különböztethetünk meg: szomatikus és szexuális. Az előbbiek képezik az egyén „testét” vagy szöveteit, míg a szexuálisak a ivarsejtek, mind a petesejtek, mind a sperma.

Elsősorban a kromoszómák száma szerint különböznek, a szomatikusok diploidok (a kromoszómák két csoportja), a haploid szexuálisak pedig csak a felét tartalmazzák. Az emberekben a test sejtjeiben 46 kromoszóma van, a nemi sejtekben pedig csak 23.

A szomatikus sejt nukleáris transzferje - ahogy a neve is sugallja - abból áll, hogy magot vesz a szomatikus sejtből és behelyezi azt egy tojásba, amelynek magját eltávolították.

Indukált pluripotens őssejt

Egy másik módszer, amely kevésbé hatékony és sokkal fárasztóbb, mint az előző, az "indukált pluripotens őssejt". A pluripotens sejtek képesek bármilyen típusú szövetet létrehozni - ellentétben a testben levő olyan általános sejtekkel, amelyeket úgy programoztak, hogy egy adott funkciót teljesítsenek.

A módszer olyan gének bevezetésén alapszik, amelyeket úgynevezett "programozási tényezőknek" hívnak, amelyek helyreállítják a felnőtt sejt pluripotens kapacitását.

Ennek a módszernek az egyik legfontosabb korlátozása a rákos sejtek potenciális fejlődése. A technológiai fejlődés azonban javította és csökkentette a klónozott szervezet esetleges károsodását.

Szakaszok (fő módszerben)

A szomatikus sejt nukleáris transzfer klónozása nagyon egyszerűen megérthető, és három alapvető lépést foglal magában:

A klónozáshoz szükséges alkotóelemek

A klónozási folyamat akkor kezdődik, ha kétféle sejt van: szexuális és szomatikus.

A nemi sejtnek egy petesejtnek nevezett női ivarsejtnek kell lennie - más néven tojás vagy petesejt. A tojás begyűjthető egy donortól, akit hormonálisan kezeltek az ivarsejtek termelésének serkentése érdekében.

A második típusú sejtnek szomatikusnak kell lennie, vagyis a klónozni kívánt szervezet sejtjének. Például májsejtekből nyerhető.

Magátvitel

A következő lépés a sejtek előkészítése a sejtmag átvitelére a donor szomatikus sejtből az petesejtbe. Ahhoz, hogy ez megtörténjen, az oocitának nincs magja.

Ehhez mikropipettát használunk. 1950-ben sikerült kimutatni, hogy amikor az oocytát üvegtűvel szúrják meg, a sejt a reprodukcióval kapcsolatos összes változáson esett át.

Bár néhány citoplazmatikus anyag átjuthat a donor sejtből az petesejtbe, a citoplazma hozzájárulása szinte teljes a petesejt által. A transzfer elvégzése után ezt a petesejtet új magmal kell átprogramozni.

Miért szükséges az átprogramozás? A sejtek képesek tárolni a történelemüket, vagyis tárolják a specializáció emlékét. Ezért ezt a memóriát törölni kell, hogy a cella újra specializálódhasson.

Az újraprogramozás a módszer egyik legnagyobb korlátozása. Ezen okokból úgy tűnik, hogy a klónozott egyed idő előtti öregedéssel és rendellenes fejlődéssel rendelkezik.

Aktiválás

A hibrid sejtet aktiválni kell az összes fejlődési folyamat előfordulásához. Két módszerrel érhető el ez a cél: elektrofúziós vagy Roslin-módszerrel és mikroinjektálási vagy Honolulu-módszerrel.

Az első az áramütés alkalmazásából áll. Impulzusáram vagy ionomicin alkalmazásával a petesejt elkezd osztódni.

A második módszer csak kalciumimpulzusokat alkalmaz az aktiválás kiváltására. Ennek a folyamatnak körültekintő idő várható, körülbelül két-hat óra.

Ezzel megkezdődik a blastocista kialakulása, amely folytatja az embrió normál fejlődését, mindaddig, amíg a folyamatot megfelelően elvégezték.

Előny

A klónozás egyik fő alkalmazása olyan betegségek kezelése, amelyeket nem könnyű gyógyítani. Kihasználhatjuk kiterjedt fejlesztési ismereteinket, különösen a korai stádiumban, és alkalmazhatjuk azokat a regeneráló gyógyászatban.

A szomatikus sejtmag-transzfer (SCNT) által klónozott sejtek nagyban hozzájárulnak a tudományos kutatási folyamatokhoz, mint modellsejtek szolgálnak a betegség okának felderítésére és a különféle gyógyszerek tesztelésére szolgáló rendszerként.

Ezenkívül az említett módszerrel előállított sejtek felhasználhatók transzplantációra vagy szervek létrehozására. Az orvostudomány ezen területét regeneratív orvoslásnak nevezik.

Az őssejtek forradalmasítják bizonyos betegségek kezelésének módját. A regeneratív orvoslás lehetővé teszi az autológ őssejt-transzplantációt, kiküszöböli az érintett személy immunrendszere általi kilökődés kockázatát.

Ezenkívül növények vagy állatok előállítására is felhasználható. Azonos személy másolatainak létrehozása. Használható a kihalt állatok újjáteremtésére. Végül, ez a meddőség alternatívája.

Hogyan működik?

Tegyük fel például, hogy van olyan beteg, akinek májproblémái vannak. Ezen technológiák alkalmazásával új májat nőhetünk fel - a beteg genetikai anyagának felhasználásával - és átültethetjük, ily módon kiküszöbölve a májkárosodás kockázatát.

Jelenleg a regenerációt sikerült extrapolálni az idegsejtekre. Egyes kutatók szerint az őssejtek felhasználhatók az agy és az idegrendszer regenerációjára.

hátrányok

Etikai kérdések

A klónozás fő hátrányai az eljárást körülvevő etikai véleményekből fakadnak. Valójában sok országban a klónozás jogilag tiltott.

Mivel a híres Dolly juhok klónozása 1996-ban történt, számos vita körülvette az emberben alkalmazott folyamat kérdését. Különböző tudósok vették fel álláspontjukat ebben a nehéz vitában, a tudósoktól az ügyvédekig.

A folyamat minden előnye ellenére az ellenzéki emberek azt állítják, hogy a klónozott ember nem élvezi átlagos pszichológiai egészséget, és nem fogja élvezni az egyedi és megismételhetetlen identitás előnyeit.

Ezen túlmenõen azzal érvelnek, hogy a klónozott személy úgy fogja érezni, hogy követnie kell annak az embernek a sajátos életvitelét, aki kiáltotta fel, hogy megkérdőjelezzék szabad akaratukat. Sokan úgy vélik, hogy az embriónak joga van a fogantatás pillanatától, és megváltoztatása azt jelenti, hogy megsértik azokat.

Jelenleg a következő következtetésre jutott: az állatokon végzett eljárás gyenge sikere és az esetleges egészségügyi kockázatok miatt, amelyek mind a gyermeket, mind az anyát jelentik, etikátlan, hogy biztonsági okokból megkíséreljék az emberi klónozást.

Technikai problémák

Más emlősökön végzett vizsgálatok lehetővé tették a következtetés levonását, hogy a klónozási folyamat olyan egészségügyi problémákhoz vezet, amelyek végül halálhoz vezetnek.

A borjúnak egy felnőtt tehén füléből vett génekből történő klónozásával a klónozott állat egészségügyi problémákat szenvedett. Mindössze két hónapos korában a fiatal borjú szívproblémákban és más szövődményekben halt meg.

1999 óta a kutatók tudomásul vették, hogy a klónozás zavarokhoz vezet az egyének normál genetikai fejlődéséhez, és patológiákat okoz. Valójában a jelentett juhok, tehenek és egerek klónozása nem volt sikeres: a klónozott szervezet röviddel született.

A Dolly juh klónozásának híres esetben az egyik legjelentősebb hátránya a korai öregedés volt. A Dolly létrehozására használt sejtmag donorja 15 éves volt, tehát a klónozott juhok abban a korban egy olyan organizmus jellemzőivel születtek, amely gyors romláshoz vezetett.

Irodalom

1. Gilbert, SF (2005). Fejlődési biológia. Panamerican Medical Ed.
2. Jones, J. (1999). A klónozás egészségügyi hibákat okozhat. BMJ: British Medical Journal, 318 (7193), 1230.
3. Langlois, A. (2017). Az emberi klónozás globális irányítása: az UNESCO esete. Palgrave közlemények, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Klónozása. Szerkesztői kötelezőség.
5. Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z. és Manafi, F. (2016). Klónozás: Áttekintés az iráni bioetika, jogi, jogtudományi és regenerációs kérdésekről. A plasztikai sebészet világlevele, 5 (3), 213–225.