Μέθοδοι ανθρώπινης κλωνοποίησης, στάδια, πλεονεκτήματα, μειονεκτήματα

Το ανθρώπινη κλωνοποίηση αναφέρεται στην παραγωγή πανομοιότυπων αντιγράφων ενός ατόμου. Ο όρος προέρχεται από τις ελληνικές ρίζες του «ασεξουαλικού αναδιπλασιασμού ενός οργανισμού». Η παραγωγή κλώνων δεν είναι διαδικασία που περιορίζεται στο εργαστήριο. Στη φύση, βλέπουμε ότι οι κλώνοι παράγονται φυσικά. Για παράδειγμα, οι μέλισσες μπορούν να αναπαραχθούν με κλώνους της βασίλισσας μέλισσας.

Αυτή η διαδικασία είναι πολύ χρήσιμη στις βιολογικές επιστήμες, με λειτουργίες που ξεπερνούν την παραγωγή ταυτόσημου ανθρώπου με άλλο. Η κλωνοποίηση δεν χρησιμοποιείται μόνο για τη δημιουργία δύο ταυτόσημων οργανισμών, αλλά περιλαμβάνει και την κλωνοποίηση ιστών και οργάνων.

Αυτά τα όργανα δεν θα απορριφθούν από τον οργανισμό του ασθενούς, αφού είναι γενετικά ίσα με αυτόν. Ως εκ τούτου, πρόκειται για μια τεχνολογία που εφαρμόζεται στον τομέα της αναγεννητικής ιατρικής και αποτελεί μια πολλά υποσχόμενη εναλλακτική λύση όσον αφορά τη θεραπεία ασθενειών. Οι δύο κύριες μέθοδοι που χρησιμοποιούνται στην κλωνοποίηση είναι η πυρηνική μεταφορά σωματικών κυττάρων και το επαγόμενο πολυδύναμο βλαστοκύτταρο.

Σε γενικές γραμμές, αποτελεί αντικείμενο σημαντικής διαμάχης. Σύμφωνα με τους ειδικούς, η ανθρώπινη κλωνοποίηση οδηγεί σε μια σειρά αρνητικών συνεπειών από ηθική και ηθική άποψη, σε συνδυασμό με τα υψηλά ποσοστά θνησιμότητας των κλωνοποιημένων ατόμων.

Ωστόσο, με την πρόοδο της επιστήμης, είναι πιθανό ότι στο μέλλον η κλωνοποίηση θα γίνει μια τεχνική ρουτίνας στα εργαστήρια, τόσο για τη θεραπεία των ασθενειών όσο και για τη βοήθεια στην αναπαραγωγή.

Ευρετήριο

• 1 Ορισμός
• 2 Ιστορία της κλωνοποίησης
  • 2.1 Τα πρόβατα Dolly
• 3 Μέθοδοι
  • 3.1 Πυρηνική μεταφορά σωματικών κυττάρων
  • 3.2 Επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα
• 4 στάδια (στην κύρια μέθοδο)
  • 4.1 Στοιχεία που απαιτούνται για την κλωνοποίηση
  • 4.2 Μεταφορά πυρήνα
  • 4.3 Ενεργοποίηση
• 5 Πλεονεκτήματα
  • 5.1 Πώς λειτουργεί;?
• 6 Μειονεκτήματα
  • 6.1 Ηθικά προβλήματα
  • 6.2 Τεχνικά προβλήματα
• 7 Αναφορές

Ορισμός

Ο όρος "ανθρώπινη κλωνοποίηση" περιβάλλεται από πολλή διαμάχη και σύγχυση όλα αυτά τα χρόνια. Η κλωνοποίηση μπορεί να συμβεί με δύο τρόπους: αναπαραγωγική και θεραπευτική ή έρευνα. Παρόλο που αυτοί οι ορισμοί δεν είναι επιστημονικά σωστοί, χρησιμοποιούνται ευρέως.

Η θεραπευτική κλωνοποίηση δεν αποσκοπεί στη δημιουργία δύο γενετικά όμοιων ατόμων. Με αυτόν τον τρόπο, ο τελικός στόχος είναι η παραγωγή μιας κυτταροκαλλιέργειας που θα χρησιμοποιηθεί για ιατρικούς σκοπούς. Μέσω αυτής της τεχνικής μπορούν να παραχθούν όλα τα κύτταρα που βρίσκουμε στο ανθρώπινο σώμα.

Αντιθέτως, στην αναπαραγωγική κλωνοποίηση, το έμβρυο εμφυτεύεται σε θηλυκό ώστε να διεξάγεται η διαδικασία κύησης. Αυτή ήταν η διαδικασία που χρησιμοποιήθηκε για την κλωνοποίηση των προβάτων Dolly τον Ιούλιο του 1996.

Σημειώστε ότι, στην θεραπευτική κλωνοποίηση, το έμβρυο καλλιεργείται από βλαστοκύτταρα, αντί να το μεταφέρει στον όρο.

Από την άλλη πλευρά, στα εργαστήρια γενετικής και μοριακής βιολογίας, η λέξη κλωνοποίηση έχει και άλλη σημασία. Περιλαμβάνει τη λήψη και την ενίσχυση ενός τμήματος DNA που εισάγεται σε ένα φορέα, για την μεταγενέστερη έκφρασή του. Αυτή η διαδικασία χρησιμοποιείται ευρέως σε πειράματα.

Ιστορία της κλωνοποίησης

Οι τρέχουσες διαδικασίες που επιτρέπουν την κλωνοποίηση οργανισμών είναι αποτέλεσμα της σκληρής δουλειάς των ερευνητών και των επιστημόνων για περισσότερο από έναν αιώνα.

Το πρώτο σημάδι της διαδικασίας συνέβη το 1901, όπου η μεταφορά ενός πυρήνα από ένα αμφίβιο κύτταρο μεταφέρθηκε σε ένα άλλο κύτταρο. Στα επόμενα χρόνια, οι επιστήμονες κλωνοποίησαν με επιτυχία έμβρυα θηλαστικών - περίπου μεταξύ της δεκαετίας του 1950 και της δεκαετίας του 1960.

Το 1962, η παραγωγή ενός βατράχου επιτεύχθηκε με τη μεταφορά ενός πυρήνα από ένα κύτταρο που λήφθηκε από το έντερο ενός γόνου με ένα ωοκύτταρο του οποίου ο πυρήνας αφαιρέθηκε.

Το πρόβατο Dolly

Στα μέσα της δεκαετίας του 1980 πραγματοποιήθηκε η κλωνοποίηση προβάτων από εμβρυϊκά κύτταρα. Επίσης, το 1993 η κλωνοποίηση εκτελέστηκε σε αγελάδες. Το έτος 1996 ήταν το κλειδί για αυτή τη μεθοδολογία, δεδομένου ότι το γεγονός της κλωνοποίησης που ήταν πιο γνωστό στην κοινωνία μας συνέβη: τα πρόβατα Dolly.

Τι έπρεπε να έχει η Dolly, ιδίως για να προσελκύσει την προσοχή των μέσων μαζικής ενημέρωσης; Η παραγωγή του έγινε λαμβάνοντας διαφοροποιημένα κύτταρα του μαστικού αδένα ενός ενήλικα πρόβατα, ενώ οι προηγούμενες περιπτώσεις είχε κάνει αποκλειστικά και μόνο με τη χρήση κυττάρων του εμβρύου.

Κατά το έτος 2000, περισσότερα από 8 είδη θηλαστικών είχαν ήδη κλωνοποιηθεί και το 2005 επιτεύχθηκε η κλωνοποίηση ενός κυνοειδούς τύπου Snoopy..

Η κλωνοποίηση στους ανθρώπους ήταν πιο περίπλοκη. Εντός της ιστορίας έχουν αναφερθεί ορισμένες απάτες που έχουν προκαλέσει αντίκτυπο στην επιστημονική κοινότητα.

Μέθοδοι

Πυρηνική μεταφορά σωματικών κυττάρων

Γενικά, η διαδικασία κλωνοποίησης θηλαστικών λαμβάνει χώρα με μια μέθοδο γνωστή ως "πυρηνική μεταφορά σωματικών κυττάρων". Αυτή ήταν η τεχνική που χρησιμοποίησαν οι ερευνητές του Ινστιτούτου Roslin για να κλωνοποιήσουν το πρόβατο Dolly.

Στο σώμα μας, μπορούμε να διαφοροποιήσουμε δύο είδη κυττάρων: σωματικά και σεξουαλικά. Το πρώτο είναι αυτά που σχηματίζουν το «σώμα» ή ιστό του ατόμου, ενώ η σεξουαλική γαμέτες είναι και τα δύο αυγά και σπέρμα.

Διαφέρουν κυρίως από τον αριθμό των χρωμοσωμάτων είναι διπλοειδή σωματικά (δύο σειρές χρωμοσωμάτων) και η σεξουαλική απλοειδή περιέχουν μόνο κατά το ήμισυ. Στους ανθρώπους, τα κύτταρα του σώματος διαθέτουν 46 χρωμοσώματα και τα σεξουαλικά μόνο 23.

Η πυρηνική μεταφορά σωματικών κυττάρων - όπως υποδηλώνει το όνομα - θα περιλαμβάνει τη λήψη ενός πυρήνα του σωματικού κυττάρου και τοποθετήστε το σε ένα ωάριο του οποίου η ίδια πυρήνας έχει αφαιρεθεί.

Επαγόμενα πολυδύναμα βλαστοκύτταρα

Μια άλλη μέθοδος, λιγότερο αποτελεσματική και πολύ πιο επίπονη από την προηγούμενη, είναι αυτή του "επαγόμενου πολυδύναμου βλαστοκυττάρου". Τα πολυδύναμα κύτταρα έχουν την ικανότητα να δημιουργούν οποιοδήποτε τύπο ιστού - σε αντίθεση με ένα κοινό κύτταρο του οργανισμού, το οποίο έχει προγραμματιστεί για να εκπληρώσει μια συγκεκριμένη λειτουργία.

Η μέθοδος βασίζεται στην εισαγωγή γονιδίων που ονομάζονται "παράγοντες επαναπρογραμματισμού" που αποκαθιστούν τις πολυδύναμες ικανότητες του ενήλικου κυττάρου.

Ένας από τους σημαντικότερους περιορισμούς αυτής της μεθόδου είναι η πιθανή ανάπτυξη καρκινικών κυττάρων. Ωστόσο, η πρόοδος της τεχνολογίας έχει βελτιωθεί και έχει μειώσει την πιθανή βλάβη του κλωνοποιημένου οργανισμού.

Στάδια (στην κύρια μέθοδο)

Τα στάδια για την κλωνοποίηση της μεταφοράς πυρηνικών σωματικών κυττάρων είναι πολύ εύκολα κατανοητά και περιλαμβάνουν τρία βασικά βήματα:

Απαραίτητα στοιχεία για την κλωνοποίηση

Η διαδικασία της κλωνοποίησης αρχίζει μόλις έχετε δύο τύπους κυττάρων: ένα σεξουαλικό και ένα σωματικό.

Το σεξουαλικό κύτταρο πρέπει να είναι θηλυκό παιχνίδι που ονομάζεται ωοκύτταρο - επίσης γνωστό ως αυγό ή αυγό. Το ωάριο μπορεί να εξαχθεί από έναν δότη ο οποίος έχει υποστεί ορμονική αγωγή για να διεγείρει την παραγωγή των γαμετών.

Ο δεύτερος τύπος κυττάρου πρέπει να είναι ένα σωματικό, δηλαδή ένα κύτταρο του σώματος του οργανισμού που κάποιος επιθυμεί να κλωνοποιήσει. Μπορεί να ληφθεί από τα κύτταρα του ήπατος, για παράδειγμα.

Βασική μεταφορά

Το επόμενο στάδιο είναι η παρασκευή των κυττάρων για τη μεταφορά του πυρήνα από το σωματικό κύτταρο-δότη στο ωοκύτταρο. Για να γίνει αυτό, το ωοκύτταρο πρέπει να στερείται του πυρήνα του.

Για να γίνει αυτό, χρησιμοποιείται μια μικροπιπέτα. Το 1950 ήταν δυνατό να αποδειχθεί ότι όταν ένα αυγό τσιμπήθηκε με ένα ποτήρι βελόνα κύτταρο βίωνε όλες τις συνακόλουθες αλλαγές για την αναπαραγωγή.

Αν και μπορείτε να περάσετε κάποιο κυτταροπλασματικό υλικό του κυττάρου δότη ωαρίου, η συμβολή της στο κυτταρόπλασμα είναι σχεδόν ολοκληρωθεί από το αυγό. Μόλις γίνει η μεταφορά, πρέπει να προχωρήσετε στον επαναπρογραμματισμό αυτού του ωαρίου με νέο πυρήνα.

Γιατί είναι απαραίτητος ο επαναπρογραμματισμός; Τα κελιά μπορούν να αποθηκεύσουν την ιστορία τους, με άλλα λόγια διατηρούν μια μνήμη της εξειδίκευσής τους. Επομένως, αυτή η μνήμη πρέπει να διαγραφεί έτσι ώστε η κυψέλη να μπορεί να ειδικευτεί ξανά.

Ο επαναπρογραμματισμός είναι ένας από τους μεγαλύτερους περιορισμούς της μεθόδου. Για τους λόγους αυτούς το κλωνοποιημένο άτομο φαίνεται να έχει πρόωρη γήρανση και ανώμαλη ανάπτυξη.

Ενεργοποίηση

Το υβριδικό κύτταρο πρέπει να ενεργοποιηθεί έτσι ώστε να προκύψουν όλες οι διαδικασίες που αφορούν την ανάπτυξη. Υπάρχουν δύο μέθοδοι με τις οποίες μπορεί να επιτευχθεί αυτός ο στόχος: με ηλεκτροσύνθεση ή με μέθοδο Roslin και με μικροέγχυση ή με μέθοδο Χονολουλού.

Το πρώτο αποτελείται από τη χρήση ηλεκτρικών σοκ. Χρησιμοποιώντας την εφαρμογή ενός ρεύματος από παλμούς ή από ιονομυκίνη, ο ωαρίων αρχίζει να διαιρείται.

Η δεύτερη τεχνική χρησιμοποιεί μόνο παλμούς ασβεστίου για να ενεργοποιήσει την ενεργοποίηση. Ένας συνετός χρόνος αναμένεται να λάβει χώρα αυτή τη διαδικασία, περίπου δύο με έξι ώρες.

Έτσι αρχίζει ο σχηματισμός μιας βλαστοκύστης που θα συνεχίσει την κανονική ανάπτυξη ενός εμβρύου, υπό την προϋπόθεση ότι η διαδικασία έχει διεξαχθεί σωστά.

Πλεονεκτήματα

Μία από τις μεγαλύτερες εφαρμογές της κλωνοποίησης είναι η θεραπεία ασθενειών που δεν είναι εύκολο να θεραπευτούν. Μπορούμε να επωφεληθούμε από τις εκτεταμένες γνώσεις μας όσον αφορά την ανάπτυξη, ειδικά στα πρώτα στάδια, και να την εφαρμόσουμε στην αναγεννητική ιατρική.

Τα κύτταρα που κλωνοποιούνται με μεταφορά πυρηνικών σωματικών κυττάρων (SCNT) συμβάλλουν τεράστια στις διεργασίες επιστημονικής έρευνας, χρησιμεύοντας ως μοντέλα κυττάρων για τη διερεύνηση της αιτίας των ασθενειών και ως ένα σύστημα για τη δοκιμή διαφορετικών φαρμάκων.

Επιπλέον, τα κύτταρα που παράγονται με αυτή τη μεθοδολογία μπορούν να χρησιμοποιηθούν για μεταμόσχευση ή για τη δημιουργία οργάνων. Αυτό το πεδίο της ιατρικής είναι γνωστό ως αναγεννητική ιατρική.

Τα βλαστικά κύτταρα επαναφέρουν τον τρόπο που αντιμετωπίζουμε ορισμένες ασθένειες. Η αναγεννητική ιατρική επιτρέπει τη μεταμόσχευση αυτόλογων βλαστικών κυττάρων, εξαλείφοντας τον κίνδυνο απόρριψης από το ανοσοποιητικό σύστημα του προσβεβλημένου ατόμου.

Επιπλέον, μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την παραγωγή φυτών ή ζώων. Δημιουργία πανομοιότυπων αντιγράφων του ενδιαφερομένου. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για να αναδημιουργήσει εξαφανισμένα ζώα. Τέλος, αποτελεί εναλλακτική λύση στην υπογονιμότητα.

Πώς λειτουργεί?

Για παράδειγμα, υποθέστε ότι υπάρχει ένας ασθενής με προβλήματα στο ήπαρ. Χρησιμοποιώντας αυτές τις τεχνολογίες, μπορούμε να αναπτύξουμε μια νέα ηπατική χρήση του γενετικού υλικού του ασθενούς - και να το μεταμοσχεύσουμε, εξαλείφοντας έτσι κάθε κίνδυνο για ηπατική βλάβη.

Επί του παρόντος, η αναγέννηση έχει προεκταθεί σε νευρικά κύτταρα. Μερικοί ερευνητές πιστεύουν ότι τα βλαστικά κύτταρα μπορούν να χρησιμοποιηθούν στην αναγέννηση του εγκεφάλου και του νευρικού συστήματος.

Μειονεκτήματα

Ηθικά προβλήματα

Τα κύρια μειονεκτήματα της κλωνοποίησης απορρέουν από τις ηθικές απόψεις που αφορούν τη διαδικασία. Στην πραγματικότητα, πολλές κλωνοποίηση χωρών απαγορεύεται νόμιμα.

Από την κλωνοποίηση των διάσημων προβάτων Dolly το 1996, πολλές αμφισβητήσεις περιβάλλουν το θέμα αυτής της διαδικασίας που εφαρμόζεται στους ανθρώπους. Πολλοί ακαδημαϊκοί έχουν λάβει θέση σε αυτή την επίπονη συζήτηση, από επιστήμονες σε δικηγόρους.

Παρά όλα τα πλεονεκτήματα που έχει η διαδικασία, οι άνθρωποι που είναι αντίθετοι υποστηρίζουν ότι ο κλωνοποιημένος άνθρωπος δεν θα απολαμβάνει μέση ψυχολογική υγεία και δεν θα μπορεί να απολαμβάνει το όφελος της κατοχής μιας μοναδικής και αδιάκοπης ταυτότητας.

Επιπλέον, υποστηρίζουν ότι ο κλωνοποιημένος θα αισθανθεί ότι πρέπει να ακολουθήσει ένα συγκεκριμένο μοντέλο ζωής του ατόμου που τον προκάλεσε, οπότε θα μπορούσε να αμφισβητήσει την ελεύθερη βούλησή του. Πολλοί θεωρούν ότι το έμβρυο έχει δικαιώματα από τη στιγμή της σύλληψης και, για να το μεταβάλει σημαίνει την παραβίαση τους.

Επί του παρόντος, έχει επιτευχθεί το ακόλουθο συμπέρασμα: λόγω της ανεπαρκούς επιτυχίας της διαδικασίας στα ζώα και των δυνητικών κινδύνων για την υγεία τόσο του παιδιού όσο και της μητέρας, είναι ανήθικο να επιχειρείται κλωνοποίηση στον άνθρωπο για λόγους ασφαλείας.

Τεχνικά προβλήματα

Μελέτες σε άλλα θηλαστικά μας επέτρεψαν να συμπεράνουμε ότι η διαδικασία κλωνοποίησης οδηγεί σε προβλήματα υγείας που τελικά οδηγούν σε θάνατο.

Κατά την κλωνοποίηση ενός μοσχαριού από τα γονίδια που λαμβάνονται από το αυτί μιας ενήλικης αγελάδας, το κλωνοποιημένο ζώο υπέφερε από προβλήματα υγείας. Με μόλις δύο μήνες, ο νεαρός μόσχος πέθανε από καρδιακά προβλήματα και άλλες επιπλοκές.

Από το 1999, οι ερευνητές σημείωσαν ότι η διαδικασία κλωνοποίησης οδηγεί σε παρέμβαση στη φυσιολογική γενετική ανάπτυξη των ατόμων, προκαλώντας παθολογίες. Στην πραγματικότητα, η κλωνοποίηση των προβάτων, των αγελάδων και των ποντικών που αναφέρθηκαν δεν ήταν επιτυχής: ο κλωνοποιημένος οργανισμός πεθαίνει λίγο μετά τη γέννηση.

Στη διάσημη περίπτωση της κλωνοποίησης των προβάτων Dolly, ένα από τα πιο αξιοσημείωτα μειονεκτήματα ήταν η πρόωρη γήρανση. Ο δότης του πυρήνα που χρησιμοποιήθηκε για τη δημιουργία της Dolly ήταν 15 χρονών, έτσι τα κλωνοποιημένα πρόβατα γεννήθηκαν με χαρακτηριστικά ενός οργανισμού αυτής της ηλικίας, οδηγώντας σε ταχεία επιδείνωση.

Αναφορές

1. Gilbert, S.F. (2005). Βιολογία της ανάπτυξης. Ed. Panamericana Medical.
2. Jones, J. (1999). Η κλωνοποίηση μπορεί να προκαλέσει ελαττώματα υγείας. BMJ: British Medical Journal, 318(7193), 1230.
3. Langlois, Α. (2017). Η παγκόσμια διακυβέρνηση της ανθρώπινης κλωνοποίησης: η περίπτωση της UNESCO. Επικεφαλής επικοινωνίας, 3, 17019.
4. McLaren, Α. (2003). Κλωνοποίηση. Συντακτική εκδοχή.
5. Nabavizadeh, S.L., Mehrabani, D., Vahedi, Ζ., & Manafi, F. (2016). Κλωνοποίηση: Μια ανασκόπηση της βιοηθικής, της νομικής, της νομολογίας και των αναγεννητικών ζητημάτων στο Ιράν. Παγκόσμιο περιοδικό πλαστικής χειρουργικής, 5(3), 213-225.