КЛОНУВАННЯ ЛЮДИНИ: МЕТОДИ, ЕТАПИ, ПЕРЕВАГИ, НЕДОЛІКИ - БІОЛОГІЯ - 2025

Клонування людини відноситься до виробництва ідентичних копій індивідуума. Термін походить від грецьких коренів "безстатевої реплікації організму". Виробництво клонів не є процесом, обмеженим лабораторією. У природі ми бачимо, що клони створюються природним шляхом. Наприклад, бджіл можна розмножувати клонами бджоли-королеви.

Ця процедура є дуже корисною в біологічних науках з функціями, які виходять за рамки створення однієї людини ідентичної іншій. Клонування використовується не лише для створення двох однакових організмів, воно також включає клонування тканин і органів.

Джерело: За en: перетворений у SVG Belkorin, модифікований та перекладений Wikibob, через Wikimedia Commons

Ці органи не будуть відкинуті організмом пацієнта, оскільки вони генетично такі самі, як і він. Тому це застосовна технологія в галузі регенеративної медицини і є дуже перспективною альтернативою в плані вилікування захворювань. Два основні методи, використовувані при клонуванні, - це перенесення ядерної соматичної клітини та індукована плюрипотентна стовбурова клітина.

Взагалі, це предмет суттєвих суперечок. На думку експертів, клонування людини несе в собі низку негативних наслідків з морально-етичної точки зору разом з високими показниками смертності клонованих осіб.

Однак, з прогресом науки, можливо, в майбутньому клонування стане звичайною методикою в лабораторіях, як для вилікування захворювань, так і для допомоги у розмноженні.

Визначення

Термін "клонування людини" протягом багатьох років був оточений великою суперечливістю та сум'яттям. Клонування може мати дві форми: репродуктивну та терапевтичну чи дослідницьку. Хоча ці визначення не є науково правильними, вони широко використовуються.

Терапевтичне клонування не призначене для створення двох генетично однакових особин. У цій модалі кінцевою метою є отримання клітинної культури, яка буде використовуватися в медичних цілях. За допомогою цієї методики можна виробити всі клітини, що знаходяться в організмі людини.

Навпаки, при репродуктивному клонуванні ембріон імплантується в самку, щоб відбувся процес гестації. Така процедура була використана для клонування овець Доллі в липні 1996 року.

Зауважте, що при терапевтичному клонуванні ембріон культивується із стовбурових клітин, а не доводиться до кінця.

З іншого боку, в лабораторіях генетики та молекулярної біології слово клонування має інше значення. Він передбачає взяття та ампліфікацію сегмента ДНК, який вставляється у вектор, для подальшої його експресії. Ця процедура широко використовується в експериментах.

Історія клонування

Сучасні процеси, що дозволяють клонувати організми, є результатом наполегливої ​​роботи дослідників та вчених протягом більше століття.

Перша ознака процесу сталася в 1901 році, коли перенесення ядра з амфібійної клітини було перенесено в іншу клітину. У наступні роки вченим вдалося клонувати ембріони ссавців - приблизно між 50-х та 1960-х роками.

У 1962 році виробництво жаби було досягнуто за рахунок перенесення ядра клітини, взятої з кишечника пуголовка, до ооцита, ядро ​​якого було видалено.

Доллі вівці

У середині 1980-х років було здійснено клонування овець з ембріональних клітин. Так само в 1993 році було здійснено клонування корів. 1996 рік був ключовим у цій методології, оскільки відбулася найвідоміша подія клонування в нашому суспільстві: Доллі вівці.

Що було унікальним у Доллі, щоб привернути увагу ЗМІ? Його виробництво здійснювалося шляхом взяття диференційованих клітин з молочних залоз дорослої вівці, тоді як попередні випадки робили це за допомогою виключно ембріональних клітин.

У 2000 році вже було клоновано понад 8 видів ссавців, а в 2005 році було клоновано каніду на ім'я Снупі.

Клонування у людини було складніше. Протягом історії повідомлялося про певні шахрайства, які спричинили вплив на наукове співтовариство.

Методи

Перенесення ядерної соматичної клітини

Як правило, процес клонування у ссавців відбувається методом, відомим як "перенесення ядерних соматичних клітин". Це була методика, яку застосовували дослідники Інституту Росліна для клонування овець Доллі.

У нашому організмі ми можемо диференціювати два типи клітин: соматичну та статеву. Перші - це ті, що утворюють «тіло» або тканини індивіда, а статеві - гамети, як яйцеклітини, так і сперматозоїди.

Вони відрізняються головним чином за кількістю хромосом, соматичні - диплоїдні (два набори хромосом), а гаплоїдні статеві містять лише половину. У людини клітини організму мають 46 хромосом, а статеві клітини - лише 23.

Ядерна передача соматичної клітини - як випливає з назви - складається з того, щоб взяти ядро ​​з соматичної клітини та вставити його в яйце, ядро ​​якого було видалено.

Індукована плюрипотентна стовбурова клітина

Інший метод, менш ефективний і значно більш трудомісткий, ніж попередній, - це "індукована плюрипотентна стовбурова клітина". Плюрипотентні клітини здатні породжувати будь-який тип тканини - на відміну від звичайної клітини в організмі, яка запрограмована на виконання певної функції.

Метод заснований на введенні генів під назвою "фактори перепрограмування", що відновлюють плюрипотентні можливості дорослої клітини.

Одне з найважливіших обмежень цього методу - потенційний розвиток ракових клітин. Однак прогрес у галузі технологій покращив та зменшив можливі ушкодження клонованого організму.

Етапи (в основному методі)

Етапи клонування ядерних переносів соматичних клітин дуже прості для розуміння і містять три основні етапи:

Компоненти, необхідні для клонування

Процес клонування починається після того, як у вас є два типи клітин: статева та соматична.

Статева клітина повинна бути жіночою гаметою під назвою ооцит - також відомий як яйцеклітина або яйцеклітина. Яйце може бути зібране у донора, якого лікували гормонально, щоб стимулювати вироблення гамет.

Другий тип клітин повинен бути соматичним, тобто клітиною організму організму, яку ви хочете клонувати. Його можна взяти, наприклад, з клітин печінки.

Основна передача

Наступним етапом є підготовка клітин до перенесення ядра від донорської соматичної клітини до яйцеклітини. Щоб це відбулося, яйцеклітина повинна бути позбавлена ​​свого ядра.

Для цього використовується мікропіпетка. У 1950 році можна було показати, що при проколюванні ооцита скляною голкою клітина зазнала всіх змін, пов’язаних із розмноженням.

Хоча деякий цитоплазматичний матеріал може переходити від донорської клітини до яйцеклітини, внесок цитоплазми майже загальний. Після того, як передача буде здійснена, цю яйцеклітину потрібно перепрограмувати на нове ядро.

Для чого потрібна перепрограмування? Клітини здатні зберігати свою історію, іншими словами, вона зберігає пам’ять про свою спеціалізацію. Тому цю пам'ять потрібно стерти, щоб клітина змогла знову спеціалізуватися.

Перепрограмування - одне з найбільших обмежень методу. З цієї причини, здається, що у клонованого індивіда спостерігається передчасне старіння та аномальний розвиток.

Активація

Гібридна клітина повинна бути активована для всіх процесів розвитку. Є два методи, за допомогою яких можна досягти цієї мети: методом електрофузії або методом Росліна та методом мікроін'єкції або Гонолулу.

Перший полягає у використанні електричних ударів. За допомогою застосування імпульсного струму або іономіцину яйцеклітина починає ділитися.

Друга методика використовує лише імпульси кальцію, щоб викликати активацію. Очікується, що цей процес буде обґрунтованим, приблизно від двох до шести годин.

Таким чином починається утворення бластоцисти, яка буде продовжувати нормальний розвиток ембріона, доки процес буде проведений правильно.

Перевага

Одне з головних застосувань клонування - це лікування захворювань, які нелегко вилікувати. Ми можемо скористатися нашими широкими знаннями щодо розвитку, особливо на ранніх стадіях, і застосувати їх до регенеративної медицини.

Клітини, клоновані ядерним переносом соматичних клітин (SCNT), вносять величезний внесок у наукові процеси досліджень, слугуючи модельними клітинами для дослідження причини захворювання та як система тестування різних лікарських засобів.

Крім того, клітини, вироблені за вказаною методикою, можуть бути використані для трансплантації або для створення органів. Ця галузь медицини відома як регенеративна медицина.

Стовбурові клітини революціонізують спосіб лікування певних захворювань. Регенеративна медицина дозволяє проводити аутологічну трансплантацію стовбурових клітин, виключаючи ризик відторгнення імунною системою ураженої людини.

Крім того, його можна використовувати для виробництва рослин або тварин. Створення однакових реплік особистості, що цікавить. Його можна використовувати для відтворення вимерлих тварин. Нарешті, це альтернатива безпліддя.

Як це працює?

Наприклад, припустимо, у пацієнта є проблеми з печінкою. Використовуючи ці технології, ми можемо виростити нову печінку, використовуючи генетичний матеріал пацієнта - і пересадити її, тим самим усуваючи будь-який ризик ураження печінки.

В даний час регенерацію вдалося екстраполювати на нервові клітини. Деякі дослідники вважають, що стовбурові клітини можна використовувати для регенерації мозку та нервової системи.

Недоліки

Етичні питання

Основні недоліки клонування випливають з етичних думок навколо процедури. Насправді багато країн клонування заборонено юридично.

Оскільки клонування знаменитої вівці Доллі відбулося в 1996 році, багато суперечок оточили питання цього процесу, застосованого у людей. У цій нелегкій дискусії позиціонували різні вчені - від вчених до юристів.

Незважаючи на всі переваги, які має цей процес, люди, які проти нього, стверджують, що клонована людина не буде користуватися середнім психологічним здоров’ям і не зможе насолодитися вигодою від унікальної та неповторної ідентичності.

Крім того, вони стверджують, що клоновані люди відчують, що вони повинні слідувати певній життєвій схемі людини, яка породила їх, щоб вони могли поставити під сумнів свою вільну волю. Багато хто вважає, що ембріон має права з моменту зачаття, і змінювати це означає їх порушення.

В даний час зроблено наступний висновок: через низьку успішність процесу у тварин та потенційні ризики для здоров’я, які вони становлять як для дитини, так і для матері, неетично намагатися клонувати людину з міркувань безпеки.

Технічні проблеми

Дослідження, проведені на інших ссавцях, дозволили зробити висновок, що процес клонування призводить до проблем зі здоров’ям, які в кінцевому рахунку призводять до смерті.

Клонувавши теля з генів, узятих з вуха дорослої корови, клонована тварина страждала від проблем зі здоров’ям. Всього за два місяці молода теля померла від проблем із серцем та інших ускладнень.

Починаючи з 1999 року, дослідники змогли відзначити, що процес клонування призводить до втручання в нормальний генетичний розвиток особин, викликаючи патології. Насправді клонування овець, корів та мишей, про які повідомлялося, не було успішним: клонований організм гине незабаром після народження.

У відомому випадку клонування овець Доллі однією з найпомітніших недоліків було передчасне старіння. Донору ядра, використовуваного для створення Доллі, було 15 років, тому у клонів овець народилася з особливостями організму того віку, що призводить до швидкого руйнування.

Список літератури

1. Гілберт, Ш.Ф. (2005). Біологія розвитку. Panamerican Medical Ed.
2. Джонс, Дж. (1999). Клонування може спричинити вади здоров'я. BMJ: Британський медичний журнал, 318 (7193), 1230.
3. Ланглуа, А. (2017). Глобальне управління клонуванням людини: справа ЮНЕСКО. Палграйв комунікації, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Клонування. Редакційна прихильність.
5. Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z., and Manafi, F. (2016). Клонування: огляд біоетики, правових питань, юриспруденції та регенеративних питань в Ірані. Світовий журнал пластичної хірургії, 5 (3), 213-225.