Metody klonování člověka, stádia, výhody, nevýhody



klonování člověka odkazuje na výrobu identických kopií jednotlivce. Termín pochází z řeckých kořenů "asexuální replikace organismu". Produkce klonů není proces omezený na laboratoř. V přírodě vidíme, že klony jsou generovány přirozeně. Například včely mohou být množeny klony královny včely.

Tento postup je velmi užitečný v biologických vědách, s funkcemi, které přesahují produkci identického člověka k jinému. Klonování se používá nejen k vytvoření dvou identických organismů, ale také klonování tkání a orgánů.

Tyto orgány nebudou pacientovým organismem odmítány, protože jsou mu geneticky rovnocenné. Jedná se tedy o technologii použitelnou v oblasti regenerativní medicíny a je velmi perspektivní alternativou z hlediska léčebných onemocnění. Dvě hlavní metody používané v klonování jsou nukleární přenos somatických buněk a indukované pluripotentní kmenové buňky.

V obecných termínech, to je předmět významné diskuse. Podle odborníků vede klonování lidí k řadě negativních důsledků z morálního a etického hlediska, spolu s vysokou mírou úmrtnosti klonovaných jedinců..

S pokrokem vědy je však možné, že v budoucnu se klonování stane rutinní technikou v laboratořích, a to jak pro léčbu nemocí, tak pro pomoc při reprodukci..

Index

  • 1 Definice
  • 2 Historie klonování
    • 2.1 Ovce Dolly
  • 3 Metody
    • 3.1 Jaderný přenos somatických buněk
    • 3.2 Indukovaná pluripotentní kmenová buňka
  • 4 Fáze (v hlavní metodě)
    • 4.1 Součásti potřebné pro klonování
    • 4.2 Přenos jádra
    • 4.3 Aktivace
  • 5 Výhody
    • 5.1 Jak to funguje?
  • 6 Nevýhody
    • 6.1 Etické problémy
    • 6.2 Technické problémy
  • 7 Odkazy

Definice

Termín “lidské klonování” byl obklopený hodně sporem a zmatkem během let. Klonování může probíhat dvěma způsoby: reprodukčním a terapeutickým nebo výzkumným. Ačkoli tyto definice nejsou vědecky správné, jsou široce používány.

Terapeutické klonování není určeno k vytvoření dvou geneticky identických jedinců. V tomto způsobu je konečným cílem produkce buněčné kultury, která bude použita pro lékařské účely. Pomocí této techniky mohou být vytvořeny všechny buňky, které nacházíme v lidském těle.

Naproti tomu u reprodukčního klonování je embryo implantováno samici tak, aby byl proveden proces těhotenství. Toto byl postup použitý pro klonování ovce Dolly v červenci 1996.

Všimněte si, že při terapeutickém klonování se embryo kultivuje z kmenových buněk namísto nesení do termínu.

Na druhé straně v laboratořích genetiky a molekulární biologie má slovo klonování jiný význam. Zahrnuje odběr a amplifikaci segmentu DNA, který je vložen do vektoru, pro jeho pozdější expresi. Tento postup je široce používán v experimentech.

Historie klonování

Současné procesy, které umožňují klonování organismů, jsou výsledkem tvrdé práce výzkumníků a vědců po více než století..

První příznak tohoto procesu nastal v roce 1901, kdy byl přenos jádra z buňky obojživelníků přenesen do jiné buňky. V následujících letech vědci úspěšně klonovali embrya savců - zhruba v 50. a 60. letech.

V roce 1962 byla produkce žáby dosažena přenesením jádra z buňky odebrané ze střeva tadpole na oocyt, jehož jádro bylo odstraněno..

Ovce Dolly

V polovině 80. let bylo provedeno klonování ovcí z embryonálních buněk. Také v roce 1993 bylo klonování provedeno u krav. Rok 1996 byl klíčem k této metodice, protože klonovací akce, která je pro naši společnost nejznámější: ovce Dolly.

Co měla Dolly především na to, aby získala pozornost médií? Jeho produkce byla prováděna odebíráním diferencovaných buněk z mléčných žláz dospělé ovce, zatímco předchozí případy tak učinily výhradně s použitím embryonálních buněk..

V roce 2000 již bylo klonováno více než 8 druhů savců a v roce 2005 bylo dosaženo klonování kanoidu jménem Snoopy..

Klonování u lidí bylo složitější. V rámci historie byly hlášeny určité podvody, které způsobily dopad na vědeckou komunitu.

Metody

Jaderný přenos somatických buněk

Obecně se proces klonování savců provádí metodou známou jako "jaderný přenos somatických buněk". To byla technika, kterou vědci z Roslinova institutu použili klonování ovce Dolly.

V našem těle můžeme rozlišovat dva typy buněk: somatické a sexuální. První jsou ty, které tvoří "tělo" nebo tkáně jedince, zatímco sexuální jsou gamety, jak vajíčka, tak spermie..

Liší se hlavně počtem chromozomů, somatické jsou diploidní (dvě sady chromozomů) a haploidní pohlaví obsahují pouze polovinu. U lidí mají buňky těla 46 chromozomů a sexuální pouze 23.

Jaderný přenos somatických buněk - jak již název napovídá - zahrnuje odebrání jádra ze somatické buňky a jeho vložení do vajíčka, jehož jádro bylo odstraněno..

Indukovaná pluripotentní kmenová buňka

Další metoda, méně účinná a mnohem pracnější než ta předchozí, je metoda "indukované pluripotentní kmenové buňky". Pluripotentní buňky mají schopnost vyvolat jakýkoliv typ tkáně - na rozdíl od společné buňky organismu, která byla naprogramována tak, aby splňovala specifickou funkci.

Metoda je založena na zavedení genů nazývaných "faktory přeprogramování", které obnovují pluripotentní schopnosti dospělé buňky.

Jedním z nejdůležitějších omezení této metody je potenciální vývoj nádorových buněk. Pokrok technologie se však zlepšil a snížilo možné poškození klonovaného organismu.

Fáze (v hlavní metodě)

Fáze klonování přenosu jader somatických buněk jsou velmi snadno pochopitelné a zahrnují tři základní kroky:

Nezbytné komponenty pro klonování

Proces klonování začíná, jakmile máte dva typy buněk: jednu sexuální a jednu somatickou.

Sexuální buňka musí být ženský gamet zvaný oocyt - také známý jako vejce nebo vejce. Vaječník může být extrahován z dárce, který byl léčen hormonálně, aby stimuloval produkci gamet.

Druhým typem buňky musí být somatická buňka, tj. Buňka těla organismu, kterou si přeje klonovat. Může být odebrána například z jaterních buněk.

Přenos jádra

Dalším krokem je příprava buněk pro přenos jádra z somatické buňky dárce do oocytu. Aby se to stalo, oocyt musí být prostý svého jádra.

K tomu se použije mikropipeta. V roce 1950 bylo možné prokázat, že když byl oocyt prodělán skleněnou jehlou, prošla buňka všemi změnami spojenými s reprodukcí..

Ačkoliv některý cytoplazmatický materiál může procházet z dárcovské buňky do oocytu, příspěvek cytoplazmy je téměř úplný z vajíčka. Jakmile je přenos proveden, musíte pokračovat v přeprogramování tohoto vajíčka novým jádrem.

Proč je nutné přeprogramování? Buňky jsou schopny ukládat svou historii, jinými slovy si uchovávají paměť o své specializaci. Proto musí být tato paměť vymazána, aby se buňka mohla opět specializovat.

Přeprogramování je jedním z největších omezení metody. Z těchto důvodů se zdá, že klonovaný jedinec má předčasné stárnutí a abnormální vývoj.

Aktivace

Hybridní buňka musí být aktivována tak, aby nastaly všechny procesy týkající se vývoje. Existují dva způsoby, kterými lze tohoto cíle dosáhnout: elektrofúzní nebo Roslinovou metodou a mikroinjekcí nebo metodou Honolulu.

První spočívá v používání elektrických šoků. Použitím proudu pulsy nebo ionomycinem se vajíčko začne dělit.

Druhá technika používá pouze kalciové pulsy ke spuštění aktivace. Očekává se, že tento proces bude probíhat obezřetně, přibližně dvě až šest hodin.

Tak začíná tvorba blastocysty, která bude pokračovat v normálním vývoji embrya za předpokladu, že proces byl proveden správně..

Výhody

Jednou z největších aplikací klonování je léčba nemocí, které nelze snadno vyléčit. Naše rozsáhlé znalosti můžeme využít v oblasti vývoje, zejména v raných fázích, a aplikovat je na regenerativní medicínu.

Buňky klonované nukleárním somatickým buněčným přenosem (SCNT) významně přispívají k vědeckým výzkumným procesům, slouží jako modelové buňky ke zkoumání příčin onemocnění a jako systém pro testování různých léčiv.

Navíc mohou být buňky produkované touto metodou použity pro transplantaci nebo pro vytvoření orgánů. Tato oblast medicíny je známa jako regenerativní medicína.

Kmenové buňky způsobují revoluci ve způsobu léčby některých nemocí. Regenerativní medicína umožňuje autologní transplantaci kmenových buněk, čímž eliminuje riziko odmítnutí imunitním systémem postižené osoby.

Navíc může být použit pro produkci rostlin nebo živočichů. Vytváření identických replik jednotlivce zájmu. To může být použito k obnově vyhynulých zvířat. Konečně je to alternativa k neplodnosti.

Jak to funguje?

Předpokládejme například, že je pacient s problémy s játry. Pomocí těchto technologií můžeme pěstovat novou játra - s využitím genetického materiálu pacienta - a transplantovat ji, čímž se eliminuje riziko poškození jater.

V současné době byla regenerace extrapolována na nervové buňky. Někteří výzkumníci věří, že kmenové buňky mohou být použity při regeneraci mozku a nervového systému.

Nevýhody

Etické problémy

Hlavní nevýhody klonování vyplývají z etických názorů, které obklopují tento postup. Ve skutečnosti, mnoho zemí klonování je legálně zakázáno.

Od klonování slavné ovce Dolly v roce 1996, mnoho sporů obklopilo předmět tohoto procesu aplikovaného u lidí. Několik akademiků zaujalo stanovisko v této náročné diskusi, od vědců po právníky.

Navzdory všem výhodám, které tento proces má, lidé, kteří jsou proti, argumentují tím, že klonovaná lidská bytost nebude mít průměrné psychické zdraví a nebude moci využívat výhod jedinečné a neopakovatelné identity..

Kromě toho tvrdí, že klonovaná osoba bude mít pocit, že musí dodržovat specifický životní vzor osoby, která ho vytvořila, aby mohl zpochybnit svou svobodnou vůli. Mnozí se domnívají, že embryo má práva od okamžiku početí a měnit to znamená jejich porušení.

V současné době bylo dosaženo následujícího závěru: vzhledem k nedostatečnému úspěchu procesu u zvířat a možným rizikům pro zdraví dítěte i matky je neetické pokusit se klonovat u lidí z bezpečnostních důvodů.

Technické problémy

Studie u jiných savců nám umožnily dospět k závěru, že proces klonování vede ke zdravotním problémům, které nakonec vedou k smrti.

Při klonování tele z genů odebraných z ucha dospělé krávy, klonované zvíře trpělo zdravotními problémy. S pouhými dvěma měsíci, mladé tele zemřelo na srdeční problémy a jiné komplikace.

Od roku 1999 vědci zjistili, že proces klonování vede k interferenci s normálním genetickým vývojem jedinců, což způsobuje patologie. Klonování ovcí, krav a myší nebylo ve skutečnosti úspěšné: klonovaný organismus zemře krátce po narození.

Ve slavném případě klonování ovcí Dolly, jedním z nejvýraznějších nevýhod bylo předčasné stárnutí. Dárce jádra použitého k vytvoření Dolly byl starý 15 let, takže klonované ovce se narodily s charakteristikami organismu tohoto věku, což vedlo k rychlému zhoršení.

Odkazy

  1. Gilbert, S. F. (2005). Biologie vývoje. Panamericana Medical.
  2. Jones, J. (1999). Klonování může způsobit poškození zdraví. BMJ: British Medical Journal, 318(7193), 1230.
  3. Langlois, A. (2017). Globální řízení klonování lidí: případ UNESCO. Palgrave komunikace, 3, 17019.
  4. McLaren, A. (2003). Klonování. Redakční Complutense.
  5. Nabavizadeh, S.L., Mehrabani, D., Vahedi, Z., & Manafi, F. (2016). Klonování: Přehled o bioetice, právní, právní vědě a regeneračních otázkách v Íránu. Světový časopis plastické chirurgie, 5(3), 213-225.