Смъртта на Доли - краят на ерата на клонингите
Има няколко вида клониране. Молекулярното клониране отдавна се използва в биотехнологиите. Чрез този метод е възможно да се вгради допълнителна генетична информация в ДНК на клетка или вирус, която ще бъде наследена. Именно молекулярното клониране дава възможност да се получава инсулин с помощта на бактерии (рекомбинантен инсулин), да се създават генетично модифицирани продукти, а също така е в основата на генната терапия.
Репродуктивното клониране може да се определи като създаване на точно копие на организъм, използвайки неговия генетичен материал. Вместо собствено ядро, в яйцеклетката се въвежда донорно ядро с неговата генетична информация. Яйцеклетката започва да се дели и образува ембрион, който е генетично идентичен с донорната клетка. Такъв ембрион е способен да се развие във възрастен организъм. Така е създадена овцата Доли.
Като се спре развитието на ембриона след няколко дни, от него могат да се получат стволови клетки. Много изследователи възлагат големи надежди на такива клетки, планирайки да ги използват, за да заменят клетките на панкреаса при захарен диабет, мозъчните клетки при болестта на Паркинсон и много други. Клонирането за получаване на стволови клетки се нарича терапевтично.
След като изследователите откриха в края на 19-ти и началото на 20-ти век, че наследствената информация на растенията и животните се намира в ядрото на клетката, нобеловият лауреат Ханс Шпеман замисля „фантастичен експеримент“ през 1938 г. Той предлага да се вземе ядрото на клетка от късен ембрион, млад индивид или възрастен организъм и да се замени със собствено яйчно ядро. През 1902 г. Шпеман успява да получи два пълни организма от две части на ранен ембрион на гущер и предполага, че цял организъм може да бъде получен от клетки на по-късни етапи.развитие.
Клетките на ранен животински ембрион имат свойството тотипотентност, т.е. всяка клетка може да даде началото на възрастно животно. С развитието на ембриона клетките губят това свойство. Поради инхибирането на едни гени и активирането на други, клетката поема необратимо по определен път на развитие (диференцира се): в клетка на сърцето, мозъка, белите дробове и др. Механизмите, които ограничават активността на някои гени и стимулират експресията на други, все още са слабо разбрани.
Загубата на тотипотентност в клетките на възрастни животни (за разлика от растенията) е била и остава основен проблем, пред който са изправени изследователите в областта на клонирането. Възможността за клониране на ембрион на жаба е показана за първи път от учените Кинг (King) и Бригс (Briggs) през 1952 г. Въпреки това, колкото по-стари са донорните ембрионални клетки, толкова по-малко модифицирани яйцеклетки израстват в полово зрял индивид. През 60-те и 70-те години на миналия век изследователите успяха да клонират клетки на възрастни жаби, но такива индивиди оцеляха само до етапа на попови лъжички. Неуспешни експерименти с жаби накараха много учени да вярват, че част от генетичната информация се губи безследно в клетките на възрастен организъм.
От 70-те години на миналия век се правят опити за клониране на ембрионални клетки на бозайници. Биолози трансплантираха ядрото на ембрион в ранен стадий на развитие в яйцеклетка на мишка. Изследователите Karl Illmensee и Peter Hoppe многократно съобщават, че са успели да отгледат възрастни клонирани мишки, но се оказва, че резултатите им са фалшиви.
През 80-те години на миналия век биолозите Стайс и Робл успяват за първи път да клонират заек от ранна ембрионална клетка. По-късно този експеримент е повторен върху други животни. Но никой не успя да клонира клеткаембрион в късен етап на развитие и, освен това, клетка на възрастен.
През 90-те години на миналия век екип от изследователи, ръководен от Иън Уилмът от института Рослин в Шотландия, започва работа по клонирането на овчи ембриони. Донорските ембрионални клетки са отгледани от Wilmut в клетъчна култура. Първоначално изглеждаха като стволови клетки, а след това станаха като клетките на възрастен организъм. Уилмът използва техните ядра за клониране. В резултат на експеримента се родиха пет агнета, две от които достигнаха възраст от осем до девет месеца.
В следващия експеримент Wilmut отглежда млечни клетки на вече възрастна овца в клетъчна култура. Клетките, избрани от културата, се използват като източник на ядра за трансплантация. От 277 яйцеклетки с ядра само едно се е развило в относително здраво животно. Резултатът от първия успешен експеримент беше Доли.
През 1999 г. изследователите забелязаха, че клетките на Доли изглеждат по-стари от тези на естествено родените й връстници. Тогава някои генетици заключиха, че по време на клонирането „възрастта“ също се предава заедно с гените. С преждевременната смърт на Доли въпросът за възможността за препрограмиране на възрастна животинска клетка, връщайки способността й да се развива в пълноценен организъм, възникна още по-остро.
С помощта на клонирането много учени се надяват да създадат органи и тъкани за трансплантация, които, за разлика от органите на други хора, няма да бъдат отхвърлени, да получат редица ценни лекарства и да спасят застрашени животински видове. Използването на клониране в селското стопанство би помогнало за производството на високопродуктивни животни.
Както съобщи Mednovosti.ru, Clonaid обяви създаването на три клонингачовек, но това твърдение не се счита от много учени за заслужаващо внимание. Тогава директорът на Института по молекулярна генетика на Руската академия на науките Евгений Свердлов реагира негативно на раждането на първия клонинг. В 99 на сто от случаите има риск да се роди изрод”, каза лекарят. Според него резултатите от клонирането на животни показват, че клонингите страдат от нехарактерни заболявания и бързо остаряват.
Парламентът на САЩ разглежда законопроект за забрана на експериментите с клониране на човешки клетки. Наказанието за нарушаване на закона е десет години затвор и глоба от един милион долара. В много страни, включително и в България, клонирането на хора вече е забранено. Само във Великобритания е възможно да се отглеждат клонирани човешки ембриони до ранните стадии на развитие.
Много учени, включително Алън Коулман - един от създателите на Доли - са против клонирането на хора. „В случая с хората би било неприлично да продължим напред след всичко, което научихме за дългосрочните отрицателни ефекти от клонирането“, каза Коулман. Законодателствата в много страни, нерешените етични въпроси, както и високият процент на неуспехи при опитите за клониране на животни принуждават учените да търсят нови биотехнологични методи. Но е твърде рано да се сложи край на историята на клонирането.