22. februarja 1997 je svet izvedel za obstoj ovce Dolly - prve toplokrvne živali, klonirane z uporabo običajne somatske celice. Kako je bila razvita drzna tehnologija in ali ima prihodnost.
V dobi hitro razvijajočih se tehnologij postaja vprašanje kloniranja - razmnoževanja posameznikov, ki so genetsko enaki matičnemu organizmu, resnično ostro in kontroverzno. Toda govoriti o kloniranju kot nečem povsem novem in nenaravnem je napačno. V naravi je razmnoževanje z razmnoževanjem gensko enakih posameznikov zelo pogost pojav. Bakterije se preprosto razdelijo na dvoje, glive, alge in nekateri drugi organizmi se namnožijo s spori, nekatere žuželke in celo vretenčarji pa se lahko razvijejo brez sodelovanja moških zarodnih celic, le s pomočjo ženskih. V vseh teh primerih je otroški organizem klon staršev. Ni zaobšel procesa naravnega kloniranja in ljudi: enojajčni dvojčki imajo popolnoma enake sklope genov.
Znanstveniki so se odločili, da bodo ta postopek reproducirali sami. Seveda ni šlo za ustvarjanje vojske klonov, ampak za vzgojo živali in rastlin z določenimi koristnimi lastnostmi. Kmetijstvo, lahka industrija in medicina bi se hitreje razvijali, če bi klonirali. Rastline same popolnoma razmnožujejo svoje kopije, človek lahko nadzoruje samo postopek, vendar vprašanje natančnega razmnoževanja živali že dolgo ostaja zelo problematično.
Celica, ki daje življenje
Odgovor nanj so našli bližje sredini prejšnjega stoletja. Znanstveniki so se odločili, da morate za kloniranje eni živali odvzeti zigoto (oplojeno jajčece), ji odstraniti genski material in vstaviti jedro somatske (nerazmnoževalne) celice druge živali. Med naravnim spolnim razmnoževanjem hčerinski organizem prejme en sklop genov iz očetove zarodne celice in enak iz jajčne celice. Klon v času nastanka prejme tudi dvojni nabor genov, vendar le od enega od staršev. Res je, da nastali organizem ne bo popolna genetska kopija: v vsakem genomu je določeno število naključnih mutacij, ki ne sovpadajo niti v klonih.
A mutacije niso glavni problem, s katerim so se srečali znanstveniki sredi 20. stoletja. Dejstvo je, da je katera koli celica telesa, razen reproduktivne celice, somatska in vsaka celica telesa ima svojo lastno diferenciacijo. Z drugimi besedami, v vsaki celici delujejo samo tisti geni, ki jih potrebujejo za izvajanje "uradnih nalog", ki so za vsak organ različne. Raziskovalci so se bali, da bi s presaditvijo takšnega specializiranega genskega materiala v zigoto ustvarili nevzdržen klon. Te dvome je John Gurdon razblinil, potem ko mu je leta 1962 uspelo klonirati žabo na opisani način.
Biolog John Gurdon
Promocijski video:
Reuters
Res je, nekateri znanstveniki so menili, da poskus ni povsem čist, ker je Gurdon uporabljal celice paglavcev. Osem let kasneje, leta 1970, je lahko ponovil isti poskus, vendar s celicami odraslih. Kloni so preživeli. Tako so znanstveniki na področju kloniranja prišli do odločilnega odkritja: specializirane somatske celice lahko oživijo nov organizem.
Miška in tri ovce
Tako se je odprla pot za kloniranje sesalcev. Vendar tu vse ni šlo tako gladko: raziskovalci iz različnih držav dolga leta niso mogli ponoviti Gurdonovega poskusa na bolj zapletenih živalih. Nato so se odločili, da bodo svojo nalogo poenostavili: v zigoto niso postavili jedra somatske celice, temveč embrionalno celico. Znanstveniki iz dveh držav so tukaj dosegli uspeh: sovjetski genetiki so ustvarili miško Mašo, Britanci pa ovce Megan in Morag.
Zakaj torej ne bi mogli ustvariti klona s pomočjo somatskih celic? Po prvih neuspelih poskusih so se znanstveniki odločili, da takega poskusa s sesalci preprosto ni mogoče izvesti; to mnenje je v znanstvenem svetu prevladovalo skoraj do konca 20. stoletja. Nato se je Dolly pojavila na Univerzi v Rosslynu (Velika Britanija) - prvi sesalec, pridobljen kot rezultat fuzije jajčeca in specializirane somatske celice. Kaj je torej skupina Jan Wilmuth spremenila v izkušnji, da bi se lahko rodila Dolly?
Embriolog Ian Wilmut
Reuters
Raziskovalci so precej spremenili tehnologijo: namesto zigote so uporabili neoplojeno jajčece.
Toda tudi te spremembe skupine niso pripeljale do absolutnega uspeha. Dolly se je pojavila iz enega od 277 jajčec; 28 njenih dvojčkov se je uspelo razviti v zarodke in rodila se je le ona. Malo verjetno je, da bi takšno tehnologijo lahko označili za uspešno in jo dali v pogon, toda konec devetdesetih let to niso mislili znanstveniki. Glavna točka je bila dokazati, da je sesalce mogoče klonirati s pomočjo somatske celice. S tega vidika je bil videz Dolly izjemno uspešen.
ID številka 6LL3
Ovca se je skotila 5. julija 1996 pod imenom (natančneje številka) 6LL3. Zamisel, da bi prvemu klonu sesalcev dobili ime Dolly, je prišla na misel kmetom, ki so skrbeli za nadomestno mater ovac (njena prava mati je umrla tri leta prej; uporabljeni genski material je bil zamrznjen in skrbno hranjen do boljših časov).
Smešno se jim je zdelo, da je 6LL3 izšel iz kletke, vzete iz vimena, zato so rojeni ovci poimenovali ime country pevke Dolly Parton, ki je svojo slavo deloma dolgovala velikemu doprsnemu kipu.
Ovce so živele šest let in skotile šest jagnjet. Res je, da šest let ni dovolj za ovce, ki praviloma poginejo v starosti 10-12 let, toda po uradni različici Dollyina smrt nima nobene zveze s posledicami kloniranja: dve leti je ovca trpela zaradi artritisa, na koncu življenja pa je tudi ujela hud pljučni virus. 14. februarja 2003 je bila ena najbolj znanih živali uspavana.
Sanje o Jurskem parku
Toda Dolly ni postala znana takoj: svet je za njen obstoj izvedel šele sedem mesecev po rojstvu, 22. februarja 1997. Ves ta čas so znanstveniki prejemali patent za tehniko prenosa jeder, zato v tisku niso mogli objaviti svojega neverjetnega uspeha. Toda Dolly sestri dvojčici sta se res pojavili. Leta 2016 jih je 13 že doseglo ugledno starost od sedem do devet let. Tehnologija, ki sprva ni bila zelo učinkovita, je bila izpopolnjena, kar je omogočilo izvajanje poskusov na drugih domačih živalih.
Eden glavnih ciljev, ki si ga zasledujejo zdaj znanstveniki, je "oživitev" izumrlih vrst. Pionirji na tem območju so bili španski raziskovalci: leta 2009 so klonirali pirenejsko kozo, ki je devet let prej izginila z zemlje. Znanstveniki so imeli srečo: v Aragonskem raziskovalnem centru za kmetijstvo in tehnologijo so ohranili genski material živali, ki so ga uporabili za kloniranje. Uspeha ovce Dolly pa ni bilo mogoče ponoviti: klon je umrl 7 minut po rojstvu zaradi prirojene pljučne okvare.
Številni znanstveniki menijo, da je prezgodaj govoriti o kloniranju izumrlih vrst. Prvič, tudi če je mogoče iz ostankov izolirati DNK izumrle živali, ni jasno, kaj storiti z jajčecem. Skupina Oxford poskuša ta problem rešiti s sorodno jajčno celico. Raziskovalci delajo na vstajenju ptice Dodo, ki je izginila konec 17. stoletja. Ugotovili so, da je najbližji sorodnik te velike ptice, ki ne leti, golob, natančneje golob Victoria Victoria ali golob z žagami. Usklajenost oxfordske teorije je še treba videti.
Drugič, ni jasno, kako se bodo izumrli organizmi odzvali na spremenjene okoljske razmere. Skeptiki verjamejo, da se organizmi klonov ne bodo mogli prilagoditi niti sodobni sestavi ozračja in bodo umrli.
Toda takšni pomisleki ne bi smeli ustaviti znanstvenikov. Znanstvena skupnost ne more z gotovostjo trditi, kako specializirane somatske celice postanejo celice, ki dajejo življenje, ali zakaj bi za kloniranje uporabljali jajčece, ne zigoto. Predvidevanje reakcije narave na razmnoževanje izumrlih vrst je nehvaležna naloga. Brez dvoma se je vredno odpovedati poskusom.
Julija Popova