Klonowanie zwierząt pozwala uzyskać identyczną pod względem genetycznym kopię dojrzałego organizmu zwierzęcego lub identyczne organizmy potomne różne od rodziców. Procedura ta wykonywana jest kilkoma metodami, z których najczęściej wykorzystywane są: transfer jądra komórkowego z komórki somatycznej do komórki jajowej, izolacja blastomerów z zarodka, podział zarodka (bisekcja) oraz klonowanie chimerowe, polegające na agregacji blastomerów z różnych organizmów.

R2ToiktD4mwNM

Schemat przedstawia klonowanie metodą transferu jąder komórkowych. Pierwszym krokiem jest wyizolowanie jądra komórkowego z komórki somatycznej. Komórka ta jest przedstawiona jako niebieski, nieregularny twór z ciemnoniebieskim owalem w środku. Z kolei komórkę jajową, ukazaną tu jako różowe koło z niebieskim punktem w środku, pozbawia się jądra komórkowego. Do takiej pozbawionej jądra komórki wszczepia się jądro komórki somatycznej i powstaje różowe koło z niebieskim owalem wewnątrz. Następnie powstaje zarodek, którego komórki wielokrotnie się dzielą. Na schemacie w różowym kole jest kilka mniejszych różowych kół z niebieskimi kółkami w środku.

Transfer jądra komórki somatycznej to jedna z najprężniej rozwijających się metod klonowania. Powstały w ten sposób klon jest pod względem genetycznym identyczny z dawcą komórki somatycznej (z wyłączeniem mitochondrialnego DNA, pochodzącego z komórki jajowej). Taki zabieg pozwala na tworzenie indukowanych linii komórek macierzystych, przydatnych m.in. w transplantologii, a także klonowanie osobników o wyjątkowych cechach. Nie bez znaczenia jest również możliwość klonowania reprodukcyjnegoklonowanie reprodukcyjneklonowania reprodukcyjnego ludzi czy klonowania terapeutycznegoklonowanie terapeutyczneklonowania terapeutycznego.

Jednak metoda ta niesie ze sobą wiele negatywnych skutków, które są podstawą do kwestionowania wykorzystania jej na komórkach ludzkich. Od momentu sklonowania owcy Dolly pojawiają się różnego rodzaju obawy etyczneetyka etyczne dotyczące tej procedury.

Wątpliwości dotyczące klonowania zwierząt wynikają przede wszystkim z niskiej wydajności tej metody, związanej z dużą umieralnością klonów: zarodków i urodzonych zwierząt. Zanim w 1996 r. sklonowano owcę Dolly, liczne próby klonowania starszych, bardziej zróżnicowanych komórek zarodków kończyły się niepowodzeniem. W przypadku owcy Dolly jedynie 1 z 277 zygot dała pożądany efekt w postaci osobnika, który osiągnął dorosłość (wydajność na poziomie 0,3%). Obumieranie zarodków i poronienia spowodowane były wadami genetycznymi lub problemami z właściwym zagnieżdżeniem się zarodka w macicy matki zastępczej czy zaburzeniami funkcji łożyska. Niedługo po sklonowaniu owcy Dolly uczeni z Uniwersytetu Hawajskiego w Honolulu, tą samą metodą uzyskali kilkadziesiąt klonów myszy – w tym przypadku sukcesem zakończyło się ok. 1% prób. Z 800 zaimplantowanych blastocystblastocysta blastocyst jedynie 10 osobników dożyło dorosłości. Efektem prac naukowców było uzyskanie linii klonów mysich, które mogą służyć w badaniach eksperymentalnych.

RzPc06s2HqWjF

Zdjęcie przedstawia wypchaną owcę Dolly. Owca stoi na czterech cienkich, białych nogach, jej ciało jest pokryte białą sierścią. Pysk jest wysunięty do przodu, zakończony otworem gębowym i nozdrzami. Po obu stronach głowy owca posiada czarne oczy, a na czubku głowy spiczaste, niewielkie uszy.

W badaniach dotyczących klonowania, w którym wykorzystywane są jądra komórkowe pobrane z komórek starszych zarodków lub z organizmów dojrzałych, opisano wiele niewyjaśnionych przypadków obumarcia zarodka w różnych stadiach ciąży lub śmierci narodzonego zwierzęcia tuż po porodzie. Wydaje się, że przyczyną znacznej śmiertelności oraz zwiększonego występowania chorób u sklonowanych zwierząt mogą być błędy w reprogramowaniu epigenetycznymreprogramowanie epigenetycznereprogramowaniu epigenetycznym, odpowiedzialnym za procesy demetylacji DNAdemetylacja DNAdemetylacji DNA. Różnice w metylacji DNA prowadzą do zmienionej dostępności matrycy dla czynników transkrypcyjnych. W konsekwencji prowadzi to do zmiany profilu ekspresji genów.

Zwierzęta, które udało się sklonować, często umierają przedwcześnie lub cierpią na różne choroby, takie jak niewydolność wątroby czy niedorozwój układu oddechowego. Z powodu tych zaburzeń klonowanie zwierząt dla mięsa i mleka budzi obawy ze względu na ich potencjalny negatywny wpływ na zdrowie człowieka. Klon byka Chance, Second Chance, przeżył jedynie 8 lat (Chance dożył 21 lat), a owca Dolly przeżyła zaledwie 6,5 roku, przy średniej długości życia gatunku na poziomie 12 lat. Istnieją jednak przypadki, w których klony zwierząt osiągają typowy wiek dla swojego gatunku lub rasy. Przykładem jest Snuppy, klon charta afgańskiego (pierwszy sklonowany pies metodą transferu jądra komórkowego), który dożył 10 lat (zakładany wiek dla rasy), a dwie samice tej rasy przeżyły 9 lat.

Z drugiej strony doświadczenia nad klonowaniem zwierząt mają duże znaczenie zarówno dla naukowych badań, jak i praktycznego zastosowania ich efektów. Umożliwiają m.in. głębsze zrozumienie procesów rozwoju i różnicowania się ssaków, tańsze uzyskiwanie transgenicznychorganizmy transgenicznetransgenicznych zwierząt produkujących w mleku cenne ludzkie białka terapeutyczne czy tworzenie modeli do badań nad chorobami, jak w przypadku klonowanych myszy. Nie bez znaczenia jest także wykorzystanie klonowania roślin i zwierząt do poprawy wydajności rolnictwa i hodowli, ochrony gatunków zagrożonych czy do uzyskiwania osobników o cechach użytkowych (np. psów tropiących, rasowych koni).

Możliwość klonowania dorosłych zwierząt wywołała też dyskusję nad klonowaniem ludzi, zwłaszcza po udanych próbach klonowania naczelnych, począwszy od sklonowania w 1997 r. zarodków rezusa (Macaca mulatta) metodą transferu jąder. Dyskusja ta rozgorzała ponownie w 2017 r. po skutecznym sklonowaniu tą samą metodą makaka krabożernego (Macaca fascicularis). Rozważano różne sytuacje, w których takie klonowanie mogłoby być pożądane. Jedną z nich jest bezpłodność partnerów, u których można by przeprowadzać tzw. klonowanie reprodukcyjne. Obawy etyczne w tym przypadku wiążą się z niską skutecznością tej metody. Przy założeniu, że powiedzie się jedna próba na 100, otrzymanie u bezpłodnej pary potomstwa na drodze klonowania wiązałoby się z koniecznością uzyskania co najmniej 100 komórek jajowych od różnych kobiet (dawczyń oocytów), a następnie wprowadzenia do organizmu matki zastępczej każdej blastocysty zawierającej jądro klonowanego osobnika dorosłego. Zatem doczekanie się przez jedną parę potomstwa będącego klonem jednego z partnerów wymagałoby dużej ingerencji u kilkuset kobiet. Ponadto niska skuteczność metody oznacza śmierć wielu ze stworzonych zarodków, a także konieczność utylizacji tych, które nie zostały wykorzystane.

Ponadto obserwacje dokonane na przykładzie klonowania zwierząt dają podgląd na temat możliwych następstw klonowania ludzi. Powodowane klonowaniem wady rozwojowe, choroby i śmiertelność, a także skrócona średnia długość życia zwierząt mogą z dużym prawdopodobieństwem wystąpić też u ludzi. Ze względu na brak zrozumienia niektórych procesów zachodzących podczas zjawiska reprogramowania epigenetycznego, a także innych procesów związanych z ekspresją genów, nie można wpłynąć na ograniczenie występowania tych następstw.

Wraz z rozwojem technik klonowania oraz zwiększaniem się ich dostępności problem wykorzystania tej metody u człowieka będzie powracać i niezbędne stanie się wprowadzenie rozwiązań prawnych w tym zakresie.

R1Nc6GL5w8A94

Zdjęcie przedstawia twarze bliźniaczek jednojajowych. Są to dwie młode kobiety o podobnym wyglądzie. Posiadają one jasną karnację, proste długie blond włosy, jasnozielone oczy i jasne brwi. Ich nos i usta mają zbliżony kształt.

Klonowanie ludzi może mieć także charakter terapeutyczny. To zastosowanie wiąże się z analizą zarodków przed implantacją w macicy oraz ich selekcją, a także możliwością tworzenia komórek macierzystych na bazie komórek dawcy. Większość wytworzonych dla tych celów zarodków, niespełniających wymaganych kryteriów oraz stanowiących źródło materiału transplantacyjnego, byłaby uśmiercana. W procesie wytwarzania linii komórkowych (a na dalszym etapie być może organów do przeszczepów) zarodki stanowiące źródło materiału transplantacyjnego również byłyby uśmiercane. To właśnie z zarodków uzyskiwanych w wyniku klonowania metodą transferu jądra komórkowego pobierane byłyby komórki macierzyste w celu leczenia dawcy komórek somatycznych użytych do klonowania. Zaletą otrzymanych w ten sposób komórek macierzystych jest zgodność tkankowa i w związku z tym brak konieczności stosowania immunosupresji u biorcy.

Klonowanie terapeutyczne również budzi wątpliwości etyczne. Brak regulacji dotyczących wykorzystania tej metody u ludzi może prowadzić do sytuacji, w których możliwe będzie sklonowanie noworodków obumarłych pod koniec ciąży lub krótko po porodzie, a także przedwcześnie zmarłych dzieci. Co więcej, możliwe byłoby klonowanie dorosłych osób w celu zapewnienia organów do przeszczepu dla dawcy komórek. Obawy wiążą się też z możliwością klonowania osób utalentowanych, obdarzonych cechami zapewniającymi sukcesy w różnych dziedzinach życia, np. w sporcie. Może się to przyczynić do sterowania rozwojem rasy ludzkiej i marginalizacji osób niepełnosprawnych.

Warto pamiętać, że organizm sklonowany metodą transferu jądra komórki somatycznej nie będzie w 100% identyczny z dawcą komórki. Różnice wynikają m.in. z dziedziczenia mitochondrialnego DNA, które przekazywane jest od matki, a zatem pochodzi z komórki jajowej. Mogą one także wynikać ze zmian epigenetycznychzmiany epigenetycznezmian epigenetycznych: ekspresja genów związana z tymi zmianami może być modyfikowana przez środowisko oraz dziedziczona. Ponadto cechy organizmu zależne są w pewnym stopniu od warunków, w jakich organizm dorasta, np. czynników klimatycznych, chorobotwórczych, odżywiania.

Klonowanie reprodukcyjne jest zakazane w większości krajów europejskich.

• W 1997 r. Światowa Organizacja Zdrowia uznała klonowanie ludzi za niedopuszczalne.

• Protokół dodatkowy o zakazie klonowania istot ludzkich przyjęty przez Radę Europy 12 stycznia 1998 r. w Paryżu, będący częścią Konwencji o Ochronie Praw Człowieka i Godności Istoty Ludzkiej wobec Zastosowań Biologii i Medycyny, jednoznacznie zakazuje klonowania ludzi.

• 7 września 2000 r. Parlament Europejski przyjął rezolucję dotyczącą zakazu klonowania człowieka.

• Kwestia klonowania zostala także poruszona przez Organizację Narodów Zjednoczonych – uchwała z 2005 r. wzywa do zaprzestania klonowania ludzi w celach reprodukcyjnych.

• Art. 3 Karty praw podstawowych Unii Europejskiej zabrania klonowania w celach reprodukcyjnych.

W Polsce Ustawa o leczeniu niepłodności (Dz.U. z 2015 r., poz. 1087, art. 87) stanowi: „Kto tworzy zarodek, którego informacja genetyczna w jądrze komórkowym jest identyczna z informacją genetyczną w jądrze komórkowym innego zarodka, płodu, człowieka, zwłok lub szczątków ludzkich, podlega karze pozbawienia wolności od 6 miesięcy do lat 5”. Zgodnie z tą regulacją klonowanie metodą transferu jądra komórkowego jest przestępstwem.

Słownik