МЕДИЧНА БІОЛОГІЯ, АНАТОМІЯ, ФІЗІОЛОГІЯ ТА ПАТОЛОГІЯ ЛЮДИНИ – Я.І.Федонюк 2010

Стосовно організмів клоном називають організм або групу генетично однорідних організмів, які утворилися від одного спільного предка шляхом вегетативного розмноження. Можливості клонування організмів, які розмножуються статевим шляхом, ілюструють досліди англійського ембріолога Дж.Гердона, проведені в 1964-1966 pp. на жабі Xenopus laevis. Пересаджуючи ядра клітин кишкового епітелію, взятих у пуголовка жаби, в яйцеклітини жаби, ядра яких були попередньо убиті ультрафіолетовим опроміненням, і стимулюючи їх до дроблення, йому вдалося одержати нормальних дорослих жаб (рис. 1.50). Кожен з організмів-нащадків, одержаних у такий спосіб, можна розглядати як генетичний клон вихідного донорського організму.

Рис. 1.50. Клонування жаби Xenopus laevis – розвиток дорослої особини з яйцеклітини, ядро якої замінено ядром із соматичної клітини кишкового епітелію пуголовка (досліди Дж.Гердона):

1 – незапліднена яйцеклітина; 2 – УФ-опромінення; 3 – пуголовок; 4 – кишечник пуголовка; 5 – клітини кишкового епітелію; 6 – мікропіпетка; 7 – ядро епітеліальної клітини; 8 – яйце-реципієнт; 9 – бластула; 10 – клітина, що не поділилася; 11 – ненормальний ембріон; 12-доросла жаба.

У 1997 р. народилася вівця Доллі, яка була створена шляхом клонування (без участі статевих клітин барана). Для цього ядро соматичної клітини дорослої вівці учені перенесли в незапліднену яйцеклітину, яку взяли в іншої вівці. Зародок пізніше імплантували в матку вівці, яка стала сурогатною (небіологічною) матір’ю. Доллі прожила 6 років (середня тривалість життя тварин цього виду – 12 років). Механізм “створення” Доллі в принципі можна застосовувати для одержання клонів й інших ссавців, у тому числі і людини. Можливість клонування людини викликала ряд морально-етичних проблем. Наданий час дослідження, пов’язані з клонуванням людини, у багатьох країнах заборонені законодавчо.

Биологическая библиотека – материалы для студентов, учителей, учеников и их родителей.

Наш сайт не претендует на авторство размещенных материалов. Мы только конвертируем в удобный формат материалы, которые находятся в открытом доступе и присланные нашими посетителями.

Если вы являетесь обладателем авторского права на любой размещенный у нас материал и намерены удалить его или получить ссылки на место коммерческого размещения материалов, обратитесь для согласования к администратору сайта.

Разрешается копировать материалы с обязательной гипертекстовой ссылкой на сайт, будьте благодарными мы затратили много усилий чтобы привести информацию в удобный вид.

Перший клон людини з’явиться протягом 50 років, – Нобелівський лауреат

Джон Гердон, Нобелівський лауреат із медицини 2012 року, висловив упевненість, що протягом п’ятдесяти років людство побачить першу клоновану людину.

Про це він розповів на радіо BBC Four у передачі Scientific Life.

Коли у 1958 році Джон Гердон провів перший вдалий дослід із клонування жаби, він передбачив, що вчені навчаться вирощувати зародки ссавців із клітин через 50 років. Це сталося навіть трохи раніше: овечка Доллі з’явилася в 1996 році.

На думку біолога, приблизно стільки ж часу знадобиться для отримання здорового людського ембріона поза материнською утробою. Наразі методи клонування далекі від досконалості, велика частина одержуваних сьогодні в лабораторії ембріонів тварин невдалі і нежиттєздатні.

Гердон вважає, що, хоча ідея клонування і викликає масу етичних сумнівів, суспільство зуміє переступити через них, якщо технології знайдеться медичне застосування.

Так, наприклад, зачаття в пробірці досі не схвалюють традиційні релігії. Однак, після того як у 1978 році на світ з’явилася Луїза Браун, перша дитина з пробірки, медична версія непорочного зачаття стала абсолютно нормальною практикою.

Створення клону лікарем, на думку Гердон, технічно те ж саме, що створення близнюка природою, тобто це просто відтворення природного процесу.

“Усе, що дозволяє зменшити страждання і поліпшити здоров’я, рано чи пізно приймається суспільством, так що, якщо клонування стане вирішенням якоїсь важливої і поширеної проблеми, люди не відмовлятимуться від нього”, – зазначив Гердон.

Учений розповів, що під час публічних лекцій у Кембриджі він регулярно запитує у слухачів, мовляв, якщо у пари померла дитина, а мати не може за медичними показниками більше ні зачати, ні виносити, чи варто їм дозволити клонувати собі сина чи дочку з своїх клітин при наявності перевіреного методу? 60% аудиторії відповідають позитивно. Ті, хто думають інакше, зазвичай мотивують це тим, що такий клон почуватиме себе неповноцінним, оскільки був створений для заміни.

“Проте, якщо батько і мати зважаться на таку операцію, з якого дива нам їх зупиняти?”, – зауважив Нобелівський лауреат.

Методи клонування людини, стадії, переваги, недоліки

The клонування людини це стосується виробництва ідентичних копій особи. Термін походить від грецьких коренів «безстатевої реплікації організму». Виробництво клонів не є процесом, обмеженим лабораторією. У природі ми бачимо, що клони генеруються природно. Наприклад, бджоли можуть розмножуватися клонами бджолиної матки.

Ця процедура дуже корисна в біологічних науках, з функціями, які виходять за рамки виробництва ідентичного людини до іншого. Клонування використовується не тільки для створення двох ідентичних організмів, а й для клонування тканин і органів.

Ці органи не будуть відкинуті організмом пацієнта, оскільки вони генетично рівні йому. Таким чином, це технологія, що застосовується в області регенеративної медицини і є дуже перспективною альтернативою з точки зору лікування захворювань. Двома основними методами, що використовуються при клонуванні, є ядерна передача соматичних клітин і індукована плюрипотентна стовбурова клітина.

У загальних рисах це є предметом значних суперечок. На думку експертів, клонування людини призводить до низки негативних наслідків з морально-етичної точки зору, в поєднанні з високою смертністю клонованих осіб.

Проте, з розвитком науки, можливо, що в майбутньому клонування стане звичайною технікою в лабораторіях, як для лікування захворювань, так і для допомоги у відтворенні.

• 1 Визначення
• 2 Історія клонування
  • 2.1 Вівці Доллі
  • 3.1 Ядерна передача соматичних клітин
  • 3.2 Індукована плюрипотентна стовбурова клітина
  • 4.1 Компоненти, необхідні для клонування
  • 4.2 Передача ядра
  • 4.3 Активація
  • 5.1 Як це працює?
  • 6.1 Етичні проблеми
  • 6.2 Технічні проблеми

  Визначення

  Термін “клонування людини” був оточений багатьма суперечками і плутаниною протягом багатьох років. Клонування може відбуватися двома способами: репродуктивним і терапевтичним або дослідницьким. Хоча ці визначення не є науково правильними, вони широко використовуються.

  Терапевтичне клонування не призначене для створення двох генетично ідентичних особин. У цій модальності кінцевою метою є виробництво культури клітин, яка буде використовуватися в медичних цілях. За допомогою цієї техніки можуть бути отримані всі клітини, які ми знаходимо в організмі людини.

  На відміну від репродуктивного клонування, ембріон імплантується в самку так, щоб був проведений процес вагітності. Це була процедура, яка використовувалася для клонування овець Dolly у липні 1996 року.

  Зауважимо, що під час терапевтичного клонування ембріон культивується з стовбурових клітин, замість того, щоб переносити його на термін.

  З іншого боку, в лабораторіях з генетики і молекулярної біології слово клонування має інше значення. Вона передбачає взяття і посилення сегмента ДНК, який вставляється у вектор, для його подальшого вираження. Ця процедура широко використовується в експериментах.

  Історія клонування

  Нинішні процеси, що дозволяють клонувати організми, є результатом напруженої роботи з боку дослідників і науковців протягом понад століття..

  Перша ознака процесу відбулася в 1901 році, коли перенесення ядра з амфібії перенесли в іншу клітину. У наступні роки вчені успішно клонували ембріони ссавців – приблизно між 1950-х і 1960-х.

  У 1962 році виробництво жаби було досягнуто шляхом перенесення ядра з клітини, взятої з кишечника пуголовка до ооцита, ядром якого було видалено.

  Вівці Доллі

  У середині 1980-х років було проведено клонування овець з ембріональних клітин. Крім того, в 1993 році клонування було виконане у корів. 1996 рік був ключем до цієї методології, оскільки відбулася подія клонування, найбільш відома нашому суспільству: овця Доллі.

  Що Доллі, зокрема, привернула увагу ЗМІ? Його виробництво здійснювалося шляхом взяття диференційованих клітин з молочних залоз дорослої овець, тоді як у попередніх випадках використовувалися виключно ембріональні клітини..

  У 2000 році вже було клоновано понад 8 видів ссавців, а в 2005 році було досягнуто клонування канади з назвою Снупі..

  Клонування у людей було більш складним. В межах історії були повідомлені певні шахрайства, які спричинили вплив на наукове співтовариство.

  Методи

  Ядерний перенесення соматичних клітин

  Як правило, процес клонування ссавців відбувається методом, відомим як “перенесення ядер соматичних клітин”. Це була техніка, яку використовували дослідники Інституту Росліна для клонування овець Доллі.

  У нашому організмі ми можемо диференціювати два типи клітин: соматичний і сексуальний. Першими є ті, що утворюють «тіло» або тканини особи, а статеві – гамети, як яйцеклітини, так і сперматозоїди..

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

  Ядерна передача соматичних клітин – як випливає з назви – передбачає взяття ядра з соматичної клітини і вставки її в яйцеклітину, ядром якої було усунено.

  Індукована плюрипотентна стовбурова клітина

  Іншим методом, менш ефективним і набагато більш трудомістким, ніж попередній, є «індукована плюрипотентна стовбурова клітина». Плюріпотентні клітини володіють здатністю породжувати будь-який тип тканини – на відміну від загальної клітини організму, яка була запрограмована на виконання певної функції.

  Метод заснований на введенні генів, які називаються “факторами перепрограмування”, які відновлюють плюрипотентні здібності дорослої клітини.

  Одним з найважливіших обмежень цього методу є потенційний розвиток ракових клітин. Проте прогрес технології поліпшив і зменшив можливе пошкодження клонованого організму.

  Етапи (в основному методі)

  Етапи клонування ядерного переносу соматичних клітин дуже легко зрозуміти і включають три основні етапи:

  Необхідні компоненти для клонування

  Процес клонування починається, коли у вас є два типи клітин: один сексуальний і один соматичний.

  Статева клітина повинна бути жіночою гаметою, яка називається ооцитом – також відома як яйце або яйце. Яйцеклітина може бути витягнута з донора, який лікувався гормонально, щоб стимулювати вироблення гамет.

  Другий тип клітин повинен бути соматичним, тобто клітиною тіла організму, яку хочеться клонувати. Наприклад, його можна взяти з клітин печінки.

  Передача ядра

  Наступним етапом є підготовка клітин для перенесення ядра з донорської соматичної клітини на ооцит. Щоб це сталося, ооцит повинен бути позбавлений свого ядра.

  Для цього використовується мікропіпетка. У 1950 році можна було продемонструвати, що, коли ооцит був проколотий скляною голкою, клітина зазнала всі зміни, пов’язані з відтворенням.

  Хоча деякий цитоплазматичний матеріал може переходити від донорської клітини до ооциту, внесок цитоплазми є майже повним з яйцеклітини. Після того, як передача зроблена, ви повинні перейти до перепрограмування цієї яйцеклітини з новим ядром.

  Чому необхідне перепрограмування? Клітини здатні зберігати свою історію, тобто зберігають пам’ять про свою спеціалізацію. Таким чином, цю пам’ять необхідно стерти, щоб клітина могла знову спеціалізуватися.

  Перепрограмування є одним з найбільших обмежень методу. З цих причин, клонований індивід, здається, має передчасне старіння і патологічний розвиток.

  Активація

  Гібридна комірка повинна бути активована таким чином, щоб відбувалися всі процеси розвитку. Існує два способи досягнення цієї мети: електрофузією або методом Росліна і методом мікроін’єкції або методом Гонолулу..

  Перший складається з використання електричних ударів. Використовуючи застосування струму імпульсами або іономіцином, яйцеклітина починає ділитися.

  Друга методика використовує тільки імпульси кальцію для активації. Очікується, що цей процес відбудеться обережно, приблизно два-шість годин.

  Таким чином починається формування бластоцисти, яка продовжуватиме нормальний розвиток ембріона, за умови, що процес був проведений правильно.

  Переваги

  Одним з найбільших застосувань клонування є лікування захворювань, які нелегко вилікувати. Ми можемо скористатися нашими великими знаннями з точки зору розвитку, особливо на ранніх стадіях, і застосувати його до регенеративної медицини.

  Клоновані клітини шляхом трансферу ядерних соматичних клітин (SCNT) вносять величезний внесок у процеси наукових досліджень, які слугують зразковими клітинами для дослідження причини захворювань і як системи для тестування різних лікарських засобів.

  Крім того, клітини, вироблені за цією методологією, можуть бути використані для трансплантації або для створення органів. Це поле медицини відоме як регенеративна медицина.

  Стовбурові клітини революціонізують спосіб лікування деяких захворювань. Регенеративна медицина дозволяє проводити аутологічну трансплантацію стовбурових клітин, усуваючи ризик відторгнення імунною системою.

  Крім того, він може бути використаний для виробництва рослин або тварин. Створення ідентичних реплік індивідуума, що представляє інтерес. Він може бути використаний для відтворення вимерлих тварин. Нарешті, це альтернатива безпліддя.

  Як це працює?

  Наприклад, припустимо, що є пацієнт із проблемами печінки. Використовуючи ці технології, ми можемо вирощувати нову печінку – використовуючи генетичний матеріал пацієнта – і трансплантувати її, усуваючи таким чином ризик ураження печінки.

  В даний час регенерація була екстрапольована на нервові клітини. Деякі дослідники вважають, що стовбурові клітини можуть бути використані в регенерації мозку і нервової системи.

  Недоліки

  Етичні проблеми

  Основні недоліки клонування випливають з етичних поглядів, що оточують процедуру. Фактично, клонування багатьох країн заборонене законом.

  З моменту клонування знаменитої вівці Доллі в 1996 році багато суперечностей оточили предмет цього процесу, що застосовується на людях. Декілька вчених взяли позицію в цій важкій дискусії, від вчених до юристів.

  Незважаючи на всі переваги цього процесу, люди, які виступають проти, стверджують, що клонована людина не буде користуватися середнім психологічним здоров’ям і не зможе насолоджуватися перевагою унікальної та неповторної ідентичності..

  Крім того, вони стверджують, що клонована людина буде відчувати, що він повинен слідувати певній схемі життя людини, яка його породила, щоб він міг сумніватися в його вільній волі. Багато хто вважає, що ембріон має права з моменту зачаття і, щоб змінити його, означає їх порушення.

  В даний час було зроблено наступний висновок: через поганий успіх процесу у тварин і потенційні ризики для здоров’я як дитини, так і матері, неетично намагатися клонувати людей з міркувань безпеки..

  Технічні проблеми

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

  При клонуванні теляти з генів, узятих з вуха дорослої корови, клонована тварина страждала від проблем зі здоров’ям. Лише за два місяці молодняк теляти помер від серцевих проблем та інших ускладнень.

  З 1999 року дослідники відзначають, що процес клонування призводить до втручання в нормальне генетичне розвиток особин, викликаючи патології. Фактично, повідомлялося, що клонування овець, корів і мишей не було успішним: клонований організм гине незабаром після народження.

  У відомому випадку клонування овець Dolly, одним з найбільш помітних недоліків було передчасне старіння. Донору ядра, яке використовувалося для створення Доллі, було 15 років, тому клонована овець народилася з характеристиками організму цього віку, що призвело до швидкого погіршення стану.

  Список літератури

  1. Gilbert, S. F. (2005). Біологія розвитку. Ed. Panamericana Medical.
  2. Jones, J. (1999). Клонування може викликати дефекти здоров’я. BMJ: British Medical Journal, 318(7193), 1230.
  3. Langlois, A. (2017). Глобальне управління клонування людини: справа ЮНЕСКО. Пальгравий зв’язок, 3, 17019.
  4. McLaren, A. (2003). Клонування. Редакційний Complutense.
  5. Nabavizadeh, S.L., Mehrabani, D., Vahedi, Z., & Manafi, F. (2016). Клонування: огляд біоетики, правових, юридичних та регенеративних питань в Ірані. Світовий журнал пластичної хірургії, 5(3), 213-225.