Terapeutiske ender av kloning / Offarm

kloning er en realitet som har gitt opphav til en kontroversiell samfunnsdebatt om muligheten for kloning av mennesker. Disse teknikkene er fortsatt under utvikling, og deres muligheter åpner en ny vei mot kur av sykdommer som Alzheimers sykdom, Parkinsons sykdom og insulinavhengig diabetes.

Viktige fremskritt innen bioteknologi, molekylærbiologi, genetikk, biokjemi og kunstig befruktning har muliggjort utviklingen av kloningsteknikker.

Kloning forstås som den tekniske prosedyren som et individ kan oppnås fra en celle av et annet eksisterende individ, slik at begge ville være genetisk like, det vil si at de ville ha de samme gener. Likevel betyr to genetisk like individer ikke at de er fysisk like, siden genotypen (sett av gener av et individ) ikke er det samme som fenotypen (sett med fysiologiske, morfologiske og atferdsmessige egenskaper og som er resultatet av individets forhold til miljøet). Kort sagt, bare fordi to personer har samme genotype betyr ikke at de er de samme.

Kloning ble populært etter fødselen av den velkjente Dolly sauer. I 1997 klarte En gruppe Skotske forskere ved Roslin-Instituttet å klone et sau fra en voksen brystcelle. Umiddelbart etter publisering av resultatene i det prestisjetunge Tidsskriftet Nature, ble det generert en stor sosial bekymring om konsekvensene som kunne oppstå ved misbruk av disse teknikkene, for eksempel kloning av mennesker.

Uavhengig av all kontroversen, er de terapeutiske formålene som disse kloningsteknikkene tilbyr, veldig oppmuntrende: erstatte nevroner skadet av en ulykke, kurere insulinavhengig diabetes, gjenopprette helsen til mennesker rammet Av Parkinsons eller Alzheimers sykdom, og selv få organer for transplantasjoner unngå immun avvisning problemer.

Bakgrunn

ordet klon (klon) er av gresk opprinnelse og betyr “skyte”, “gren”eller ” bud”. I vitenskapelig språk forstås klon å være gruppen av individer som stammer fra en annen ved aseksuell reproduksjon, enten bakterier, planter eller dyr.

klonen er ikke ny, da den allerede eksisterer i naturen som en alternativ reproduktiv rute til den seksuelle ruten. Ved evolusjonens opprinnelse var reproduksjon aseksuell og etterkommerne av mikroorganismer var genetisk lik sine forgjengere.

I 1952 ble De første kloningseksperimentene med frosker (Xenopus laevis) utført med liten suksess, men i 1967 ble det gjort nye fremskritt, Da John Gurdon, ved hjelp av kjernefysiske overføringseksperimenter, viste at Det var mulig å klone en frosk fra celler i tarmen. I 1986 Fikk neal First, en fysiolog Ved Madison University, den første kua ved kloning. Han brukte en celle fra et 6-dagers bovint embryo og med et elektrisk støt smeltet det med et befruktet egg. Det resulterende embryoet ble implantert i en ku, hvorfra en kalv ble født. I 1993 perfeksjonerte Jerry Halt, direktør For In Vitro Fertilitetslaboratoriet Ved George Washington School Of Medicine, neal First-teknikken ved å dele embryoet i flere deler før implantasjonen, og forsikret Ham om at hvis ett implantat mislyktes, kunne de andre testes.

Senere perfeksjonerte Wilmunt Og Campbell, to forskere ved Roslin-Instituttet I Storbritannia, kjernefysisk overføringsteknikk og i 1995 oppnådde de første pattedyrene klonet fra differensierte celler: kalvene Megan og Morgan. Etter suksessen med disse forsøkene bestemte de seg for å bruke andre celletyper av forskjellig opprinnelse som kjernedonorer. Til slutt, I 1997 Ble Dolly-sauen født, det første pattedyret klonet fra en voksen celle.

noen av mulighetene med de høyeste forventningene til kloning, er studiet av molekylær mekanisme for uttrykk og undertrykkelse av gener

Teknikker

cellene i kroppen vår er delt inn i to grupper: kjønnsceller, i tilfelle av mennesker og de fleste pattedyr er egg og sæd, og somatiske celler, som er resten av cellene, og til nå ble det antatt at de ikke kunne føre til en komplett person.

hovedforskjellen mellom somatiske og germinale celler er at sistnevnte har halvparten av den genetiske begavelsen til en somatisk celle, dvs. hvis de somatiske cellene har 46 kromosomer, gjennomgår kimcellene dobbel deling gjennom meiosisprosessen, hvor de reduserer deres kromosomale begavelse med halvparten (23 kromosomer).

den ene halvdelen av mors kromosomer fra egget og den andre halvparten fra fars spermatozoa er pålagt å stamme et nytt individ gjennom seksuell reproduksjon. Foreningen av de to kimcellene vil resultere i et embryo med totalt 23 par kromosomer eller, hva er det samme, med totalt 46 kromosomer.

Kloning Er en type aseksuell reproduksjon for å oppnå genetisk like individer, derfor, i motsetning til seksuell reproduksjon, er det ingen blanding av gener fra begge foreldrene, men det klonede individet inneholder donorcellens 46 kromosomer, så det vil være genetisk lik sin “forelder”.

kloningsteknikken består i utgangspunktet av å slå sammen kjernen til en donor somatisk celle, som derfor inneholder den komplette genomiske konvolutten, med et egg hvorfra kjernen tidligere er ekstrahert. Når smeltet, celledeling stimuleres og til slutt implantert i livmoren av dyret for å utvikle embryoet.

det er flere teknikker for å skaffe kloner; den første som vi vil forklare er teknikken ved cellulær excision. Denne prosedyren tillater å oppnå flere klonede individer, men forskjellig fra deres stamfader. Det består i å gjødsle et egg med en sæd i et reagensrør, da delingen av det befruktede egget har nådd et bestemt stadium, like før cellene har differensiert for å gi opphav til forskjellige funksjoner, skilles fra cellene og fra hver av dem får vi et komplett individ. Kjernene til disse cellene er implantert inne i et enukleert egg (kjernen er fjernet tidligere) og avlet i et reagensrør til de når scenen på 80-100 celler; til slutt blir de implantert inne i livmoren, som er dyrene som er født kloner av hverandre, det vil si at de har samme genetiske informasjon.

Dolly-sauen er resultatet av en annen kloningsteknikk. Det ble ikke oppnådd fra en embryonal celle, men fra en somatisk celle av en voksen sau. Nyheten i denne teknikken var å demonstrere at en differensiert somatisk celle, med en bestemt funksjon, kunne gå tilbake til mer primitive stadier, slik at den kunne stamme fra en komplett organisme. For å gjøre dette ble donorcellen først pålagt å være i en tilstand av arrest av cellesyklusen, det vil si som om den var i en tilstand av latens, siden det antas at de regulatoriske molekylene i det mottakende egget virker på de overførte kjernene ved å omprogrammere dem. Etter overføring av kjernen til den somatiske cellen til den enukleerte reseptor eggcellen, ble pulser av elektrisk strøm påført for å indusere cellefusjon og etterligne stimuleringen som normalt ville bli utført av sæden. Det ble endelig implantert i livmoren til adoptivmoren. Dette nye individet har samme genetiske informasjon som den voksne somatiske cellen som brukes som donor.

et år senere Fødselen Av dolly sauene, University Of Massachusetts, med Sitt Program Advanced Cell Technology, oppnådd kloning av en storfe

utførelsen av teknikken var svært lav: fra fusjonen av 277 enukleerte egg med den tilsvarende dyrkede cellen ble det bare oppnådd 29 embryoer, som ble overført til livmor av forskjellige sauer; fra alle av dem ble bare ett lam født: Dolly.

Ett år etter Fødselen Av Dolly sheep, University Of Massachusetts, med Sin Advanced Cell Technology program, fikk kloning av en storfe. Kloner ble oppnådd fra fibroblaster (bindevev av embryoet). Fibroblaster er celler som er i de tidlige stadier av celledifferensiering, det vil si at de ikke er like differensierte som cellene i en voksen organisme. Disse klonene hadde også det spesielle at de var transgene dyr (de hadde introdusert et humant gen), med mulighet for å produsere i melk et protein som brukes til terapeutiske formål. Dens suksess var relativ, siden 6 implanterte kloner bare 4 overlevde, og en av dem døde etter 5 dager. Deretter har flere kloningsforsøk blitt utført fra celler av forskjellige vev, både av føtal og voksen opprinnelse, men alle har gitt mindre vellykkede resultater.

Terapeutiske formål

nøkkelen til suksessen Til forsøkene Til Wilmut og hans medarbeidere lå i studien av cellesyklusen av somatiske celler. Inntil nå ble det antatt at en differensiert somatisk celle ikke kunne gjenvinne egenskapene til pluripotensialitet. Alle celler har samme genetiske informasjon i kjernen, men etter hvert som embryoet utvikler seg, vil disse cellene differensiere for å gi opphav til forskjellige organer og vev. Wilmunts eksperimenter har vist at disse cellene, en gang differensiert, kan omprogrammeres og gjenvinne egenskapene til pluripotensialitet for å utvikle en ny organisme.

som nevnt ovenfor er Suksessen Til Dolly-sauen relativ, siden den ble oppnådd etter 277 fusjoner av oocytten med donorkjernen. Det er heller ikke klart hvilken type celle som ble brukt som donor, siden kulturen som ble brukt inneholdt celler i forskjellige stadier av differensiering som naturlig finnes i brystkjertelen. Det ble heller ikke tatt hensyn til rollen som mitokondrielt DNA spilte; det er residually funnet i mitokondriene (celleorganeller som finnes i cellen og som tjener til “respirasjon” av cellen) av det enukleerte reseptoregget. I tillegg viser alle kloningsstudiene som er beskrevet så langt et høyt antall dødsfall under embryonal og fosterutvikling. Bare 1-2% av embryoene når sikt, og til og med noen av klonene som overlever fødsel dør på kort sikt.

dermed er kompleksiteten til disse teknikkene og det primitive stadiet av deres utvikling klart, men de er verdt å forbedre, siden fordelene ved kloning er flere.

Et godt eksempel på bruk av kloningsteknikker, sammen med teknikker for å oppnå transgene dyr, Er Polly-sauen. Denne sauen ble skapt av den samme gruppen som skapte Dolly sheep. Polly er et transgen dyr, det vil si et humant gen har blitt inkorporert (spesielt faktor IX-genet) som koder for syntesen av blodproteinet som brukes til behandling av hemofili, slik At Polly segregerer dette humane proteinet i sin melk.

selv om disse forsøkene med transgene dyr har eksistert i årevis, er forskjellen at kloningsteknikker kan produsere et stort antall kvinnelige sauer som produserer melk med disse proteinene.

En annen mulighet er generering av dyreorganer utsatt for genetisk manipulasjon for å tilpasse dem til menneskelige transplantasjoner. Ethvert organ av grisen, som lever eller nyre, ville bli avvist av mannen på grunn av en hyperakutt immunreaksjon, men disse reaksjonene er forårsaket av et kjent protein, så hvis vi var i stand til å genetisk modifisere dyret slik at det ikke produserte denne typen protein, kunne transplantasjonen utføres med hell.

en av de mest forventede mulighetene for kloning er den molekylære studien av uttrykksmekanismen og undertrykkelsen av gener. Dette betyr at vi vet hvorfor et gen uttrykkes under visse omstendigheter eller undertrykkes (slutter å uttrykke) i andre, vi kunne kjenne mange av de grunnleggende mekanismene som styrer livet. For eksempel kan vi regenerere celler som har blitt skadet, for eksempel nerveceller som ikke har evne til å regenerere. Nerveceller reproduserer under utviklingen av embryoet og i de tidlige stadiene av livet, men når individet er voksen, slutter de å reprodusere. Hvis vi kjente molekylære mekanismer som gjør det mulig å “slå på” gener for å reprodusere, kunne vi kurere skadede nevroner i tilfelle skade.

Et av alternativene som presenterer de mest etiske problemene, er å skaffe embryoer for å oppnå pluripotensielle embryonale celler for å behandle uhelbredelige sykdommer. Et embryo kan opprettes ved kjernefysisk overføring ved hjelp av en persons somatiske celle og et menneskelig egg. Embryoet vil utvikle seg til de første stadiene av differensiering (preembrion), fordi i disse tidlige stadiene er de embryonale cellene multipotensielle og kan avledes for å skape en bestemt celletype. Derfra kan bestemte cellelinjer bli dyrket og erstattet av pasientens berørte celler.

Alternativt til menneskelige terapeutiske formål kan kloning ha andre anvendelser som ikke er ubetydelige, for eksempel å skaffe kopier av en person som innen husdyr hadde spesielt fordelaktige genetiske egenskaper, optimalisere husdyravl.

Etiske spørsmål

det vitenskapelige samfunnet tviler ikke på at mulighetene for kloning teknikker kan gagne millioner av mennesker, men som i alle vitenskapelige fremskritt, det er alltid en “mørk side”. Vi har tidligere nevnt de terapeutiske formålene med disse teknikkene, men fra dette har det oppstått den etiske debatten knyttet til manipulering og ødeleggelse av embryoer og mulig opprettelse av klonmennesker.

Forskere og eksperter innen genetikk og bioetikk er uenige om bruk av embryoer. Kloning av embryoer for menneskelig produksjon ble avvist av flertallet, men kloning av embryoer for terapeutiske formål var en åpen debatt. Noen forsvarer kloningsteknikker ved hjelp av voksne somatiske celler; på denne måten ville vi unngå å skaffe “reserve embryoer”, men å være voksne celler presenterer flere tekniske problemer enn embryonale celler.

Nylig Har Storbritannia vedtatt ny lovgivning som vil tillate kloning av menneskelige embryoer på mindre enn 14 dager (proembrioner) for forskning for terapeutiske formål, Mens Spania vil følge retningslinjene fastsatt Av Eu-Kommisjonen. *

generell bibliografi

Campbell KHS, McWhir J, Ritchie WA, Wilmut I. Sau klonet av kjernefysisk overføring fra en kultivert cellelinje. Natur 1996; 380: 64-66.

Komiteen av eksperter på bioetikk og kloning. Rapport om kloning. Mellom livets grenser. Institutt For Bioetikk Av Health Sciences Foundation. Madrid: Doce Calles, 1999.

Gurdon JB. Nukleær transplantasjon i egg og oocytter. J Celle Sci Suppl 1986; 4: 287-318.

Palacios M. Kloning Av Mennesker til terapeutiske formål. Noen biologiske, etiske og juridiske aspekter. Madrid: Internasjonalt Samfunn Av Bioetikk, 2000.

Shamblott MJ et al. Derivasjon av pluripotente stamceller fra dyrkede humane primordiale kimceller. Proceedings Av National Academy Of Science, 1995.

Suzuki DT, Griffiths AJF, Miller JH, Lewontin RC. Introduksjon til genetisk analyse. Madrid: McGraw-Hill Interamericana De Españ, 1989.

Wilmut I. Terapeutisk kloning. Forskning og Vitenskap 1999; 269: 24-29.

Wilmut I, Schieke AE, McWhir J, Snill AJ, Campbell KHS. Levedyktige avkom avledet fra føtale og voksne pattedyrceller. Natur 1997; 385: 810-813.