22. helmikuuta 1997 maailma sai tietää lampaiden Dolly - ensimmäisen lämminverisen eläimen kloonaamisesta tavanomaista somaattista solua käyttämällä. Kuinka rohkea tekniikka kehitettiin ja onko sillä tulevaisuutta.
Nopeasti kehittyvän tekniikan aikakaudella kloonauksesta - geneettisesti identtisten vanhempien organismien yksilöiden lisääntymisestä - tulee todella akuutti ja kiistanalainen. Mutta kloonaamisesta jotakin pohjimmiltaan uutta ja luonnotonta on väärin. Luonnossa lisääntyminen geneettisesti identtisten yksilöiden lisääntymisen kautta on hyvin yleinen ilmiö. Bakteerit jakautuvat yksinkertaisesti kahteen osaan, sienet, levät ja jotkut muut organismit lisääntyvät itiöillä, ja jotkut hyönteiset ja jopa selkärankaiset voivat kehittyä ilman urospuolisten sukusolujen osallistumista, vain naaraspuolisten avulla. Kaikissa näissä tapauksissa lapsiorganismi on vanhemman klooni. Ei ohitettu luonnollisen kloonauksen ja ihmisen prosessia: identtisillä kaksosilla on täsmälleen samat geenisarjat.
Tutkijat päättivät tuottaa tämän prosessin itse. Kyse ei tietenkään ollut klooniarmeijan luomisesta, vaan tiettyjen hyödyllisten ominaisuuksien omaavien eläinten ja kasvien kasvattamisesta. Maatalous, kevyt teollisuus ja lääketiede kehittyvät nopeammin, jos kloonaus käynnistetään. Kasvit itse toistavat täydellisesti kopiot, ihminen voi hallita vain prosessia, mutta eläinten tarkan lisääntymisen kysymys on pitkään ollut erittäin ongelmallinen.
Elämän antava solu
Vastaus siihen löydettiin lähempänä viime vuosisadan puoliväliä. Tutkijat päättivät, että kloonausta varten sinun on otettava sygootti (hedelmöitetty muna) yhdeltä eläimeltä, poistettava geneettinen materiaali ja lisättävä toisen eläimen somaattisen (ei-lisääntymissolun) solu. Luonnollisen seksuaalisen lisääntymisen aikana tytärorganismi saa yhden geenisarjan isän sukusolusta ja saman munasolusta. Luomishetkellä oleva klooni saa myös kaksinkertaisen geenijoukon, mutta vain yhdeltä vanhemmalta. Todellakin, tuloksena oleva organismi ei ole täydellinen geneettinen kopio: jokaisessa genomissa on tietty määrä satunnaisia mutaatioita, jotka eivät kohdistu edes klooneissa.
Mutta mutaatiot eivät ole suurin ongelma, jonka tutkijat kohtaivat 1900-luvun puolivälissä. Tosiasia on, että mikä tahansa kehon solu, lukuun ottamatta lisääntymissolua, on somaattinen ja missä tahansa kehon solussa on oma erilaistumisensa. Toisin sanoen kussakin solussa toimivat vain ne geenit, joita se tarvitsee "virallisten tehtävien" suorittamiseen ja jotka ovat erilaiset kullekin elimelle. Tutkijat pelkäsivät, että siirtämällä tällaista erikoistunutta geneettistä materiaalia sygoottiin, he tekisivät elinkelvottoman kloonin. John Gurdon hajosi nämä epäilyt, kun vuonna 1962 hän pystyi kloonaamaan sammakon kuvatulla tavalla.
Biologi John Gurdon
Mainosvideo:
Reuters
Jotkut tutkijat eivät pitäneet kokeilua täysin puhtaana, koska Gurdon käytti tadpolisoluja. Kahdeksan vuotta myöhemmin, vuonna 1970, hän pystyi toistamaan saman kokeen, mutta aikuisten solujen kanssa. Kloonit selvisivät. Siksi tutkijat ovat tehneet määrittävän löydön kloonauksen alalla: erikoistuneet somaattiset solut voivat antaa elämän uudelle organismille.
Hiiri ja kolme lammasta
Joten tie avattiin nisäkkäiden kloonaamiselle. Kaikki ei kuitenkaan mennyt niin sujuvasti: monien vuosien ajan tutkijat eri maista eivät voineet toistaa Gurdonin kokeilua monimutkaisemmilla eläimillä. Sitten he päättivät yksinkertaistaa tehtäväänsä: he eivät sijoittaneet sygoottiin somaattisen solun ydintä, vaan alkion solun. Tutkijat kahdesta maasta ovat saavuttaneet menestystä täällä: Neuvostoliiton geenitutkijat loivat hiiren Mashan ja britit - lampaat Megan ja Morag.
Joten miksi et voinut luoda kloonia käyttämällä somaattisia soluja? Ensimmäisten epäonnistuneiden kokeiden jälkeen tutkijat päättivät, että tällaisen kokeen tekeminen nisäkkäiden kanssa oli yksinkertaisesti mahdotonta; tämä mielipide vallitsi tiedemaailmassa melkein 1900-luvun loppuun saakka. Ja sitten Dolly ilmestyi Rosslynin yliopistoon (Iso-Britannia) - ensimmäinen nisäkäs, joka saatiin munan ja erikoistuneen somaattisen solun fuusion seurauksena. Joten mitä Jan Wilmuthin ryhmä muutti kokemuksessa, jotta Dolly voisi syntyä?
Alkionlääkäri Ian Wilmut
Reuters
Tutkijat muuttivat tekniikkaa melko vähän: zygootin sijaan he käyttivät lannoittamatonta munaa.
Mutta edes nämä muutokset eivät johtaneet ryhmään absoluuttiseen menestykseen. Dolly nousi yhdestä 277 munasta; 28 hänen kaksosistaan onnistui kehittymään alkioiksi, ja vain hän syntyi. On epätodennäköistä, että tällaista tekniikkaa voidaan kutsua onnistuneeksi ja käyttöönotettavaksi, mutta 1990-luvun lopulla tutkijat eivät ajatelleet tätä. Pääasia oli todistaa, että nisäkkäät voidaan kloonata käyttämällä somaattista solua. Tästä näkökulmasta Dollyn ulkonäkö oli valtava menestys.
Tunnistenumero 6LL3
Lammas syntyi 5. heinäkuuta 1996 nimellä (tarkemmin numero) 6LL3. Ajatus antaa ensimmäiselle nisäkäskloonille nimi Dolly tuli mieleen viljelijöihin, jotka huolehtivat lampaan korvikkeesta (hänen todellinen äitinsä oli kuollut kolme vuotta aiemmin; käytetty geneettinen materiaali oli jäädytetty ja säilytetty huolellisesti parempiin aikoihin).
Heidän mielestään oli hauskaa, että 6LL3 syntyi utaresta otetusta häkistä, joten he antoivat lampaille maanlaulajan Dolly Partonin nimen, joka oli hänen velkansa osittain velkaa suurelle rintakehälle.
Lampaat elivät kuusi vuotta ja synnyttivät kuusi karitsaa. Totta, kuusi vuotta ei riitä lampaille, jotka yleensä kuolevat 10–12-vuotiaina, mutta virallisen version mukaan Dollyn kuolemalla ei ole mitään tekemistä kloonauksen seurausten kanssa: lampaat kärsivät kahden vuoden ajan niveltulehduksesta, ja elämänsä lopussa ne saivat kiinni vaikea keuhkovirus. 14. helmikuuta 2003 yksi tunnetuimmista eläimistä lopetettiin.
Unelmia Jurassic Parkista
Mutta Dolly ei tullut kuuluisaksi heti: maailma sai tietää hänen olemassaolostaan vain seitsemän kuukautta syntymänsä jälkeen, 22. helmikuuta 1997. Koko tämän ajan tutkijat saivat patentin ytimensiirtotekniikalle, joten he eivät voineet ilmoittaa uskomattomasta menestyksestään lehdistössä. Mutta Dollyn kaksoissisaret ilmestyivät. Vuonna 2016 heistä 13 on jo saavuttanut kunnioitettavan seitsemän tai yhdeksän vuoden iän. Aluksi ei kovin tehokas tekniikka puhdistettiin, mikä mahdollisti kokeiden tekemisen muihin kotieläimiin.
Yksi tärkeimmistä tavoitteista, joihin tutkijat nyt pyrkivät, on sukupuuttoon kuolleiden lajien "elvyttäminen". Tienraivaajat tällä alueella olivat espanjalaisia tutkijoita: vuonna 2009 he kloonasivat Pyreneiden vuohen, joka katosi maan pinnalta yhdeksän vuotta aiemmin. Tutkijoilla oli onni: Aragonian maatalouden ja teknologian tutkimuskeskuksessa eläimen geneettinen materiaali säilyi, jota käytettiin kloonauksessa. Lampaiden Dollyn menestystä ei kuitenkaan voitu toistaa: klooni kuoli 7 minuuttia syntymän jälkeen synnynnäisen keuhkovaurion vuoksi.
Monet tutkijat uskovat, että on liian aikaista puhua kuolleiden lajien kloonauksesta. Ensinnäkin, vaikka on mahdollista poimia sukupuuttoon eläimen DNA jäännöksistä, on epäselvää, mitä tehdä munalla. Oxford-ryhmä yrittää ratkaista tämän ongelman siihen liittyvällä munasolulla. Tutkijat työskentelevät 1600-luvun lopulla kadonneen Dodo-linnun ylösnousemuksen parissa. He havaitsivat, että tämän suuren lentokyvytön linnun lähin sukulainen on kyyhkynen, ja erityisesti Victoria-kruunukyyhkynen tai sahattu kyyhky. Oxfordin teorian johdonmukaisuus on vielä nähtävissä.
Toiseksi on epäselvää, miten sukupuuttoon joutuneet organismit reagoivat muuttuneisiin ympäristöolosuhteisiin. Skeptikot uskovat, että kloonien organismit eivät kykene sopeutumaan edes ilmakehän moderniin koostumukseen ja kuolevat.
Mutta tällaisten huolenaiheiden ei pitäisi estää tutkijoita. Tiedeyhteisö ei voi sanoa varmasti, kuinka erikoistuneista somaattisista soluista tulee elämää antavia soluja, tai miksi munaa tulisi käyttää kloonaukseen eikä sikotiin. Ennakoida luonnon reaktiota sukupuuttoon kuuluvien lajien lisääntymiseen on kiittämätön tehtävä. Epäilemättä kannattaa luopua kokeilemisesta.
Yulia Popova