Genetski inženjering

Kloniranje

Kloniranje-majmuna

Kloniranje je proces stvaranja sličnih populacija genetski identičnih jedinki koje se javljaju u prirodi kada se organizmi kao što su bakterije, insekti, biljke ili životinje razmnožavaju aseksualno. Jednostavnije rečeno kloniranje je proces pravljenja identične kopije. Postoje dva načina koja omogućavaju stvaranje dva genetički identična organizma u laboratoriji. Prvi je veštačko udvajanje embriona (eng. artificial embryo twinning), a drugi način je transfer jedra somatske ćelije (eng. somatic cell nuclear transfer). U naučnim krugovima ideja za kloniranje potiče još od kraja XIX veka, kada su vršeni eksperimenti na morskim ježevima. Najpoznatija klonirana životinja je ovca Doli (eng. Dolly). Ona je prvi sisar čiji klon je napravljen od adultne somatske ćelije procesom jedarnog transfera. Najsvežije otkriće na polju kloniranja ostvarili su kineski naučnici klonirajući makaki majmune istom tehnikom kao i ovca Doli. Oni se zovu Zhong Zhong i Hua Hua. Ovi ženski makaki majmuni predstavljaju tehničku prekretnicu. Ovi prilagodljivi i genetski identični makaki majmuni mogli bi da ubrzaju tretmane mnogih bolesti kao što su Parkinsonova bolest, Alchajmer i kancer. Međutim ovo otkriće će neizbežno probuditi strahove da je kloniranje čoveka bliže nego ikad.

kloniranje, makaki majumuni, Zhong Zhong, Hua Hua
Slika 1. Kloniranje makaki majmuna – Od fetusa majmuna (A) uzima se ćelija vezivnog tkiva (1). Iz nje se ukloni jedro (2). Adultni majmun (B) je donor neoplođene jajne ćelije (3). Njoj se takođe odstrani jedro (4). Jedro fetusa (majmun A) se postavi u neoplođenu jajnu ćeliju bez jedra koja potiče od odraslog majmuna i primeni se električna struja (5). Zatim se koriste organska jedinjenja i RNK molekule koje će aktivirati gene vitalne za razviće embriona (6). Novostvorena oplođena jajna ćelija implantira se u surogat majku (7). Ona će na svet doneti kloniranu životinju sa istom DNK kao majmun A (8).
Foto Credit: Zona Medicine®

Majmuni nose veliki potencijal jer svi oni nasleđuju identičan genetski materijal. Takav genetski materijal omogućuje naučnicima da podešavaju gene koje poseduju majmuni. Kako je čovek genetski sličan majmunima njihovi geni su povezani sa bolestima ljudi. Na ovaj način naučnici bi mogli da vrše i ubrzaju ispitivanja na klonovima kako bi izlečili teške bolesti. Iako su 23 vrste sisara klonirane od kloniranja ovce Doli, uključujući svinje, mačke, pse, pacove i goveda, majmuni su se sve do sada pokazivali rezistentnim na tehniku nuklearnog transfera.

Dvehiljadite godine naučnici su klonirali majmune po prvi put, ali tako što su razdvojili embrion nakon oplodnje, i u suštini napravili su samo genetski identičnog blizanca. Ova metoda se može koristiti da se naprave najviše 4 identične životinje. Danas, Qiang Sun sa Kineske akademije (eng. Chinese Academy of Sciences Institute of Neuroscience in Shanghai) i njegove kolege modifikovali su tehniku koja je korišćena kako bi se dobila ovca Doli, da bi stvorili teoretski neograničen broj klonova. Metoda se zove transfer jedra somatske ćelije koju smo pomenuli na početku.

Tehnika uključuje uklanjanje jedra iz jajne ćelije donora i njegovo menjanje sa jedrom uzetim od somatske ćelije druge životinje. Električna struja koristi se kako bi se jajna ćelija „prevarila“ da je oplođena i ona počinje da se razvija u rani embrion. Kada se implantira (ugradi) u matericu surogat majke, embrion će prerasti u identičnu kopiju životinje koja je donirala jedro.

Uspešno kloniranje

Prethodni pokušaji da se ova tehnika izvede na majmunima bili su bez uspeha. Oni nisu nikada napredovali dalje od rane faze blastociste. Doktor Qiang Sun i njegove kolege modifikovali su tehniku nuklearnog transfera. Uveli su dva nova sastojka koji su pomogli da klonirani embrioni rastu u petrijevoj posudi pre nego što se implantiraju u surogat životinju. Sastojci – mRNA i trihostatin A pokrenuli su najmanje 2000 gena koji su od vitalnog značaja za različite faze razvoja embriona, tako omogućavajući dalji razvoj.

Tim naučnika je otkrio i da je lakše da se makaki majmuni kloniraju ako se koriste ćelije od fetusa makakija, nego od odraslih jedinki. Zhong Zhong i Hua Hua su stvoreni koristeći ćelije namenjene za formiranje vezivnog tkiva, ekstrahovane iz abortiranog ženskog fetusa. Ukupno, 79 embriona je bilo implantirano u 21 surogata. Ovaj par je jedini preživeo od 6 trudnoća. Poređenja radi, ovca Dolly bila je jedini uspešno stvoren klon od 277 implantiranih embriona. Na žalost obe bebe makaki majmuna su umrle nedugo posle rođenja, a jedna je imala abnormalan rast tela.

 

Literatura: