КЛОНИРАНЕ НА ХОРА: МЕТОДИ, ЕТАПИ, ПРЕДИМСТВА, НЕДОСТАТЪЦИ - БИОЛОГИЯ - 2025

В човешки клонирането се отнася до производството на идентични копия на индивид. Терминът произлиза от гръцките корени на „асексуалното възпроизвеждане на организъм“. Производството на клонинги не е процес, ограничен само в лабораторията. В природата виждаме, че клонингите се генерират по естествен път. Например пчелите могат да се размножават чрез клонинги на пчелната кралица.

Тази процедура е много полезна в биологичните науки с функции, които надхвърлят производството на един човек, идентичен на друг. Клонирането не се използва само за създаване на два еднакви организма, но включва и клониране на тъкани и органи.

Източник: От bg: преобразуван в SVG от Belkorin, модифициран и преведен от Wikibob, чрез Wikimedia Commons

Тези органи няма да бъдат отхвърлени от тялото на пациента, тъй като те са генетично същите като него. Следователно, тя е приложима технология в областта на регенеративната медицина и е много обещаваща алтернатива по отношение на излекуването на заболявания. Двата основни метода, използвани при клонирането, са ядрен пренос на соматични клетки и индуцирана плюрипотентна стволова клетка.

Най-общо казано, тя е обект на значителни спорове. Според експерти клонирането на хора носи редица негативни последици от морална и етична гледна точка, заедно с високата смъртност на клонираните индивиди.

С напредването на науката обаче е възможно в бъдеще клонирането да се превърне в рутинна техника в лаборатории, както за лечение на болести, така и за подпомагане на репродукцията.

дефиниция

Терминът "клониране на хора" е бил заобиколен от много противоречия и объркване през годините. Клонирането може да бъде под две форми: репродуктивна и терапевтична или изследваща. Въпреки че тези определения не са научно правилни, те се използват широко.

Терапевтичното клониране не е предназначено да създаде два генетично идентични индивида. В тази модална цел, крайната цел е производството на клетъчна култура, която ще се използва за медицински цели. С помощта на тази техника могат да бъдат произведени всички клетки, които откриваме в човешкото тяло.

За разлика от това, при репродуктивно клониране ембрионът се имплантира в женска, за да протече гестационния процес. Това беше процедурата, използвана за клонирането на овцете Доли през юли 1996 г.

Обърнете внимание, че при терапевтичното клониране ембрионът се култивира от стволовите клетки, а не довежда до термин.

От друга страна, в лабораториите по генетика и молекулярна биология думата клониране има друго значение. Тя включва вземане и амплификация на ДНК сегмент, който се вмъква във вектор, за последващата му експресия. Тази процедура се използва широко в експерименти.

История на клонирането

Сегашните процеси, които позволяват клонирането на организмите, са резултат от упорит труд на изследователи и учени в продължение на повече от век.

Първият признак на процеса се проявява през 1901 г., където пренасянето на ядро ​​от земноводна клетка се прехвърля в друга клетка. В следващите години учените успяват да клонират ембриони от бозайници - приблизително между 50-те и 60-те години.

През 1962 г. производството на жаба е постигнато чрез прехвърляне на ядро ​​от клетка, взета от червата на попова лъв, към яйцеклетка, чието ядро ​​е отстранено.

Доли овцете

В средата на 1980 г. е извършено клонирането на овце от ембрионални клетки. По същия начин през 1993 г. е извършено клониране при крави. Годината 1996 беше ключова за тази методология, тъй като се случи най-известното събитие за клониране в нашето общество: Долите овце.

Какво беше уникалното в Доли, за да привлече вниманието на медиите? Неговото производство се извършва чрез отделяне на диференцирани клетки от млечните жлези на възрастна овца, докато предишните случаи са го правили, използвайки изключително ембрионални клетки.

През 2000 г. повече от 8 вида бозайници вече са били клонирани, а през 2005 г. е постигнато клонирането на канида на име Снупи.

Клонирането при хората е било по-сложно. В рамките на историята са съобщени някои измами, които са оказали въздействие върху научната общност.

методи

Ядрен трансфер на соматични клетки

Обикновено процесът на клониране при бозайници протича по метод, известен като "соматичен клетъчен ядрен трансфер". Това беше техниката, използвана от изследователи от института Рослин за клониране на Доли овцете.

В нашето тяло можем да разграничим два типа клетки: соматични и сексуални. Първите са тези, които образуват "тялото" или тъканите на индивида, докато сексуалните са гамети, както овулите, така и сперматозоидите.

Те се различават главно по броя на хромозомите, соматичните са диплоидни (два комплекта хромозоми), а хаплоидните сексуални съдържат само половината. При хората клетките на тялото имат 46 хромозоми, а половите клетки - само 23.

Ядреният трансфер на соматичните клетки - както подсказва името - се състои в това да вземете ядро ​​от соматичната клетка и да го вмъкнете в яйце, чието ядро ​​е било отстранено.

Индуцирана плюрипотентна стволова клетка

Друг метод, по-малко ефективен и много по-трудоемък от предишния, е „индуцираната плюрипотентна стволова клетка“. Плурипотентните клетки имат способността да пораждат всякакъв вид тъкан - за разлика от обикновена клетка в тялото, която е програмирана да изпълнява определена функция.

Методът се основава на въвеждането на гени, наречени "фактори за препрограмиране", които възстановяват плурипотентния капацитет на клетката за възрастни.

Едно от най-важните ограничения на този метод е потенциалното развитие на ракови клетки. Напредъкът в технологиите обаче подобри и намали възможните щети върху клонирания организъм.

Етапи (в основен метод)

Стъпките за клониране на соматични клетъчни ядрени трансфери са много прости за разбиране и включват три основни стъпки:

Компоненти, необходими за клониране

Процесът на клониране започва, след като имате два вида клетки: сексуална и соматична.

Половата клетка трябва да бъде женска гамета, наречена яйцеклетка - известна още като яйце или яйцеклетка. Яйцето може да бъде събрано от донор, който е бил третиран хормонално, за да стимулира производството на гамети.

Вторият тип клетки трябва да е соматична, тоест клетка от организма на организма, която искате да клонирате. Може да се вземе например от чернодробни клетки.

Основен трансфер

Следващата стъпка е подготовката на клетките за прехвърляне на ядрото от донорската соматична клетка към яйцеклетката. За да се случи това, яйцеклетката трябва да бъде лишена от ядрото си.

За целта се използва микропипета. През 1950 г. беше възможно да се покаже, че когато яйцеклетката е пробита със стъклена игла, клетката претърпя всички промени, свързани с репродукцията.

Въпреки че някои цитоплазмени материали могат да преминат от донорната клетка към яйцеклетката, приносът на цитоплазмата е почти общ от яйцеклетката. След извършване на прехвърлянето тази яйцеклетка трябва да се препрограмира с ново ядро.

Защо е необходимо препрограмиране? Клетките са способни да съхраняват своята история, с други думи тя съхранява спомен за тяхната специализация. Следователно тази памет трябва да бъде изтрита, за да може клетката да се специализира отново.

Препрограмирането е едно от най-големите ограничения на метода. По тези причини изглежда, че клонираният индивид има преждевременно стареене и анормално развитие.

активиране

Хибридната клетка трябва да бъде активирана за всички процеси на развитие. Има два метода, чрез които тази цел може да бъде постигната: чрез електрофузия или метод на Рослин и чрез микроинжектиране или метод Хонолулу.

Първият се състои в използването на токови удари. С помощта на прилагането на импулсен ток или йономицин яйцеклетката започва да се дели.

Втората техника използва само калциеви импулси, за да задейства активирането. Очаква се разумно време за протичане на този процес, приблизително два до шест часа.

Така започва образуването на бластоциста, която ще продължи нормалното развитие на ембрион, стига процесът да се проведе правилно.

предимство

Едно от основните приложения на клонирането е лечението на заболявания, които не се лекуват лесно. Можем да се възползваме от нашите обширни познания по отношение на развитието, особено в ранните етапи, и да го прилагаме в регенеративната медицина.

Клетките, клонирани чрез соматичен клетъчен ядрен трансфер (SCNT), допринасят изключително много за научно-изследователските процеси, служещи като моделни клетки за изследване на причината за заболяването и като система за тестване на различни лекарства.

Освен това клетките, произведени по споменатата методология, могат да бъдат използвани за трансплантация или за създаване на органи. Тази област на медицината е известна като регенеративна медицина.

Стволовите клетки революционизират начина, по който лекуваме определени заболявания. Регенеративната медицина позволява автоложна трансплантация на стволови клетки, като елиминира риска от отхвърляне от имунната система на засегнатото лице.

Освен това може да се използва за производство на растения или животни. Създаване на идентични реплики на интересуващото се лице. Може да се използва за пресъздаване на изчезнали животни. И накрая, това е алтернатива на безплодието.

Как работи?

Например, да предположим, че има пациент с чернодробни проблеми. Използвайки тези технологии, можем да отглеждаме нов черен дроб, използвайки генетичния материал на пациента - и да го трансплантираме, като по този начин елиминираме всеки риск от увреждане на черния дроб.

В момента регенерацията е успяла да бъде екстраполирана към нервните клетки. Някои изследователи смятат, че стволовите клетки могат да се използват при регенерацията на мозъка и нервната система.

Недостатъци

Етични въпроси

Основните недостатъци на клонирането произтичат от етичните мнения около процедурата. Всъщност клонирането в много страни е законно забранено.

Тъй като клонирането на известната Доли овцете се случи през 1996 г., много противоречия заобикалят въпроса за този процес, прилаган при хората. Различни учени заеха позиции в този тежък дебат - от учени до юристи.

Въпреки всички предимства, които има този процес, хората, които са против него, твърдят, че клонираното човешко същество няма да се радва на средно психологическо здраве и няма да може да се възползва от ползата от уникалната и неповторима идентичност.

Освен това те твърдят, че клонираният ще почувства, че трябва да следва конкретен модел на живот на човека, който ги е родил, за да може да постави под въпрос свободната си воля. Мнозина считат, че ембрионът има права от момента на зачеването и промяната му означава да ги наруши.

Понастоящем е постигнато следното заключение: поради лошия успех на процеса при животни и потенциалните рискове за здравето, които представляват както за детето, така и за майката, е неетично да се опитва да се клонира човек от съображения за безопасност.

Технически проблеми

Проучванията, проведени върху други бозайници, ни позволиха да заключим, че процесът на клониране води до здравословни проблеми, които в крайна сметка водят до смърт.

Клонирайки теле от гени, взети от ухото на възрастна крава, клонираното животно страдало от здравословни проблеми. Само на два месеца младото теле умира от сърдечни проблеми и други усложнения.

От 1999 г. изследователите успяват да отбележат, че процесът на клониране води до намеса в нормалното генетично развитие на индивидите, причинявайки патологии. Всъщност клонирането на овце, крави и мишки не е било успешно: клонираният организъм умира малко след раждането.

В известния случай на клонирането на овцете Доли един от най-важните недостатъци беше преждевременното стареене. Донорът на ядрото, използвано за създаване на Доли, беше на 15 години, така че клонираната овца се роди с характеристики на организъм на тази възраст, което доведе до бързо разграждане.

Препратки

1. Gilbert, SF (2005). Биология на развитието. Panamerican Medical Ed.
2. Jones, J. (1999). Клонирането може да доведе до здравословни дефекти. BMJ: British Medical Journal, 318 (7193), 1230.
3. Langlois, A. (2017). Глобалното управление на клонирането на хора: случаят с ЮНЕСКО. Palgrave комуникации, 3, 17019.
4. McLaren, A. (2003). Клонирането. Редакционно състрадание.
5. Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z., & Manafi, F. (2016). Клониране: Преглед на биоетиката, правното, юриспруденцията и регенеративните въпроси в Иран. Световно списание за пластична хирургия, 5 (3), 213-225.