22. veljače 1997. svijet je saznao za postojanje ovce Dolly - prve toplokrvne životinje klonirane pomoću konvencionalne somatske stanice. Kako je razvijena hrabra tehnologija i ima li budućnost.
U doba tehnologija koje se brzo razvijaju, pitanje kloniranja - razmnožavanja jedinki genetski identičnih matičnom organizmu - postaje uistinu akutno i kontroverzno. Ali govoriti o kloniranju kao nečemu u osnovi novom i neprirodnom je pogrešno. U prirodi je reprodukcija reprodukcijom genetski identičnih jedinki vrlo česta pojava. Bakterije se jednostavno podijele na dva dijela, gljivice, alge i neki drugi organizmi množe se sporama, a neki se kukci, pa čak i kralježnjaci mogu razviti bez sudjelovanja muških spolnih stanica, samo uz pomoć ženskih. U svim tim slučajevima dječji organizam je klon roditelja. Nije zaobiđen ni proces prirodnog kloniranja i ljudi: jednojajčani blizanci imaju potpuno iste setove gena.
Znanstvenici su odlučili reproducirati ovaj postupak samostalno. Naravno, nije se radilo o stvaranju vojske klonova, već o uzgoju životinja i biljaka s određenim korisnim svojstvima. Poljoprivreda, laka industrija i medicina razvijali bi se brže kad bi se kloniranje stavilo u struju. Biljke same savršeno reproduciraju svoje kopije, čovjek može samo kontrolirati postupak, ali pitanje točne reprodukcije životinja dugo je ostalo vrlo problematično.
Stanica koja daje život
Odgovor na to pronađen je negdje sredinom prošlog stoljeća. Znanstvenici su odlučili da za kloniranje trebate uzeti zigotu (oplođeno jaje) od jedne životinje, ukloniti genetski materijal iz nje i umetnuti jezgru somatske (nerazmnožavajuće) stanice druge životinje. Tijekom prirodne spolne reprodukcije, kćerki organizam prima jedan set gena iz očeve zametne stanice, a isti iz jajašca. Klon u vrijeme svog stvaranja također prima dvostruki set gena, ali samo od jednog roditelja. Istina, rezultirajući organizam neće biti cjelovita genetska kopija: u svakom genomu postoji određeni broj slučajnih mutacija koje se ne podudaraju ni u klonovima.
No mutacije nisu glavni problem s kojim su se znanstvenici suočili sredinom 20. stoljeća. Činjenica je da je svaka stanica tijela, osim reproduktivne stanice, somatska i svaka stanica tijela ima svoju diferencijaciju. Drugim riječima, u svakoj stanici rade samo oni geni koji su joj potrebni za obavljanje "službenih dužnosti" koji su različiti za svaki organ. Istraživači su se bojali da će presađivanjem takvog specijaliziranog genetskog materijala u zigotu stvoriti neodrživ klon. Te je sumnje raspršio John Gurdon, nakon što je 1962. uspio klonirati žabu na opisani način.
Biolog John Gurdon
Promotivni video:
Reuters
Istina, neki su znanstvenici eksperiment smatrali ne posve čistim, jer se Gurdon koristio stanicama punoglavca. Osam godina kasnije, 1970., uspio je ponoviti isti eksperiment, ali s odraslim stanicama. Klonovi su preživjeli. Stoga su znanstvenici napravili definitivno otkriće na polju kloniranja: specijalizirane somatske stanice mogu dati život novom organizmu.
Miš i tri ovce
Tako je otvoren put za kloniranje sisavaca. Međutim, ovdje nije sve išlo tako glatko: dugi niz godina istraživači iz različitih zemalja nisu mogli ponoviti Gurdonov eksperiment na složenijim životinjama. Tada su odlučili pojednostaviti svoj zadatak: u zigotu nisu smjestili jezgru somatske stanice, već embrionalnu stanicu. Znanstvenici iz dvije zemlje ovdje su postigli uspjeh: sovjetski genetičari stvorili su miša Mašu, a Britanci - ovce Megan i Morag.
Pa zašto ne biste mogli stvoriti klon pomoću somatskih stanica? Nakon prvih neuspjelih eksperimenata, znanstvenici su zaključili da je jednostavno nemoguće provesti takav eksperiment sa sisavcima; ovo je mišljenje prevladavalo u znanstvenom svijetu gotovo do kraja 20. stoljeća. A onda se Dolly pojavila na Sveučilištu Rosslyn (Velika Britanija) - prvi sisavac dobiven kao rezultat fuzije jajašca i specijalizirane somatske stanice. Pa, što je skupina Jana Wilmutha promijenila u iskustvu kako bi se Dolly mogla roditi?
Embriolog Ian Wilmut
Reuters
Istraživači su prilično promijenili tehnologiju: umjesto zigote koristili su neoplođeno jaje.
Ali čak i ove promjene nisu dovele skupinu do apsolutnog uspjeha. Dolly se pojavila iz jednog od 277 jaja; 28 njenih blizanaca uspjelo se razviti u embrije, a samo je ona rođena. Malo je vjerojatno da se takva tehnologija može nazvati uspješnom i staviti je u pogon, ali krajem 1990-ih znanstvenici nisu razmišljali o tome. Glavna je stvar bila dokazati da se sisavci mogu klonirati pomoću somatske stanice. S ove točke gledišta, Dollyna je pojava postigla izuzetan uspjeh.
ID broj 6LL3
Ovca je rođena 5. srpnja 1996. pod imenom (točnije, brojem) 6LL3. Ideja da prvom klonu sisavaca dobije ime Dolly pala je na pamet farmerima koji su se brinuli o surogat majci ovaca (njezina je prava majka umrla tri godine ranije; korišteni genetski materijal bio je zamrznut i pažljivo čuvan do boljih vremena).
Bilo im je smiješno da je 6LL3 izašao iz kaveza izvađenog iz vimena, pa su ovci dali ime country pjevačice Dolly Parton, koja je svoju slavu dijelom dugovala velikom poprsju.
Ovca je živjela šest godina i rodila šest janjadi. Istina, šest godina nije dovoljno za ovce koje u pravilu uginu u dobi od 10 do 12 godina, ali prema službenoj verziji, Dollyna smrt nema nikakve veze s posljedicama kloniranja: dvije godine ovca je patila od artritisa, a na kraju svog života i uhvatila teški virus pluća. 14. veljače 2003. godine eutanazirana je jedna od najpoznatijih životinja.
Snovi o Jurskom parku
No Dolly se nije proslavila odmah: svijet je saznao za njezino postojanje samo sedam mjeseci nakon rođenja, 22. veljače 1997. Sve to vrijeme znanstvenici su dobivali patent za tehniku prijenosa jezgre, pa nisu mogli objaviti svoj nevjerojatni uspjeh u tisku. Ali Dollyne sestre blizanke ipak su se pojavile. U 2016. godini njih 13 već je dostiglo uglednu dob od sedam do devet godina. Tehnologija, koja u početku nije bila vrlo učinkovita, pročišćena je, što je omogućilo provođenje pokusa na drugim domaćim životinjama.
Jedan od glavnih ciljeva koje znanstvenici sada slijede je "oživljavanje" izumrlih vrsta. Pioniri na ovom području bili su španjolski istraživači: 2009. klonirali su pirenejsku kozu koja je nestala s lica zemlje devet godina ranije. Znanstvenici su imali sreće: u Aragonskom istraživačkom centru za poljoprivredu i tehnologiju sačuvan je genetski materijal životinje koji se koristio u kloniranju. Međutim, uspjeh ovce Dolly nije se mogao ponoviti: klon je umro 7 minuta nakon rođenja zbog urođene plućne greške.
Mnogi znanstvenici vjeruju da je prerano govoriti o kloniranju izumrlih vrsta. Prvo, čak i ako je moguće izolirati DNK izumrle životinje iz ostataka, nije jasno što učiniti s jajetom. Oxfordska skupina pokušava riješiti ovaj problem srodnom jajnom stanicom. Istraživači rade na uskrsnuću ptice Dodo, koja je nestala krajem 17. stoljeća. Otkrili su da je najbliži rođak ove velike ptice koja ne leti, golub, točnije golub Victoria, ili golub s pilom. Konzistentnost oxfordske teorije ostaje za vidjeti.
Drugo, nejasno je kako će izumrli organizmi reagirati na promijenjene uvjete okoliša. Skeptici vjeruju da se organizmi klonova neće moći prilagoditi čak ni modernom sastavu atmosfere i umrijet će.
Ali takva zabrinutost ne bi trebala zaustaviti znanstvenike. Znanstvena zajednica ne može sa sigurnošću reći kako specijalizirane somatske stanice postaju stanice koje daju život ili zašto jaje treba koristiti za kloniranje, a ne zigotu. Predviđanje reakcije prirode na razmnožavanje izumrlih vrsta nezahvalan je zadatak. Bez sumnje vrijedi odustati od pokušaja.
Julija Popova
