КЛОНИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА: МЕТОДЫ, ЭТАПЫ, ПРЕИМУЩЕСТВА, НЕДОСТАТКИ - БИОЛОГИЯ - 2025

Клонирование человека относится к производству идентичных копий индивидуума. Термин происходит от греческих корней «бесполого размножения организма». Производство клонов - это не только лабораторный процесс. В природе мы видим, что клоны рождаются естественным образом. Например, пчел можно размножать клонами пчелиной матки.

Эта процедура очень полезна в биологических науках, поскольку ее функции выходят за рамки создания одного человека, идентичного другому. Клонирование используется не только для создания двух идентичных организмов, оно также включает клонирование тканей и органов.

Источник: Автор: преобразовано в SVG Белкориным, изменено и переведено Wikibob, через Wikimedia Commons

Эти органы не будут отторгаться организмом пациента, так как они генетически такие же, как он. Таким образом, это применимая технология в области регенеративной медицины и очень многообещающая альтернатива с точки зрения лечения заболеваний. Двумя основными методами, используемыми при клонировании, являются перенос ядра соматической клетки и индуцированная плюрипотентная стволовая клетка.

Вообще говоря, это предмет серьезных споров. По мнению экспертов, клонирование человека влечет за собой ряд негативных последствий с моральной и этической точки зрения, а также высокую смертность клонированных особей.

Однако с развитием науки не исключено, что в будущем клонирование станет рутинной техникой в ​​лабораториях как для лечения болезней, так и для помощи в воспроизводстве.

Определение

Термин «клонирование человека» на протяжении многих лет вызывает множество споров и путаницы. Клонирование может происходить в двух формах: репродуктивной и терапевтической или исследовательской. Хотя эти определения не являются правильными с научной точки зрения, они широко используются.

Терапевтическое клонирование не предназначено для создания двух генетически идентичных особей. В этом случае конечной целью является получение культуры клеток, которая будет использоваться в медицинских целях. С помощью этой техники могут быть произведены все клетки, которые мы находим в человеческом теле.

Напротив, при репродуктивном клонировании эмбрион имплантируется самке, чтобы произошел процесс вынашивания. Это была процедура, использованная для клонирования овцы Долли в июле 1996 года.

Обратите внимание, что при терапевтическом клонировании эмбрион культивируется из стволовых клеток, а не доводится до срока.

С другой стороны, в лабораториях генетики и молекулярной биологии слово клонирование имеет другое значение. Он включает в себя взятие и амплификацию сегмента ДНК, который вставлен в вектор, для его последующей экспрессии. Эта процедура широко используется в экспериментах.

История клонирования

Происходящие процессы, позволяющие клонирование организмов являются результатом кропотливой работы исследователей и ученых на протяжении более века.

Первый признак этого процесса произошел в 1901 году, когда перенос ядра от клетки земноводного был перенесен в другую клетку. В последующие годы ученым удалось клонировать эмбрионы млекопитающих примерно между 1950-ми и 1960-ми годами.

В 1962 году лягушка была получена путем переноса ядра клетки, взятой из кишечника головастика, в ооцит, ядро ​​которого было удалено.

Овечка Долли

В середине 1980-х годов было проведено клонирование овец из эмбриональных клеток. Аналогичным образом в 1993 г. было проведено клонирование коров. 1996 год стал ключевым для этой методологии, так как произошло самое известное событие клонирования в нашем обществе: овечка Долли.

Что особенного в Долли, чтобы привлечь внимание СМИ? Его производство осуществлялось путем взятия дифференцированных клеток из молочных желез взрослой овцы, тогда как в предыдущих случаях это делалось с использованием исключительно эмбриональных клеток.

В 2000 году уже было клонировано более 8 видов млекопитающих, а в 2005 году было получено клонирование собаки по кличке Снупи.

Клонирование у людей было более сложным. В истории сообщалось об определенных мошенничествах, которые оказали влияние на научное сообщество.

методы

Перенос ядра соматической клетки

Обычно процесс клонирования у млекопитающих осуществляется методом, известным как «перенос ядра соматической клетки». Именно эту технику использовали исследователи из Института Рослина для клонирования овцы Долли.

В нашем теле мы можем различать два типа клеток: соматические и половые. Первые - это те, которые образуют «тело» или ткани человека, тогда как половые - это гаметы, как яйцеклетки, так и сперматозоиды.

Они различаются в основном числом хромосом, соматические - диплоидными (два набора хромосом), а гаплоидные половые содержат только половину. У человека клетки тела имеют 46 хромосом, а половые клетки - только 23.

Перенос ядра соматической клетки - как следует из названия - состоит из взятия ядра из соматической клетки и вставки его в яйцеклетку, ядро ​​которой было удалено.

Индуцированная плюрипотентная стволовая клетка

Другой метод, менее эффективный и гораздо более трудоемкий, чем предыдущий, - это «индуцированная плюрипотентная стволовая клетка». Плюрипотентные клетки могут давать начало тканям любого типа - в отличие от обычных клеток в организме, которые запрограммированы на выполнение определенной функции.

Метод основан на введении генов, называемых «факторами перепрограммирования», которые восстанавливают плюрипотентные способности взрослой клетки.

Одним из наиболее важных ограничений этого метода является потенциальное развитие раковых клеток. Однако прогресс в технологиях улучшил и уменьшил возможные повреждения клонированного организма.

Этапы (в основном методе)

Этапы клонирования с переносом ядра соматической клетки очень просты для понимания и включают три основных этапа:

Компоненты, необходимые для клонирования

Процесс клонирования начинается, когда у вас есть два типа клеток: половые и соматические.

Половой клеткой должна быть женская гамета, называемая ооцитом, также известная как яйцо или яйцеклетка. Яйцо может быть получено от донора, который прошел гормональное лечение для стимуляции выработки гамет.

Клетка второго типа должна быть соматической, то есть клеткой тела организма, которую вы хотите клонировать. Его можно получить, например, из клеток печени.

Перенос ядра

Следующим шагом является подготовка клеток к переносу ядра от соматической клетки-донора в ооцит. Чтобы это произошло, ооцит должен быть лишен ядра.

Для этого используется микропипетка. В 1950 году удалось показать, что при прокалывании ооцита стеклянной иглой клетка претерпевала все изменения, связанные с размножением.

Хотя некоторое количество цитоплазматического материала может переходить от донорской клетки к ооциту, вклад цитоплазмы в яйцеклетку почти полностью составляет. После того, как перенос был осуществлен, эту яйцеклетку необходимо перепрограммировать с новым ядром.

Почему необходимо перепрограммирование? Клетки способны хранить свою историю, другими словами, они хранят память о своей специализации. Следовательно, эту память необходимо стереть, чтобы клетка снова могла специализироваться.

Перепрограммирование - одно из самых больших ограничений метода. По этим причинам клонированный индивидуум, по-видимому, страдает преждевременным старением и аномальным развитием.

активация

Гибридная клетка должна быть активирована для всех процессов развития. Эта цель может быть достигнута двумя способами: электросваркой или методом Рослина и с помощью микроинъекции или метода Гонолулу.

Первый заключается в применении электрического шока. При применении импульсного тока или иономицина яйцеклетка начинает делиться.

Второй метод использует только импульсы кальция для запуска активации. Ожидается, что для этого процесса потребуется разумное время, примерно от двух до шести часов.

Таким образом начинается формирование бластоцисты, которая будет продолжать нормальное развитие эмбриона, если процесс был проведен правильно.

преимущество

Одно из основных применений клонирования - лечение болезней, которые нелегко вылечить. Мы можем воспользоваться нашими обширными знаниями в области развития, особенно на ранних стадиях, и применить их в регенеративной медицине.

Клетки, клонированные путем переноса ядра соматических клеток (SCNT), вносят огромный вклад в процессы научных исследований, выступая в качестве модельных клеток для исследования причины заболевания и в качестве системы для тестирования различных лекарств.

Кроме того, клетки, полученные с помощью указанной методологии, можно использовать для трансплантации или для создания органов. Эта область медицины известна как регенеративная медицина.

Стволовые клетки революционизируют методы лечения некоторых заболеваний. Регенеративная медицина позволяет трансплантировать аутологичные стволовые клетки, что исключает риск отторжения иммунной системой пострадавшего человека.

Кроме того, его можно использовать для выращивания растений или животных. Создание идентичных копий интересующего человека. Его можно использовать для воссоздания вымерших животных. Наконец, это альтернатива бесплодию.

Как это работает?

Например, предположим, что у пациента проблемы с печенью. Используя эти технологии, мы можем вырастить новую печень, используя генетический материал пациента, и пересадить ее, тем самым исключив любой риск повреждения печени.

В настоящее время регенерацию удалось экстраполировать на нервные клетки. Некоторые исследователи считают, что стволовые клетки можно использовать для регенерации мозга и нервной системы.

Недостатки

Этические вопросы

Основные недостатки клонирования проистекают из этических взглядов на эту процедуру. Фактически, во многих странах клонирование запрещено законом.

С тех пор, как в 1996 году произошло клонирование знаменитой овечки Долли, вопрос о применении этого процесса у людей вызвал много споров. Различные ученые заняли свои позиции в этой напряженной дискуссии, от ученых до юристов.

Несмотря на все преимущества этого процесса, люди, которые против него, заявляют, что клонированный человек не будет обладать средним психологическим здоровьем и не сможет пользоваться преимуществами уникальной и неповторимой идентичности.

Кроме того, они утверждают, что клонированный человек будет чувствовать, что он должен следовать определенному образцу жизни человека, который его породил, поэтому они могут подвергнуть сомнению свою свободную волю. Многие считают, что эмбрион имеет права с момента зачатия и, изменять его, значит нарушать их.

В настоящее время был сделан следующий вывод: из-за плохого успеха этого процесса у животных и потенциальных рисков для здоровья, которые они представляют как для ребенка, так и для матери, попытки клонирования человека по соображениям безопасности неэтичны.

Технические проблемы

Исследования, проведенные на других млекопитающих, позволили нам сделать вывод, что процесс клонирования приводит к проблемам со здоровьем, которые в конечном итоге приводят к смерти.

Клонируя теленка из генов, взятых из уха взрослой коровы, клонированное животное страдало от проблем со здоровьем. Всего в два месяца молодой теленок умер от проблем с сердцем и других осложнений.

С 1999 года исследователи могут заметить, что процесс клонирования приводит к вмешательству в нормальное генетическое развитие людей, вызывая патологии. Фактически, сообщенное клонирование овец, коров и мышей не увенчалось успехом: клонированный организм умирает вскоре после рождения.

В знаменитом случае клонирования овечки Долли одним из самых заметных недостатков было преждевременное старение. Донору ядра, из которого была создана Долли, было 15 лет, поэтому клонированная овца родилась с характеристиками организма того возраста, что привело к быстрому ухудшению состояния.

Ссылки

1. Гилберт, С.Ф. (2005). Биология развития. Panamerican Medical Ed.
2. Джонс, Дж. (1999). Клонирование может вызвать проблемы со здоровьем. BMJ: Британский медицинский журнал, 318 (7193), 1230.
3. Ланглуа, А. (2017). Глобальное управление клонированием человека: пример ЮНЕСКО. Palgrave Communications, 3, 17019.
4. Макларен, А. (2003). Клонирование. От редакции Комплутенсе.
5. Набавизаде, С.Л., Мехрабани, Д., Вахеди, З., и Манафи, Ф. (2016). Клонирование: обзор биоэтики, права, юриспруденции и регенеративных проблем в Иране. Мировой журнал пластической хирургии, 5 (3), 213-225.