Kartu su klonuota avyte Doli gimė ir nauja biologinių tyrinėjimų era. Ji į šį pasaulį atėjo tokia, kaip ir visos kitos avytės: maža, pūkuota ir mekenanti. Tačiau Doli buvo išskirtinė, nors ir būtent todėl, jog buvo tokia pati, kaip kita avis. Iš tiesų, su ja ji buvo visiškai identiška – Doli buvo klonas.

Klonais vadinami genetiškai identiški organizmai arba ląstelės. Gamtoje jie natūraliai egzistuoja jau milijonus metų: genetiškai identiškus palikuonis gali produkuoti vienaląsčiai organizmai ir augalai, o žmonėms ir kitiems žinduoliams gali gimti identiški dvyniai. Šie natūralus klonai turi beveik visiškai vienodus DNR.

Nepaisant gilios klonavimo istorijos gamtoje, su gyvūnų klonavimu laboratorijose eksperimentuojama vos daugiau nei 100 metų. Tyrimus pradėjus nuo paprastesnių gyvūnų, tokių kaip salamandros, pamažu buvo pereita prie sudėtingesnių žinduolių, tokių kaip avys ir karvės.

Dviese mes jėga: klonavimo metodai

Yra du pagrindiniai gyvūnų klonavimo metodai: somatinių ląstelių branduolių perkėlimas (SCNT) ir embriono dalijimas. Stengiantis, kad pasaulį išvystų avytė Doli, buvo pasitelktas SCNT, tačiau šie abu metodai yra reprodukcinio dirbtinio klonavimo formos. Be reprodukcinio taip pat egzistuoja genų bei terapinis klonavimas.

Reprodukcinis klonavimas

SCNT klonavimas prasideda nuo tinkamo ląstelės branduolio donoro paieškų. Šiuos branduolius galima išgauti tiesiai iš gyvūno arba užauginti laboratorijoje. Įprastai tam panaudojamos odos ląstelės, kurios nebijo užšaldymo ir pasižymi sąlyginai ilga gyvavimo trukme. Kita ląstelė, kurios reikia šiai procedūrai atlikti, yra kiaušialąstė. Tuomet pasitelkus plonytę adatėlę iš šios ląstelės yra ištraukiamas branduolys. Tai atlikus, ląstelė netenka savo DNR, tačiau ji lieka užpildyta citoplazma. Tokia pati procedūra atliekama ir su donoro ląstele, tačiau iš jos ištrauktas branduolys nėra išmetamas, o suleidžiamas į jau apdorotą kiaušialąstę.

Tuomet per ją paleidus silpną elektros srovę sužadinamas šios ląstelės dalijimasis. Jeigu viskas vyksta sėkmingai, embrionas būna implantuojamas į surogatinį organizmą, kur ląstelės dalijasi kaip įprasta, o po kelių mėnesių iš jų išsivysto ir gimsta sveikas klonas. Iki šiol nėra jokių įrodymų, kad šis procesas klonuotam organizmui galėtų pakenkti. Pati Doli ne tik suaugo, bet ir susilaukė sveikų atžalų, o tai leidžia manyti, kad unikali jos gimimo istorija nepakenkė net ir jos vaisingumui.

Terapinis klonavimas

Terapinis klonavimas iki pat elektros srovės paleidimo atliekamas taip pat, kaip ir reprodukcinis. Tačiau šiuo atveju donoro ląstelė būna paimta iš paciento, kuriam reikia kamieninių ląstelių. Sujungtoms ląstelėms keletą kartų pasidalijus, jos tampa priešembrioniniu ląstelių gniužulėliu, vadinamu blastocista.

Klonavimo istorijos pasiekimai

Mokslo istorijos proveržiai, padėję kurti pažangą klonavimo srityje

1938 m.

Hansas Špemanas (Hans Spemann) iškėlė „fantastinio eksperimento“ idėją: vienos ląstelės branduolį perkelti į kiaušialąstę be savojo branduolio. Šis esminis principas vėliau buvo panaudotas klonavimui.

1952 m.

Robertas Brigsas (Robert Briggs) ir Tomas Kingas (Thomas King) sėkmingai perkėlė buožgalvio embriono branduolį į varlės kiaušialąstę, kurios branduolys buvo pašalintas.

1984 m.

Branduolių perkėlimo techniką pasitelkęs Stenas Viladsenas (Steen Willadsen) klonavo avį iš embrioninės ląstelės.

1996 m.

Gimė avis Doli – pirmasis žinduolis, klonuotas iš suaugusio organizmo kūno ląstelės.

2001 m.

Siekiant išsaugoti šias rūšis, klonuoti du gyvūnai: avinas muflonas ir gaūras (Indijoje paplitęs jautis).

2003 m.

Tyrėjai pirmą kartą sėkmingai klonavo išnykusį gyvūną – Pirėnų kalnų ožį (Capra pyrenaica pyrenaica), tačiau klonas mirė praėjus vos kelioms minutėms po gimimo.

2013 m.

Embrioninių kamieninių ląstelių gavybai pirmą kartą klonuoti žmogaus embrionai, tikintis, jog tai padės gydyti kai kurias ligas.

Blastocista turi išorinį ir vidinius sluoksnius, o vidiniame slypi vertingosios kamieninės ląstelės. Nors dauguma ląstelių (pvz., neuronai, raumenų ląstelės ir pan.) yra prisitaikiusios atlikti konkrečias funkcijas, kamieninės turi galimybę išsivystyti į bet kokio tipo ląstelę. Išgavus šias kamienines ląsteles ir jas suleidus pacientui, esant tinkamoms sąlygoms, jos pradeda funkcionuoti ten, kur jų reikia.

Embriono dalijimas

Ši paprasčiausia dirbtinio klonavimo technika prasideda nuo zigotos susiformavimo. Ši ląstelė dalijasi, kol tampa įmanoma atskirti embrionines ląsteles. Kiekviena iš atskirtų ląstelių ir toliau vystosi, o jas galima implantuoti į surogatinį organizmą. Kadangi implantuotosios ląstelės susiformavo tame pačiame embrione, jos yra identiškos. Šis procesas yra panašus į tai, kaip vystosi identiški dvyniai, tačiau šio metodo galimybės yra ribotos.

Ar galėtume klonuoti žmones?