Sklonowana w 1996 roku owieczka Dolly nie była pierwszym sklonowanym zwierzęciem, lecz mimo to została pewnego rodzaju symbolem. Obecnie jest najbardziej rozpoznawanym klonem, a rozpoznawalność ta pociągnęła za sobą prawdziwe mrowie dyskusji na temat etyki, nauki i etyki w nauce. Zrobimy sobie zatem dzisiaj odcinek cyklu wolny od fizyki i spróbujemy popatrzeć na temat klonowania z kilku perspektyw. Także tej naukowej.
W 1990 roku James Wyngaarden, ówczesny kierownik Narodowych Instytutów Zdrowia Stanów Zjednoczonych, powiedział w odniesieniu do inżynierii genetycznej i biotechnologii, że „w sytuacjach kontrowersyjnych nauka nigdy nie powinna być ograniczana rozważaniami natury etycznej”. Amerykański filozof i bioetyk Bernard E. Rollin, profesor na Uniwersytecie Stanu w Kolorado, przytoczył tę wypowiedź swoim studentom i zapytał, kto mógł wyrazić taki pogląd. Po usłyszeniu odpowiedzi był zmuszony ją sprostować, co wywołało wśród studentów głębokie poruszenie.
Wiecie, kogo niemal bez namysłu wymienili studenci? Adolfa Hitlera. Pokazuje to, że granica etyki jest niezwykle delikatna, prawdopodobnie też nie da się jej umieścić w stałym miejscu. Po części dlatego, że nauka wciąż się rozwija i odpowiada na coraz to więcej pytań, a po części dlatego, że większość sytuacji wymaga osobnej analizy. Inna będzie etyka postępowania w sytuacji ratowania życia czy zdrowia, a inna w sytuacji zapewniania zysków, mimo iż narzędzie pozostanie to samo.
Pieraz-Cryozootech-Stallion i Dolfina Cuartetera
Przejdźmy jednak do czegoś konkretnego. Żył sobie niegdyś wałach Pieraz, potomek Pierścienia, ogiera wyhodowanego w Polsce i wyeksportowanego do USA w 1976 roku. Pieraz był doskonałym koniem wyścigowym, zdobył wiele nagród i wygrał wiele wymagających rajdów. Ba! Figuruje nawet w księdze 30 najsłynniejszych koni na świecie. W 2002 roku, ze względu na cechy Pieraza, doktor Eric Palmer pobrał od niego skrawki skóry, które następnie zamroził, by trzy lata później mogły zostać wykorzystane do sklonowania wałacha. Klonowania podjął się włoski zespół pod kierownictwem profesora Cesare Galli’ego. Pieraz-Cryozootech-Stallion, bo tak został nazwany klon, w tym momencie jest szczęśliwym dziadkiem, którego wnuczki mają predyspozycje rajdowe niemal tak samo dobre, jak ich genetyczny pierwowzór.
Jednak nie on był pierwszy. W 2003 roku urodziła się Prometea, sklonowana z komórek własnej matki. Zastosowana została ta sama metoda, co w przypadku owieczki Dolly (o metodzie za chwilę) i wyrosła na zupełnie normalnego konia. Kolejną, dość świeżą sytuacją, był finał mistrzostw otwartych Argentyny w polo. Musicie wiedzieć, że polo jest dla wierzchowca niezwykle wymagające, przez co w ciągu jednego meczu, co każdą część trwającą 7,5 minuty, zawodnicy zmieniają wierzchowca na innego, bardziej wypoczętego. 10 grudnia 2016 roku zwycięskiemu zespołowi przewodził niejaki Cambiaso, który dosiadał kolejno sześciu koni. Najciekawszy w tej historii jest fakt, iż cała szóstka była klonami Cuartetery, czyli jednego z jego najlepszych koni. Tym samym, z nieco uproszczonego biologicznego punktu widzenia, Cambiaso dosiadał za każdym razem tego samego konia. I na koniec warto wiedzieć, że w 2012 roku Międzynarodowa Federacja Jeździecka wyraziła oficjalną zgodę na udział koni klonów w igrzyskach olimpijskich. Jeśli ostatnio oglądaliście jakieś zawody, to istnieje spora szansa, że występujące tam wierzchowce były właśnie klonami jakichś szczególnie wybitnych osobników.
A może przywrócić mamuty?
Pieraz i Cuartetera były końmi klonowanymi ze względów czysto finansowych. Nawet biorąc pod uwagę niską szansę na pomyślne sklonowanie (o tym już za chwilę), opłacało się to bardziej, niż krzyżowanie i naturalne uzyskiwanie osobników o wymaganych cechach. Przyjrzyjmy się jednak mamutom, bowiem o próbach przywrócenia tego wymarłego gatunku mówi się dość często. Teoretycznie znane nam metody klonowania pozwoliłyby na sklonowanie osobnika, którego ciało przetrwało zamrożone na jakimś lodowym pustkowiu. Jeśli jednak spojrzymy na prawdopodobne przyczyny wymarcia mamutów, możemy zacząć zastanawiać się, czy rozsądnie byłoby nawet próbować? Jedną z prawdopodobnych przyczyn wymarcia gatunku jest nieprzystosowanie się mamutów do ocieplającego się klimatu. Obecnie klimat jest znacznie cieplejszy od tego, który panował ponad dziesięć tysięcy lat temu, a zatem nawet, gdyby udało się takiego mamuta sklonować, niemal na pewno nie byłby w stanie przeżyć.
Co jednak z gatunkami, które obecnie znajdują się na skraju wymarcia? Weźmy na warsztat takie goryle górskie, którym grozi zagłada nie z powodu zmieniającego się środowiska, ale z powodu kłusownictwa. Pełną odpowiedzialność za ewentualne wymarcie ponosi człowiek. Wydaje się więc, że próby klonowania osobników w celu przetrwania gatunku są dość dobrze uzasadnione moralnie. Sprawa jednak komplikuje się, jeśli pod uwagę weźmiemy pojęcie różnorodności genetycznej populacji. Różnorodność ta jest po prostu różnorodnością genów – im bardziej zróżnicowane względem siebie geny mają osobniki, tym większa różnorodność genetyczna populacji. Spadek różnorodności jest jedną z przyczyn spadku dostosowania, czyli mówiąc prościej, mniej zróżnicowana populacja ma mniejsze szanse na przeżycie, choć nie jest to warunek bezwzględny. By jednak nie zbaczać zbytnio na teorię ewolucji Darwina, wróćmy do naszych goryli. Klonowanie niewielkiej grupy osobników spowoduje, że populacja, choć większa, będzie charakteryzowała się niską różnorodnością genetyczną. W efekcie zgodnie z teorią ewolucji, w pośredni sposób przyczyniłoby się to do wymarcia gatunku, zamiast do jego uratowania.
Klonowanie somatyczne
Zostawmy jednak na chwilę filozoficzne dywagacje i przejdźmy do tego, jak klonowanie właściwie działa. Gdzieś w internecie przeczytałem, że klonowanie jest równie łatwe w zrozumieniu, co trudne w realizacji. Najczęściej wykorzystywana metoda polega na transplantacji jąder komórkowych i warto wiedzieć, że jest to jedyna metoda pozwalająca na klonowanie dorosłych osobników oraz jedyna metoda, dzięki której można uzyskać kilka klonów tego samego osobnika. Idea jest dość prosta – należy z jednego osobnika pobrać niezapłodniony oocyt (czyli komórkę jajową) i wszczepić do niego jądro z innej komórki pochodzącej z osobnika, którego chcemy sklonować. Co ważne, mogą to być komórki hodowane in vitro, aczkolwiek to właśnie możliwość pobierania ich z dorosłych osobników jest tutaj najcenniejsza. Tak przygotowany oocyt można wszczepić do macicy samicy, która urodzi identyczną kopię osobnika.
Niemal identyczną. W przypadku koni wyjątek stanowi klonowanie samic, ponieważ geny klona są w 98-99% genami osobnika, z którego pobrane zostały komórki. Pozostały 1-2% to mitochondrialne DNA oocytu osobnika biorcy, czyli tego, od którego pobierany jest początkowy oocyt. Istnieje jednak możliwość pobrania nie tylko komórek somatycznych, ale i całego oocytu, dzięki czemu klon będzie w stu procentach tym samym osobnikiem. W przypadku samców nie ma tego problemu – klon zawsze ma DNA stuprocentowo zgodne z DNA dawcy. Jednakże, jak mówią statystyki, klonowanie udaje się zaledwie w kilku procentach, co samo w sobie może budzić pewien sprzeciw. A przy okazji – mianem komórek somatycznych określa się wszystkie komórki organizmu z wyjątkiem komórek płciowych. Ponieważ do klonowania można pobrać materiał z dowolnego miejsca, jest on ogólnie określany mianem komórek somatycznych.
Starzenie się komórek
W całym procesie istotny jest jeszcze jeden aspekt – tak zwane telomery, czyli końcówki chromosomów. Aktualna hipoteza mówi, że istnieje zależność między starzeniem się osobników a długością telomerów. W jej myśl telomery u starszych osobników są znacznie krótsze niż u młodszych, co stanowi swego rodzaju zapis biologicznego wieku. Teoretycznie więc wiek biologiczny sklonowanego osobnika byłby taki sam jak wiek biologiczny jego dawcy. Inaczej mówiąc, taka owieczka Dolly w dniu swoich narodzin biologicznie byłaby w wieku swojej matki, co pociągnęłoby za sobą szereg konsekwencji. Ot choćby to, że starszy organizm ma mniejszą zdolność do samonaprawy – jeśli klon miałby zapisany w DNA wiek osobnika starszego, jego komórki prawdopodobnie reagowałyby tak, jakby rzeczywiście były w tym wieku.
Na szczęście okazało się, że proces jest bardziej złożony, zaś wiek biologiczny jest zwyczajnie resetowany w momencie wszczepiania komórek somatycznych. Można powiedzieć, że to swoistego rodzaju format. Resetowanie zostało wielokrotnie potwierdzone choćby przez pierwszego klona myszy, który żył dwa lata i siedem miesięcy, co jest czasem dłuższym, niż przeciętny czas życia myszy. Gdyby wiek biologiczny nie był resetowany, Cumulina, bo tak nazwana została mysz, absolutnie nie byłaby w stanie przeżyć tak długo.
Gdzie są granice?
Na zakończenie chciałbym przytoczyć jedną z definicji etyki: „Etyka jest ogółem norm moralnych uznawanych w danym czasie przez zbiorowość społeczną jako punkt odniesienia dla oceny i regulacji postępowania w celu integracji grupy wokół określonych wartości”. Definicja została przytoczona w jednym z numerów Życia Weterynaryjnego właśnie w kontekście inżynierii genetycznej, stanowi więc solidną podstawę do dyskusji. A ta jest naprawdę potrzebna.
Powyżej nie przytaczałem żadnych kontrowersyjnych przykładów, ale jeśli ktoś jest ciekaw, polecam poczytać na przykład o próbach stworzenia chimery, czyli osobnika posiadającego DNA dwóch różnych gatunków. Docelowo łączone ma być DNA świni i człowieka, zaś celem jest hodowanie ludzkich organów w ciele takiej świni. Oprócz normalnego klonowania wykorzystywana jest tutaj metoda CRISPR, o której niewątpliwie napiszę w przyszłości. Jest to bowiem technika edycji genów, która drastycznie może zmienić oblicze genetyki, przyczyniając się do całkowitego usunięcia choćby chorób genetycznych. Jednakże, co najważniejsze, metoda działa, a nie jest tylko teoretycznym i niepotwierdzonym doświadczalnie wymysłem. Jeśli więc ktoś jest ciekawy, polecam ten materiał od National Geographic.
A jeśli komuś nadal mało kontrowersji, do przemyślenia została jeszcze jedna rzecz. Klonowanie ludzi. Jak na razie nie został potwierdzony ani jeden przypadek urodzenia sklonowanego człowieka, natomiast nie da się ukryć, że takie próby mają miejsce już od dawna. I choć klonowanie może budzić wśród ludzi naturalny sprzeciw, swoistą reakcję obronną, to warto zauważyć, że bliźniaki jednojajowe to nic innego, jak swoje własne, stuprocentowe klony. A mimo to nie mają identycznych osobowości. Nie istnieje jeszcze jednoznaczne stanowisko w sprawie pochodzenia cech psychicznych – nie wiadomo, w jakim stopniu są one determinowane genetycznie, a w jakim przez środowisko. Mimo wszystko sprawa jest nieco bardziej delikatna, niż klonowanie koni, dlatego też myślę, że warto o takich rzeczach wiedzieć i trochę o nich pomyśleć.
źródła: "Życie Weterynaryjne" 2017/05, 2015/12, sciencemag
_
#MiniNauka to cykl, w ramach którego staram się przekuwać swoje naukowe (czy raczej popularnonaukowe) zainteresowania w treści popularyzujące wiedzę o świecie i zjawiskach w nim zachodzących. Poruszam się po obszarach fizyki, kosmosu i technologii przyszłości, nierzadko sięgając po inne, powiązane dziedziny, przy zachowaniu przystępnej formy i względnie prostego języka.
