Методы клонирования человека, этапы, преимущества, недостатки



клонирование человека это относится к производству идентичных копий человека. Термин происходит от греческих корней «бесполого размножения организма». Производство клонов не является процессом, ограниченным лабораторией. В природе мы видим, что клоны генерируются естественным путем. Например, пчелы могут размножаться клонами пчелиных маток.

Эта процедура очень полезна в биологических науках с функциями, которые выходят за рамки производства идентичного человека другому. Клонирование используется не только для создания двух идентичных организмов, оно также включает клонирование тканей и органов..

Эти органы не будут отвергнуты организмом пациента, так как они генетически равны ему. Следовательно, эта технология применима в области регенеративной медицины и является очень многообещающей альтернативой в плане лечения заболеваний. Двумя основными методами, используемыми в клонировании, являются ядерный перенос соматических клеток и индуцированная плюрипотентная стволовая клетка.

В общих чертах, это предмет существенного противоречия. По мнению экспертов, клонирование человека приводит к ряду негативных последствий с морально-этической точки зрения в сочетании с высокими показателями смертности клонированных лиц..

Однако с развитием науки возможно, что в будущем клонирование станет обычной техникой в ​​лабораториях, как для лечения болезней, так и для помощи в размножении..

индекс

  • 1 Определение
  • 2 История клонирования
    • 2.1 Овечка Долли
  • 3 метода
    • 3.1 Ядерный перенос соматических клеток
    • 3.2 Индуцированная плюрипотентная стволовая клетка
  • 4 этапа (в основном методе)
    • 4.1 Компоненты, необходимые для клонирования
    • 4.2 Передача ядра
    • 4.3 Активация
  • 5 преимуществ
    • 5.1 Как это работает?
  • 6 Недостатки
    • 6.1 Этические проблемы
    • 6.2 Технические проблемы
  • 7 ссылок

определение

Термин «клонирование человека» был окружен многими противоречиями и путаницей на протяжении многих лет. Клонирование может происходить двумя способами: репродуктивным и терапевтическим или исследовательским. Хотя эти определения не являются научно правильными, они широко используются.

Терапевтическое клонирование не предназначено для создания двух генетически идентичных индивидуумов. В этом методе конечной целью является производство клеточной культуры, которая будет использоваться в медицинских целях. С помощью этой техники могут быть получены все клетки, которые мы находим в организме человека..

Напротив, при репродуктивном клонировании эмбрион имплантируется самке, так что осуществляется процесс беременности. Эта процедура использовалась для клонирования овцы Долли в июле 1996 года..

Обратите внимание, что при терапевтическом клонировании эмбрион культивируется из стволовых клеток, а не переносится на срок.

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

История клонирования

Текущие процессы, которые позволяют клонирование организмов, являются результатом тяжелой работы со стороны исследователей и ученых, на протяжении более чем столетия.

Первый признак процесса произошел в 1901 году, когда перенос ядра из клетки амфибии был перенесен в другую клетку. В последующие годы ученые успешно клонировали эмбрионы млекопитающих - примерно между 1950-ми и 1960-ми годами..

В 1962 году производство лягушки было достигнуто путем переноса ядра из 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. Также в 1993 году клонирование было выполнено на коровах. 1996 год стал ключевым для этой методологии, поскольку произошло событие, наиболее известное нашему обществу по клонированию: овечка Долли.

Что конкретно, Долли, чтобы привлечь внимание средств массовой информации? Его получение осуществлялось путем отбора дифференцированных клеток из молочных желез взрослой овцы, тогда как в предыдущих случаях использовались исключительно эмбриональные клетки..

В 2000 году уже было клонировано более 8 видов млекопитающих, а в 2005 году было достигнуто клонирование пса по имени Снупи..

Клонирование у людей было более сложным. В истории были зарегистрированы некоторые мошенничества, которые оказали влияние на научное сообщество.

методы

Ядерный перенос соматических клеток

Как правило, процесс клонирования млекопитающих происходит с помощью метода, известного как «перенос ядра соматической клетки». Это была методика, используемая исследователями в Институте Рослина для клонирования овцы Долли.

В нашем организме мы можем дифференцировать два типа клеток: соматические и половые. Первыми являются те, которые образуют «тело» или ткани человека, а половые - это гамет, как яйцеклетки, так и сперматозоиды..

Они отличаются в основном количеством хромосом, соматические - диплоидными (два набора хромосом), а гаплоидные полы содержат только половину. У человека клетки организма обладают 46 хромосомами, а половые - только 23.

Ядерный перенос соматических клеток - как следует из названия - включает в себя извлечение ядра из соматической клетки и вставку его в яйцеклетку, ядро ​​которой было удалено.

Индуцированная плюрипотентная стволовая клетка

Другой метод, менее эффективный и гораздо более трудоемкий, чем предыдущий, - это метод «индуцированных плюрипотентных стволовых клеток». Плюрипотентные клетки обладают способностью вызывать любой тип ткани - в отличие от общей клетки организма, которая была запрограммирована для выполнения определенной функции..

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

Одним из наиболее важных ограничений этого метода является потенциальное развитие раковых клеток. Однако прогресс в технологии улучшил и уменьшил возможный ущерб клонированному организму..

Этапы (в основном методе)

Этапы клонирования переноса ядер соматических клеток очень просты для понимания и включают три основных этапа:

Необходимые компоненты для клонирования

Процесс клонирования начинается, когда у вас есть два типа клеток: один сексуальный и один соматический.

Половая клетка должна быть женской гаметой, называемой ооцитом - также называемой яйцом или яйцом. Яйцеклетку можно извлечь у донора, которого лечили гормонально, чтобы стимулировать выработку гамет.

Второй тип клеток должен быть соматическим, то есть клеткой организма, которую нужно клонировать. Это может быть взято из клеток печени, например.

Основной перевод

Следующим шагом является подготовка клеток к переносу ядра из донорной соматической клетки в ооцит. Для этого ооцит должен быть лишен своего ядра..

Для этого используется микропипетка. В 1950 году стало возможным продемонстрировать, что при прокалывании ооцита стеклянной иглой в клетке происходят все изменения, связанные с размножением..

Хотя часть цитоплазматического материала может проходить от донорской клетки к ооциту, вклад цитоплазмы почти полностью зависит от яйцеклетки. Как только передача сделана, вы должны приступить к перепрограммированию этой яйцеклетки с новым ядром.

Почему перепрограммирование необходимо? Клетки могут хранить свою историю, другими словами, они хранят память о своей специализации. Следовательно, эта память должна быть стерта, чтобы ячейка снова могла специализироваться.

Перепрограммирование является одним из самых больших ограничений метода. По этим причинам клонированный человек, по-видимому, имеет преждевременное старение и аномальное развитие..

активация

Гибридная клетка должна быть активирована, чтобы происходили все процессы, связанные с развитием. Есть два метода, с помощью которых эта цель может быть достигнута: с помощью электрофузии или метода Рослина и с помощью микроинъекции или метода Гонолулу..

Первый состоит из использования электрошока. При применении тока импульсами или иономицином яйцеклетка начинает делиться.

Второй метод использует только импульсы кальция для запуска активации. Ожидается, что этот процесс займет разумное время, примерно от двух до шести часов..

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

выгода

Одним из величайших применений клонирования является лечение заболеваний, которые нелегко излечить. Мы можем воспользоваться нашими обширными знаниями в области развития, особенно на ранних стадиях, и применить их в регенеративной медицине..

Клетки, клонированные в результате переноса ядерных соматических клеток (SCNT), вносят огромный вклад в процессы научных исследований, выступая в качестве модельных клеток для исследования причин заболеваний и в качестве системы для тестирования различных лекарственных средств..

Кроме того, клетки, полученные по этой методике, можно использовать для трансплантации или для создания органов. Эта область медицины известна как регенеративная медицина.

Стволовые клетки революционизируют способ лечения определенных заболеваний. Регенеративная медицина позволяет трансплантировать аутологичные стволовые клетки, устраняя риск отторжения со стороны иммунной системы пострадавшего.

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

Как это работает?

Например, предположим, что у пациента есть проблемы с печенью. Используя эти технологии, мы можем вырастить новую печень - используя генетический материал пациента - и пересадить его, таким образом устраняя любой риск повреждения печени.

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

недостатки

Этические проблемы

Основные недостатки клонирования проистекают из этических взглядов, связанных с процедурой. На самом деле, во многих странах клонирование юридически запрещено.

Со времени клонирования знаменитой овцы Долли в 1996 году многие споры окружили тему этого процесса, применяемого у людей. Несколько ученых приняли участие в этой трудной дискуссии, от ученых до юристов.

Несмотря на все преимущества этого процесса, люди, выступающие против, утверждают, 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 образу жизни человека, который его создал, чтобы он мог поставить под сомнение свою свободную волю. Многие считают, что эмбрион имеет права с момента зачатия, и изменить его означает нарушение их.

В настоящее время был сделан следующий вывод: из-за плохой успешности процесса у животных и потенциальных рисков для здоровья как ребенка, так и матери, неэтично пытаться клонировать человека по соображениям безопасности..

Технические проблемы

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

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

С 1999 года исследователи отмечают, что процесс клонирования приводит к вмешательству в нормальное генетическое развитие индивидов, вызывая патологии. Фактически, клонирование овец, коров и мышей, о которых сообщалось, не было успешным: клонированный организм умирает вскоре после рождения.

В известном случае клонирования овцы Долли одним из наиболее заметных недостатков было преждевременное старение. Донору ядра, использовавшегося для создания Долли, было 15 лет, поэтому клонированная овца родилась с характеристиками организма того возраста, что привело к быстрому ухудшению.

ссылки

  1. Гилберт, С. Ф. (2005). Биология развития. Ed. Panamericana Medical.
  2. Джонс, Дж. (1999). Клонирование может вызвать дефекты здоровья. BMJ: Британский медицинский журнал, 318(7193), 1230.
  3. Ланглуа, А. (2017). Глобальное управление клонированием человека: пример ЮНЕСКО. Palgrave Communications, 3, 17019.
  4. McLaren, A. (2003). клонирование. Редакционная Комплутенсе.
  5. Набавизаде, С.Л., Мехрабани Д., Вахеди З. и Манафи Ф. (2016). Клонирование: обзор биоэтики, права, юриспруденции и проблем регенерации в Иране. Всемирный журнал пластической хирургии, 5(3), 213-225.