Klonovanie

Pojem klonovanie sa vďaka médiám pre mnohých stal synonymom pojmu genetické technológie. Skutočnosť je triezvejšia. Klonovanie znamená vytvorenie presnej kópie. Lingvisticky vzaté to môže byť kópia čohokoľvek. V počiatkoch genetických technológií sa hovorilo najmä o klonovaní génov a znamenalo to vytváranie väčšieho množstva presných kópií existujúcich génov ako materiálu pre ďalší výskum. To ešte záujem verejnosti nevyvolalo. Neskôr, keď techniky a znalosti pokročili, keď bolo možné reálne uvažovať o vytváraní kópií celých organizmov, a najmä keď sa experimentálnym objektom stali cicavce, nadobudol pojem klonovanie mediálnu príťažlivosť.

Keď hovoríme o klonovaní živočíchov, musíme rozlišovať medzi klonovaním embryí a klonovaním dospelých jedincov, medzi rozmnožovaním sexuálnym a asexuálnym. Pri sexuálnom rozmnožovaní sa skombinujú genómy vajíčka a spermie. Oplodnené vajíčko sa začína deliť. V prvých cykloch delenia vznikajú stále rovnaké bunky, bunky nediferencované, nemajúce vlastnosti žiadneho dospelého tkaniva. Bunky, schopné diferencovať na akékoľvek špecializované bunky – teda bunky pluripotentné, inak povedané bunky kmeňové. Ak ich zhluk rozdelíme na dve-tri menšie skupinky, môže každá z nich pokračovať vo vývoji samostatne. Jeho výsledkom budú geneticky úplne identickí jedinci. Takéto rozdelenie sa občas prihodí i spontánne, i ľuďom. Výsledkom sú jednovaječné dvojčatá – dvaja ľudia, ktorých genetické vybavenie je naprosto identické. A ktorí majú dvoch rodičov. Na vytvorenie takýchto klonov nie je potrebná príliš zložitá technológia – stačí menší zásah v ranom vývojovom štádiu. Otázkú je, načo to vôbec robiť. Vytvárame identické genetické kópie jedincov, o ktorých vopred nič nevieme. Sú pragmatici – podľa mňa extrémni – ktorí predsa len isté výhody vidia. Deti sú v rovnakom veku, cez všetky úskalia dospievania prechádzajú súčasne, starostlivosť bude jednoduchšia. A najmä – sú jeden pre druhého ideálnym poskytovateľom materiálu na transplantáciu. V prípade krvi alebo kostnej drene možno človeka námietky nenapadajú, ale čo keď bude jedno z nich potrebovať orgán? Dá sa rozhodnúť, ktoré bude akýmsi chodiacim skladom orgánov a ktoré bude „tým pravým“ pre-žitiahodným?

Pri klonovaní embryí je možné použiť i sofistikovanejší postup – prenos jadrovej DNA. Embryonálne kmeňové bunky si zachovávajú nenarušenú genetickú informáciu i počas pestovania niekoľko týždňov v bunkovej kultúre. Ak ich jadro prenesieme do vajíčka zbaveného vlastného jadra, získavame zárodok ich klonu, ktorý, ak všetko ide optimálne, sa vyvinie na dospelého jedinca. Postup je taký istý, ako pri príprave kmeňových buniek, lenže neskončí sa ich odberom v okamihu, keď zárodok dorastie do štádia blastule. Zárodok necháme dorásť na dospelého jedinca. Opäť si môžeme položiť otázku, načo sú nám klonované embryá, keď vopred nevieme, čo z nich bude, až dospejú? Klonovanie embryí má význam pre chov transgénnych živočíchov. Dopestovať jedinca s úspešne inkorporovaným novým génom nie je jednoduché. Zistiť z embrya v štádiu blastule, či bude úspešným transgénnym modelom, je možné. A metódou klonovania embryií možno z neho získať viacero geneticky rovnakých jedincov. A takí sú mimoriadne cennými výskumnými objektmi – pretože sú rovnakí, s každým z nich možno urobiť presne ten istý experiment. Medzi súrodencami pochádzajúcimi zo sexuálneho rozmnožovania sú menšie rozdiely, ktoré môžu spôsobiť rozptyl výsledkov.

Klonovanie metódou prenosu bunkového jadra je asexuálnou formou reprodukcie. Takýto klon nemá dvoch rodičov. Má to svoje výhody i nevýhody. Za výhodu možno považovať to, že klon je geneticky zhodný so svojou predlohou. Ak chceme byť dôslední, musíme povedať, že klon je na 99,9 % geneticky zhodný s darcom jadra. Aj mitochondrie, ktoré sú v každej bunke, majú svoju DNA. Mitochondrie sa pri klonovaní z vajíčka neodstraňujú. Mitochondriálna DNA je príspevkom darkyne vajíčka do genofondu klonu. Aká je jej funkcia dnes ešte nevieme – sú náznaky, že ovplyvňuje vývoj bunky, ale všetky znaky, o prenos ktorých sa pri klonovaní zaujímame, sú prenášané jadrovou DNA. Nevýhodou je strata genetickej pestrosti, ktorá so sebou nesie pokles odolnosti.

Najzaujímavejšie i najspornejšie je klonovanie dospelých jedincov. Aj pri ňom sa používa technika prenosu bunkového jadra. Tentokrát jadro odoberáme z dospelej, už diferencovanej bunky. V DNA takejto bunky je časť génov, nepotrebných pre jej funkciu, „uspaných“. Ak má byť klonovanie dospelého jedinca aspoň teoreticky možné, musí existovať mechanizmus, ktorý spiace gény znova „zobudí“ – inými slovami, mechanizmus, ktorý preprogramuje DNA do počiatočného bodu vývoja. Už v polovici sedemdesiatych rokov sa J. B. Gurdonovi čiastočne podarilo klonovať žaby prenosom bunkového jadra z buniek kože. Čiastočne preto, lebo klonovaní jedinci sa vyvíjali iba do štádia pulca a dospelé žaby z nich nenarástli. Prvým klonom dospelého cicavca bola ovca Dolly. Vytvoril ju v roku 1997 team Roslinovho inštitútu v škótskom Edinburghu pod vedením Iana Wilmuta. Dospelej ovci, ktorú chceli klonovať, odobrali bunky z vemena a vybrali z nich jadro. Zhromaždili značné množstvo vajíčok z rôznych dospelých oviec – celkove ich mali 277. Potom z každého z nich vybrali jadro. Vložili do nich jadrá buniek klonovanej ovce, obsahujúce kompletnú sadu chromozómov a teda aj kompletnú jadrovú DNA a čakali, či sa začnú vyvíjať na plody. Začalo 29 z nich. Tieto vložili do materníc 13 oviec, vybraných za náhradné matky. Jedna z nich otehotnela. Dolly bola jediným donoseným a zdravo vyliahnutým jahniatkom. Jedna z 277 – to je asi 0,3 %. Medzičasom sa podarilo klonovať šesť ďalších druhov cicavcov – teľatá, prasce, kozy, opice, myši a tura – ale úspešnosť stále neprevyšuje 3 %. Poznatok, ktorý zo všetkých týchto pokusov vyplýva, znie: vajíčko je schopné preprogramovať DNA z dospelých buniek do jej východiskového štádia, ale toto preprogramovanie nemusí byť celkom dokonalé.

Klonovanie dospelých jedincov sľubuje oveľa viac, než klonovanie embryí. Už vieme, koho klonujeme. Dali by sa ním získať presné genetické kópie vynikajúcich plemenných býkov alebo rekordných dojníc. Mohli by sa ním množiť transgénne zvieratá, geneticky upravené na produkciu určitej bielkoviny v mlieku. Ak sa tie, ktoré bielkoviny produkujú najviac, množia párením, ich potomstvo nemusí dosahovať rovnako dobré výsledky. Diskutuje sa o možnosti klonovania ohrozených druhov, z ktorých žije už len niekoľko exemplárov, alebo dokonca o oživení druhov už vyhynutých, ak sa uchovala vzorka ich DNA. Solventní majitelia mačičiek a psíčkov čakajú na znovuzrodenie ich zdochnutých miláčikov. A niektoré páry by radi znovu priviedli na svet svoje mŕtve dieťa.

Projekty zástancov klonovania dospelých jedincov sú prinajmenšom predčasné. Nevýhodou asexuálneho rozmnožovania je to, že pri sexuálnom rozmnožovaní prebiehajú procesy, o ktorých vieme príliš málo, ktoré sú ale veľmi dôležité pre zdravý vývoj embrya. Zatiaľ je tento problém zásadný. Pri normálnom vývoji zárodočných buniek – spermií a vajíčok – prebieha preprogramovanie DNA niekoľko mesiacov až rokov. Pri klonovaní to vajíčko musí stihnúť za niekoľko hodín. Rýchle preprogramovanie vnáša do genofondu náhodné chyby. Niektoré sú také závažné, že zabijú klon už počas embryonálneho vývoja. Iné sú jemnejšie a prejavia sa až po narodení najrôznejšími poruchami – chorým srdcom, pľúcami, cukrovkou, nedostatočne fungujúcim imunitným systémom, problémami cievneho systému. Mediálne slávnym sa stalo jahniatko, narodené v Roslinovom inštitúte, ktoré tak prudko dýchalo, že ho rýchlo utratili, aby sa netrápilo. Pitva ukázala, že malo deformované cievy, zásobujúce pľúca. Tvorca Dolly Ian Wilmut ho často používa ako argument, keď verejne hovorí proti pokusom klonovať ľudí. Utratiť jahniatko nebolo príjemné, ale potrebné. Máme utratiť aj podobne nevydarené novorodené deti? Poruchy sa navyše môžu objaviť s väčším časovým odstupom. Napríklad niektoré klonované myši začínajú enormne tučnieť vo veku, ktorý zodpovedá ľudskému veku 30 rokov. Dovtedy sa zdajú byť úplne zdravé. Samotná ovca Dolly, dlho považovaná za zdravý normálny klon, ochorela vo veku 5,5 roka na artritídu – inak povedané, v strednom veku ochorela na chorobu vysokého veku. Že by sa jej k veku pripočítalo 6 rokov života ovce, z ktorej bola odobratá jadrová DNA? Odpoveď zatiaľ nepoznáme.

Zatiaľ nepoznáme príklad klonovaného zvieraťa, ktoré v zdraví prežilo život v dĺžke obvyklej pre jeho druh. Napriek tomu taliansky lekár Severino Antinori a andrológ z USA Panayiotis Zavos už dva roky prehlasujú, že sú pripravení klonovať človeka. Majú aj dostatok solventných záujemcov. Nemajú k dispozícii vyspelú krajinu, ktorej zákony by niečo podobné dovoľovali. Uvažujú o lodi v neutrálnych vodách. Tento rok v marci S. Antinori oznámil, že už existujú tri ženy, nosiace vo svojej maternici klonované dieťa – ale on nie je ich pôvodcom. Mediálny zhon potom utíchol. Zrejme to bola kačica. Vedci pracujúci v odbore sa zhodujú na tom, že naše poznatky o ľudských kmeňových bunkách zatiaľ na niečo také nestačia. Zhodujú sa ale aj na tom, že je to otázka možno mesiacov, možno rokov, kým budú stačiť.