Γνωρίστε τον πρώτο κλωνοποιημένο πίθηκο στον κόσμο - Θα είναι ο επόμενος ο άνθρωπος;

Πίσω στο 1996, ερευνητές στο Ινστιτούτο Roslin χρησιμοποίησαν τη διαδικασία της πυρηνικής μεταφοράς για να κλωνοποιήσουν ένα πρόβατο. Η Ντόλι το πρόβατο ήταν το πρώτο θηλαστικό που κλωνοποιήθηκε ποτέ από ενήλικο σωματικό κύτταρο και τώρα ερευνητές στην Κίνα κατάφεραν να κάνουν το ίδιο πράγμα με τους πιθήκους.

Το επιτυχημένο έργο κλωνοποίησης είναι το αποκορύφωμα έρευνας πολλών ετών από την Κινεζική Ακαδημία Επιστημών (CAS). Το έργο επιβλήθηκε από τον μεταδιδακτορικό συνάδελφο Zhen Liu και κατέληξε σε δύο γενετικά πανομοιότυπους μακάκους. Οι δύο μακάκοι αναπτύχθηκαν από κύτταρα εμβρυϊκού πιθήκου που ελήφθησαν από τον ίδιο δότη. Οι δύο κλώνοι ονομάστηκαν Zhong Zhong και Hua Hua και είναι προφανώς υγιείς και επί του παρόντος εκτρέφονται σε θερμοκοιτίδες.

Κλωνοποίηση πυρηνικής μεταφοράς

Δεν είναι η πρώτη φορά που μαϊμούδες μακάκος Rhesus γίνονται αντικείμενο προσπαθειών κλωνοποίησης, αλλά είναι η πρώτη επιτυχημένη προσπάθεια. Το 1999 ένα έργο κλωνοποίησης επιχείρησε να χωρίσει ένα έμβρυο μακάκου σε πολλαπλά μέρη νωρίς κατά την ανάπτυξη, δημιουργώντας δίδυμα. Το έργο του 1999 οδήγησε μόνο σε κύτταρα μέσα σε ένα τρυβλίο Petri, που σημαίνει ότι αυτή είναι η πρώτη φορά που τα πρωτεύοντα κλωνοποιούνται με επιτυχία και πλήρως.

Η τεχνική της πυρηνικής μεταφοράς, η ίδια τεχνική κλωνοποίησης που οδήγησε στον σχηματισμό του προβάτου Dolly λειτουργεί παίρνοντας τον πυρήνα από το κύτταρο ενός ζώου και μεταμοσχεύοντάς τον στο αυγό ενός άλλου ζώου. Το αυγό στη συνέχεια ενθαρρύνεται να εξελιχθεί σε έμβρυο μέσω χημικής διέγερσης. Μόλις γίνει έμβρυο, το έμβρυο μπορεί να εμφυτευθεί σε ένα παρένθετο το οποίο θα γεννήσει τα κλωνοποιημένα ζώα, τα οποία θα είναι γενετικά πανομοιότυπα με τον δότη του κυττάρου.

Είναι πολύ δύσκολο να μετατραπεί το έμβρυο σε κλώνο χωρίς ο κλώνος να έχει σημαντικά αναπτυξιακά προβλήματα. Η διαδικασία που διαφοροποιεί τα εμβρυϊκά κύτταρα σε διάφορους τύπους ιστών, όπως μυς και δέρμα, επισημαίνει επίσης το DNA, έτσι ώστε μόνο ορισμένα γονίδια να κωδικοποιούνται σε έναν συγκεκριμένο τύπο κυττάρου. Αυτό σημαίνει ότι ο πυρήνας ενός μυϊκού κυττάρου θα έχει στη διάθεσή του μόνο ορισμένα τμήματα του DNA. Ως αποτέλεσμα, οι ερευνητές πρέπει να πιέσουν το DNA στον πυρήνα του κυττάρου δότη ώστε να υιοθετήσει μια δομή παρόμοια με αυτή του DNA για ένα νεαρό έμβρυο, «ξεκλειδώνοντας» ορισμένα εμβρυϊκά γονίδια. Πολλά πράγματα μπορεί να πάνε στραβά κατά τη διάρκεια αυτής της διαδικασίας, και αυτός είναι μέρος του λόγου που χρειάστηκαν τόσα χρόνια για να κλωνοποιηθεί επιτυχώς ένας πίθηκος.

Πολλές διαφορετικές μέθοδοι ελέγχου του DNA δοκιμάστηκαν προτού οι ερευνητές ανακαλύψουν μία που είχε αποτέλεσμα. Σύμφωνα με τον συν-συγγραφέα της μελέτης, Διευθυντή της ερευνητικής μονάδας μη ανθρώπινων πρωτευόντων στο CAS, Qiang Sun, η ομάδα βύθισε το αυγό σε μια ένωση που ονομαζόταν τριχοστατίνη Α. Το αποτέλεσμα της βύθισης ήταν ότι το DNA δεν συσσωρεύτηκε κατά τη διαδικασία ανάπτυξης, όπως συμβαίνει συνήθως. Αυτό συνδυάστηκε με μια τεχνική που αφαιρούσε χημικές ετικέτες από το DNA του δότη. Αυτό κατέστησε ουσιαστικά διαθέσιμα ορισμένα περιορισμένα εμβρυϊκά γονίδια για χρήση κατά τη διαδικασία ανάπτυξης.

Οι ερευνητές πειραματίστηκαν με τη χρήση DNA που λήφθηκε τόσο από εμβρυϊκά όσο και από ενήλικα κύτταρα, ωστόσο μόνο οι κλώνοι που δημιουργήθηκαν από εμβρυϊκά κύτταρα επέζησαν από τη διαδικασία κλωνοποίησης. Οι ερευνητές πιστεύουν ότι τα εμβρυϊκά κύτταρα είναι λιγότερο συνδεδεμένα με τους αντίστοιχους ρόλους τους και τα κύτταρα των ενηλίκων.

Αγώνας προς την επιτυχία

Ακόμη και με όλη τη μικροδιαχείριση των κυττάρων και των εμβρύων που έκαναν οι ερευνητές, το ποσοστό επιτυχίας τους αποδείχθηκε μάλλον χαμηλό. Από τα 79 έμβρυα που κατασκευάστηκαν με εμβρυϊκό ιστό, μόνο έξι από αυτά προχώρησαν στο στάδιο της εγκυμοσύνης. Από αυτές τις έξι εγκυμοσύνες, μόνο η Hua Hua και η Zhong Zhong γεννήθηκαν στην πραγματικότητα. Όσον αφορά τα έμβρυα που δημιουργήθηκαν από ενήλικα κύτταρα δότες, μόνο 22 έμβρυα προχώρησαν στο στάδιο της εγκυμοσύνης από τα 181 έμβρυα που δημιουργήθηκαν. Δύο πίθηκοι γεννήθηκαν από τις 22 εγκυμοσύνες, αλλά και οι δύο πέθαναν μέσα σε μόλις 30 ώρες.

Όσον αφορά τις επιπτώσεις της μελέτης, οι ερευνητές ελπίζουν ότι μπορούν να χρησιμοποιήσουν τεχνικές κλωνοποίησης για να δημιουργήσουν πιθήκους με συγκεκριμένα γονιδιώματα που συνδέονται με ορισμένες ασθένειες. Επειδή άλλα πρωτεύοντα είναι παρόμοια στη βιολογία με τους ανθρώπους, οι κλωνοποιημένοι πίθηκοι θα μπορούσαν να χρησιμοποιηθούν για να βοηθήσουν στη δημιουργία βιοϊατρικών θεραπειών για ασθένειες που επηρεάζουν την ανθρώπινη υγεία, ειδικά νευροεκφυλιστικές ασθένειες όπως το Huntington, το Alzheimer και το Parkinson. Επειδή θα υπήρχε μικρότερη γενετική διαφοροποίηση στις δοκιμές φαρμάκων ή άλλων θεραπειών, τα αποτελέσματα μπορεί να είναι πιο συνεπή.

Ο Mu-Ming Poo, Διευθυντής του Κέντρου Αριστείας στην Επιστήμη και την Τεχνολογία Νοημοσύνης του Εγκεφάλου στο CAS λέει ότι ένας αυξημένος αριθμός ζωικών μοντέλων για βιοϊατρικές θεραπείες είναι καλό.

Λέει ο Mu-Ming Poo:

Επιπτώσεις της μελέτης

Επειδή οι πίθηκοι θα μπορούσαν να είναι προσαρμοσμένοι για να έχουν συγκεκριμένα γονιδιώματα, θα χρειάζονταν λιγότεροι πίθηκοι για τη διερεύνηση ορισμένων υποθέσεων και ερευνητικών ερωτημάτων. Η δημιουργία περισσότερων πιθήκων με γονιδίωμα, οι ερευνητές ενδιαφέρονται να διερευνήσουν σημαίνει ότι λιγότεροι πίθηκοι πρέπει να συμμετέχουν συνολικά σε βιοϊατρικές δοκιμές. Ωστόσο, αυτά τα θεραπευτικά οφέλη θα μπορούσαν να απέχουν ακόμη χρόνια. Το τρέχον υψηλό ποσοστό αποτυχίας της τεχνικής κλωνοποίησης σημαίνει ότι είναι αναποτελεσματική και επί του παρόντος ακατάλληλη για χρήση σε ιατρικά ερευνητικά έργα. Είναι επίσης άγνωστο εάν οι δύο κλωνοποιημένοι πίθηκοι θα αναπτύξουν προβλήματα υγείας στο μέλλον, αν και φαίνονται υγιείς αυτή τη στιγμή.

Όπως με κάθε έρευνα για την κλωνοποίηση ζώων, η έρευνα εγείρει ηθικά ερωτήματα για τα οποία η κοινωνία δεν έχει επί του παρόντος απάντηση. Η Humane Society των Ηνωμένων Πολιτειών λέει ότι ενώ κατανοούν τη διαδικασία σκέψης και τα κίνητρα πίσω από την έρευνα, προειδοποιούν ότι σχέδια κλωνοποίησης όπως αυτό κινδυνεύουν να ζωγραφίσουν ζώα ως απλώς ένα εμπόρευμα που θα χρησιμοποιηθεί από τον άνθρωπο. Σε αντίθεση με τις Ηνωμένες Πολιτείες, η Κίνα δεν έχει ολοκληρωμένους νόμους σχετικά με τη σκληρότητα των ζώων στις εργαστηριακές δοκιμές, αν και οι συντάκτες της μελέτης λένε ότι ακολούθησαν τους κανονισμούς για την καλή διαβίωση των ζώων που καθορίστηκαν από τα Εθνικά Ινστιτούτα Υγείας των ΗΠΑ.

Υπάρχει επίσης το ερώτημα εάν τα κλωνοποιημένα ζώα θα είναι ή όχι τόσο ωφέλιμα για τη βιοϊατρική έρευνα όσο πιστεύουν οι συντάκτες της μελέτης. Η πρόοδος στην τεχνολογία όπως η μοντελοποίηση υπολογιστών έχει επιτρέψει στους ερευνητές να διερευνήσουν πολλά ερωτήματα που σχετίζονται με πεδία όπως η ιατρική και η συμπεριφορική νευροεπιστήμη, ερωτήσεις που φαίνονται σαν στόχοι για τη χρήση κλώνων. Επιπλέον, με την επιτυχία των συστημάτων επεξεργασίας γονιδίων όπως το CRISPR, η επεξεργασία του γονιδιώματος των ζώων είναι ευκολότερη από ποτέ. Και πάλι σημαίνει ότι η κλωνοποίηση μπορεί να μην είναι η καλύτερη λύση για ερευνητικά έργα που περιλαμβάνουν πειραματισμό στο γονιδίωμα.

Τούτου λεχθέντος, άνθρωποι όπως ο Koen Van Rompay, ένας ιολόγος από το Εθνικό Κέντρο Πρωτευόντων της Καλιφόρνια, εξακολουθούν να πιστεύουν ότι οι κλώνοι μπορούν να είναι χρήσιμοι στη διεξαγωγή ιατρικής έρευνας, καθώς άλλες τεχνολογίες δεν μπορούν να παρέχουν τον ίδιο όγκο πληροφοριών με τα ζωικά μοντέλα.

«Δεν νομίζω ότι θα υπάρξει ποτέ τρόπος να αποφύγουμε τα μη ανθρώπινα πρωτεύοντα στη βιοϊατρική έρευνα. Εάν συμβεί αυτό, θα ήταν υπέροχο, αλλά αυτή τη στιγμή, τα μοντέλα in-vitro και υπολογιστών δεν επαρκούν», λέει ο Van Rompay.

Όσον αφορά τις επιπτώσεις που έχει η μελέτη για την ανθρώπινη κλωνοποίηση, οι ερευνητές επαναλαμβάνουν ότι δεν έχουν σχέδια να κλωνοποιήσουν ανθρώπους, αν και με τις τεχνικές τους μπορεί τεχνικά να είναι εφικτό. Η ερευνητική ομάδα λέει ότι σχεδιάζει να ακολουθήσει τα πιο αυστηρά δεοντολογικά πρωτόκολλα με την έρευνά της.

"Γνωρίζουμε πολύ καλά ότι η μελλοντική έρευνα που θα χρησιμοποιεί πρωτεύοντα πλην του ανθρώπου οπουδήποτε στον κόσμο εξαρτάται από τους επιστήμονες που ακολουθούν πολύ αυστηρά ηθικά πρότυπα", λέει ο Mu-Ming Poo.