Kloniranje
Sa Wikipedije, slobodne enciklopedije
 |
|
Kloniranje je proces kreiranja kopije identične originalu. Klon je u biološkom smislu jedna ćelija (kao npr. bakterija), ili višećelijski organizam, koji je genetički identičan drugom živom organizmu. Nema sumnje: kloniranje je riječ koja izaziva strah! Netom se u znanstvenoj literaturi objavi naslov koji sadržava tu riječ, odmah uslijede brojne, manje ili više uzbuđene, reakcije, koje se iz stručnih časopisa za tili čas prošire po sredstvima javnog priopćivanja i odmah postanu glavnom atrakcijom na Internetu. To traje neko vrijeme pa onda utihne - po onoj narodnoj: Svakog čuda za tri dana dosta! Kad smo već pomalo zaboravili na buku koja se potkraj 1993. podigla oko navodnog kloniranja čovječjeg embrija (zapravo nepotpunog pokušaja stvaranja jednojajnih blizanaca (v. Glasnik IV. br.1-2, 1994., str. 4), odjeknula je koncem veljače 1997. godine senzacionalna vijest o prvom uspješnom kloniranju sisavaca. Radi se, dakako, o Dolly, koja je u svega nekoliko dana postala najslavnijom ovcom svih vremena. Postupak je posve drukčiji, ali je ipak kršten istim zastrašujućim nazivom: kloniranje. U strahu da se radi o posljednjem koraku prije kloniranja čovjeka bile su velike oči i još brže reakcije. Originalno znanstveno priopćenje bilo je objavljeno u uglednom engleskom znanstvenom časopisu Nature, u broju koji je izašao u četvrtak 27. veljače 1997., ali je vijest "procurila" znatno ranije i objavljena je prethodnog week-enda u engleskim novinama a odmah i u nekoliko varijanata na Internetu. Uredništvo časopisa Nature primilo je elektronskom poštom urgentni apel da iz etičkih razloga u zadnji čas odustane od objavljivanja priopćenja! Dakako, molbi nije udovoljeno, ali je prijevremeno objavljivanje uspješnog "kloniranja" imalo jedan drugi munjeviti učinak, karakterističan za vrijeme u kojem živimo: nakon obavijesti u nedjeljnim novinama, već je u ponedjeljak ujutro vrijednost dionica tvrtke, u kojoj je znanstveni rezultat postignut, porasla na burzi s 25 penija na 3,60 funti! Prašina se je u međuvremenu slegla, ali je ostalo uvjerenje da je cijela uzbuna bila preuranjena i da je u šumi brojnih podataka i reagiranja ostala skrivena prava istina - zapravo više njih. Bît nesporazuma valja prije svega tražiti u nepoznavanju nekih osnovnih pojmova i znanstvenih činjenica, a dodatnu pojmovnu zbrku stvara i nekritička uporaba znanstvenih naziva - nažalost i u znanstvenim časopisima. Zato u ovome prikazu ne ćemo ulaziti u sve pojedinosti znanstvenih i etičkih implikacija dostignuća o kojemu je riječ, nego ćemo prije svega pokušati pregledno pojasniti neke osnovne pojmove, nazive i činjenice kojih je poznavanje nužno za ispravno razumijevanje eksperimentalnih zahvata u embrionalni razvitak. Nositelji nasljeđa Osnovne jedinice nasljeđivanja jesu geni - kratki odsječci dugog nitastog lanca molekule deoksiribonukleinske kiseline (DNA). To je svima poznato. Glavnina DNA - pa prema tome i gena - nalazi se u staničnoj jezgri, u tvorbama koje se za vrijeme stanične diobe oblikuju u štapićaste kromosome. Oni se udvostručuju i podjednako raspoređuju u obje nove stanice nastale diobom. Tako se - ako ne dođe do poremetnje ili oštećenja - cjelokupna nasljedna masa jedinke (genom) nepromijenjena prenosi kroz sve naraštaje stanica u tijelu. Međutim, izvan stručnih krugova jedva da je poznato da stanična jezgra nije jedino sjedište DNA, pa prema tome ni gena. Posebna vrsta DNA, slična onoj u bakterija (kružno zatvorena dvostruka uzvojnica, za razliku od nitasto ispružene u jezgri), nalazi se i u staničnoj citoplazmi i to u mitohondrijima, citoplazmatskim organelama u kojima se odvija "stanično disanje" ili proizvodnja stanične energije. To je mitohondrijska DNA (mtDNA), koje je ukupna količina doduše mnogo manja od jezgrine, ali nije zanemariva, jer sadržava mnoge gene važne za funkciju stanice. Danas je već poznato i više nasljednih mitohondrijskih bolesti prouzročenih mutacijom gena na mitohondrijskoj DNA. Osim oblika molekule postoje i neke druge razlike između mitohondrijske i jezgrine DNA: mehanizam "popravka" oštećene DNA (DNA-repair) manje je djelotvoran u mitohondrijima nego u jezgri pa su mutacije mitohondrijskih gena često trajne; dioba mitohondrija i replikacija njezine DNA odvijaju se neovisno od staničnog ciklusa, tj. od replikacije jezgrine DNA i diobe cijele stanice; svi mitohondriji u stanici ne nose iste gene; s vremenom (starenje) može doći do promjene raspodjele mitohondrijske DNA među stanicama i tkivima. Za vrijeme oplodnje jezgra spermija se stapa s jezgrom jajne stanice. Svaka od njih ima polovični ili haploidni broj kromosoma, tako da zigota i sve kasnije stanice embrija i odrasle osobe nose u sebi podjednak broj kromosoma podrijetlom od oca odnosno od majke. Međutim zajedno s jezgrom spermij unosi u jajnu stanicu i svoje mitohondrije. Njihov je broj mnogo manji od onoga u jajnoj stanici (u miša 75 : 100000) tako da se praktički geni smješteni na mitohondrijskoj DNA nasljeđuju samo od majke. Valja reći da se je već znatno prije otkrića mitohondrijske DNA spoznalo da i citoplazma ima udjela u nasljeđivanju (citoplazmatsko nasljeđivanje) te da u nekih životinjskih vrsta pojedina područja citoplazme imaju odlučujuću ulogu u izboru ekspresije gena sadržanih u jezgri (citoplazmatske determinante). O sveukupnom utjecaju citoplazme na nasljeđivanje još mnogo toga nije posve jasno, ali za problem koji razmatramo bitno je da možemo sa sigurnošću sumarno ustvrditi sljedeće: U prijenosu nasljednih osobina ne sudjeluje samo jezgra, nego i citoplazma. Zato dvije stanice možemo smatrati genetski jednakima samo ako su im istovjetne i jezgre i citoplazme! Ta je spoznaja ključna za razlikovanje kloniranja od "kloniranja". Mogućnosti umjetnog prenošenja gena iz stanice u stanicu Ima nekoliko načina da se geni iz jedne stanice prenesu u drugu. Najizravniji i "najčišći" je onaj koji se postiže genetičkim inženjeringom. On se sastoji u tome da se složenim metodama iz lanca DNA jedne stanice izrežu pojedini odsječci (s genima koje nose) i ugrade u lanac DNA druge, različite stanice. Ta će druga stanica tada osim svojih vlastitih imati i neka svojstva kojih prije nije imala i ta će se svojstva zajedno s ostalima pravilno prenositi na potomstvo. U tom je slučaju ispravno govoriti o kloniranju gena (ali - dakako - ne i o kloniranju stanica). Ugradi li se strani gen u spolne stanice životinje, on će se prenositi na njezino potomstvo. (transgenične životinje). U medicinskoj biotehnologiji najpoznatiji je primjer ugrađivanje gena za sintezu inzulina u genom bakterije E. coli. Takva bakterija zbog svoga brzog razmnožavanja može proizvoditi veliku količinu inzulina. Drugi je način stapanje ili hibridizacija stanica. Različitim metodama (djelovanjem nekih virusa ili strujnim udarom) dvije se približene različite stanice međusobno stope (fuzioniraju) pa nastaje velika stanica koja u citoplazmi dvojnog podrijetla sadržava dvije jezgre: ima, dakle, dva "kompleta" jezgrine i dva "kompleta" mitohondrijske DNA - oba različita). Kod trećeg načina - transplantacije jezgre (nuclear transfer) – ponovno se susrećemo s nekorektnom uporabom naziva i – nažalost – s krivom interpretacijom koja se provlači kroz sve udžbenike: mikropipetom se iz jedne stanice izvadi jezgra i ubrizga se u drugu stanicu, iz koje je prethodno izvađena njezina vlastita jezgra (enukleirana stanica). Tako bi trebala nastati stanica koja u vlastitoj citoplazmi (s vlastitom mitohondrijskom DNA) nosi tuđu jezgru s njezinom DNA. Ustvari se radi o tome, da se stanica-davateljica jezgre provlači kroz mikropipetu tako dugo dok joj se ne razori stanična membrana, a zatim se cijeli sadržaj (jezgra + citoplazma s fragmentiranom membranom) ubrizga u enukleiranu stanicu-primateljicu. Prema tome, zapravo se radi o stapanju ili hibridizaciji dviju stanica, od kojih je jedna prethodno enukleirana. Rezultat je stanica s tri "kompleta" DNA: vlastitim i tuđim mitohondrijskim te tuđim jezgrinim. Važno je naglasiti da se niti u jednom tih triju slučajeva ne radi o identičnoj replikaciji cijele stanice, pa prema tome ni o kloniranju u izvornom i pravom smislu riječi! Klon i kloniranje Nazivi klon i kloniranje mogu se odnositi na gene, stanice ili cijele organizme. Zato bi najopćenitije (sveobuhvatne) definicije mogle glasiti: "Klon je skup genetički istovjetnih (identičnih) "entiteta" (gena, stanica, jedinki) koji potječu od jednog jedinog ishodišnoga. Kloniranje je postupak dobivanja klona identičnom replikacijom jednog jedinog ishodišnog „entiteta“. Najjasniji primjer klona imamo u podrijetlu i diferencijaciji krvnih stanica (hematopoeza). Pluripotentna hematopoetska matična stanica (hemocitoblast) umnažanjem daje klon istovjetnih stanica, unutar kojega sužavanjem razvojnih mogućnosti nastaju podklonovi (subclone) multipotentnih limfoidnih i mijeloidnih stanica. Daljnjom diferencijacijom pojedinih stanica u njima nastaju podklonovi nižeg reda, u kojima je svaka stanica izravni prethodnik klona jedne vrste visoko diferenciranih konačnih krvnih stanica. U najširem smislu cijeli je naš organizam klon oplođene jajne stanice (zigote), koji se je tijekom razvitka razgranao u niz podklonova za različite vrste diferenciranih stanica koje izgrađuju naše tijelo. Za razumijevanje pojma na razini cijeloga organizma važno je razlikovati: jednojajni blizanci čine klon zigote, a ne majčin klon! Morula je također primarni klon zigote, a blastocista se već sastoji od dvaju podklonova: za sam embrio (embrionalni čvorić ili embrioblast) i za epitelnu sastavnicu placente (trofoblast). Kloniranje postoji i kao prirodni način razmnožavanja U jednostaničnih organizama (bakterija i praživa - protista) nespolno razmnožavanje mitotičkom diobom (binarnom fisijom) potpuno odgovara definiciji kloniranja. Hidra i neki drugih niži organizami nespolno se razmnožavaju pupanjem: diobom tjelesnih (somatskih) stanica izrastaju izbojci koji se odvajaju i postaju nove jedinke. I to je pravo kloniranje somatskih stanica. U organizama koji imaju diferencirane spolne stanice, definiciji kloniranja bi odgovarala partenogeneza (embrionalni razvitak neoplođene jajne stanice), ali to je u životinjskom svijetu rijetka pojava i relativno je djelotvorna samo u nekim posebnim uvjetima. Prirodno kloniranje organizama (nespolno razmnožavanje) biološki je manje vrijedno i kontraproduktivno Nespolni način razmnožavanja najprimitivniji je oblik reprodukcije, koji postoji samo u najnižih skupina živih organizama. Identična reprodukcija diobom ne dopušta varijabilnost daljeg dometa i prilagodbu promjenama uveta okoline. Organizmi s nespolnim razmnožavanjem preživljavaju zahvaljujući visokoj stopi reprodukcije i to samo u ograničenim uvjetima okoline. Neotporni su na djelovanje štetnih vanjskih čimbenika pa i na beznačajne mutacije gena. Nespolni način razmnožavanja ne omogućava evoluciju! Zato je prava evolucija živoga svijeta mogla započeti tek kada je razmnožavanje kloniranjem zamijenjeno mehanizmom koji je suprotan kloniranju: spolnim načinom razmnožavanja koje je produktivno i zato biološki vrjednije. Oplodnja kao spajanje dvaju različitih genoma omogućuje varijabilnost, otpornost na manje mutacije i nepovoljne vanjske čimbenike, pa time i prilagodljivost promjenama životnih uvjeta. Drugim riječima, zamjenjivanje reprodukcije prokreacijom omogućilo je održavanje i evoluciju živoga svijeta! Zato i ne iznenađuje što nam priroda ni u jednoj sastavnici života ne pokazuje toliko raznolikosti i maštovitosti kao na području razmnožavanja. Težnja k usavršavanju prokreacije najveći je napor prirode tijekom evolucije. I najprimitivnija živa bića, koja se razmnožavaju jednostavnom diobom (bakterije, papučica), poznata je pojava konjugacije ("seks bez razmnožavanja"): prije stanične diobe dvije se jedinke povežu mostićem citoplazme (bakterije), ili se priljube jedna uz drugu (papučica) i međusobno izmijene jedan dio nasljednog materijala. Čak i hermafroditske životinje izbjegavaju samooplodnju te se uzajamno oplođuju. Iako izravno ne zadire u samu srž teme, sve ovo valja imati na umu kad se razmišlja o smislu kloniranja. Umjetno kloniranje viših organizama uspjelo je samo u biljaka Kloniranje (u jedino ispravnom smislu riječi) odraslog višestaničnog organizma značilo bi sljedeće: Izolirati pojedinačne diferencirane somatske stanice (jetre, bubrega, epidermisa), kultivirati ih u uvjetima u kojima bi se potpuno dediferencirale (tj. postigle ishodišni razvojni stupanj omnipotentne zigote) i zatim svaku od njih dalje kultivirati u uvjetima koji bi potaknuli i održavali njezinu diobu i progresivnu diferencijaciju kao tijekom normalnog embrionalnog razvitka zigote, sve do stadija potpuno razvijenog organizma. Samo bi u tom slučaju sve stanice svih nastalih jedinki imale jednak genetički sadržaj (jezgrinu i mitohondrijsku DNA) kao i ishodišna somatska stanica i samo bi tada nove jedinke u pravom smislu riječi predstavljale klon ishodišne. Takav se postupak do sada pokazao uspješnim samo u biljaka. Klasičan je primjer mrkva, kod koje je prvi puta uspjelo od somatskih stanica korijena uzgojiti cijelu potpuno razvijenu biljku. Danas ta metoda već ima široku primjenu u poljodjelstvu i šumarstvu. Ništa od onoga što je do danas uspjelo eksperimentalno postići sa somatskim stanicama životinja nije pravo kloniranje! "Kloniranje" ovce Oba do sada objavljena uspješna pokušaja (1996. i 1997.) načinjena su u Edinburgu, u Škotskoj, u biotehnološkoj tvrtci Roslin Institute koja se bavi proizvodnjom humanih bjelančevina iz ovčjeg mlijeka na osnovi genetičkog inženjeringa (Puni naziv: Roslin Institute, Biotechnology and Biological Sciences Research Council, PPL Therapeutics, Edinburgh, Scotland, UK). Glavni je istraživač Ian Wilmut. U oba slučaja postupak je izveden s dvama ovčjim sojevima koji su se međusobno razlikovali po boji runa: jedan je imao cijelo runo bijelo, a drugi bijelo runo po tijelu, a tamno na glavi. U prvom pokušaju, objavljenom u časopisu Nature od 7. ožujka 1996., jezgra je potjecala iz stanica embrija na ranom stadiju razvitka, koji približno odgovara čovječjem embriju od desetak dana nakon oplodnje. Embrio je usitnjen i kultiviran in vitro s 15-25 izmjena medija ("pasaža") sve dok nije nastala tzv. trajna stanična loza (established cell line) koja se sastoji od podjednakih stanica sličnih fibroblastima. Potkraj razdoblja kultiviranja mediju je drastično smanjena hranjiva vrijednost da bi se stanice dovele u stanje mirovanja (quiescentnt state), tj. prestanka diobene aktivnosti (To je ujedno bio i glavni tehnički "trik", koji je omogućio neometano "reprogramiranje" jezgre i nastavak njezine diobe nakon premiještanja u citoplazmu jajne stanice). Tako priređene stanice strujnim su udarom stopljene (fuzionirane) s jajnom stanicom ovce drugog soja, kojoj je prethodno bila odstranjena jezgra (enukleirana jajna stanica). Jajna stanica s tako stečenom "tuđom" diploidnom jezgrom prenesena je u podvezani jajovod odrasle ovce, u kojemu se je počela dijeliti i za 7 dana se razvila do embrionalnog stadija morule ili rane blastociste sposobne za implantaciju. Takav "rekonstruirani embrio" usađen je konačno u hormonski pripravljenu maternicu surogat-majke. Od ukupno 34 tako rekonstruirana embrija usađenih u 19 surogat - majki okotilo se 5 janjadi s fenotipskim oznakama soja od kojega je uzeta jezgra. Tri su janjeta uginula (2 odmah, a 1 nakon 10 dana), a dva su preostala doživjela zrelu dob, od kojih je jedna ovca kasnije uspješno oplođena. Bili su to prvi sisavci dobiveni transplantacijom jezgre podrijetlom iz stalne embrionalne stanične loze! (I prije je bilo pojedinačnih uspješnih pokušaja, ali samo sa svježim embrionalnim stanicama ili s embrionalnim stanicama iz primarne kulture, tj. nakon kratkotrajnog kultiviranja bez izmjene medija). U drugom pokušaju (Nature od 27. veljače 1997.) primijenjena je istovjetna tehnika, ali s jezgrama iz triju različitih izvora: 1. Embrio iste dobi kao u prethodnom postupku, 2. Fetus od 26 dana (kultivirana suspenzija stanica usitnjenog fetusa) i 3. Vime 6-godišnje ovce u posljednjem tromjesečju bređosti. Rezultat je u svim trima serijama bio kvalitativno jednak onome u prvom pokušaju (janjad s fenotipskim značajkama soja davaoca jezgre), ali je kvantitativna učinkovitost postupka bila mnogo manja: IZVOR JEZGRE FUZIJE UNESENO TRUDNOĆE JANJAD 1.EMBROI 385 87 15 4 2. FETUS 172 40 5 3 3. VIME 277 29 1 1 UKUPNO 834 156 21 8 Prema tome, u najzanimljivijoj skupini (jezgra iz stanice odrasle životinje) od ukupno 277 rekonstruiranih embrija samo ih se 29 razvilo do stadija sposobnog za implantaciju, a samo se je 1 uspješno implantirao i razvio do okota (3,40% od embrija unesenih u maternicu i svega 0,34% od ukupnog broja rekonstruiranih embrija). Ta jedna uspješno okoćena ovca je već slavna Dolly, koja je preživjela i u vrijeme objavljivanja rezultata imala već 7 mjeseci. U međuvremenu je u istom laboratoriju od tkiva vimena dobiveno još 8 janjadi (podrobnijih podataka nema). Dolly je prvi sisavac dobiven transplantacijom jezgre diferencirane stanice iz tkiva odrasle jedinke. Bitna praktična novost je u tome što se za razliku od rezultata s transplantacijom jezgre embrionalnih i fetalnih stanica (mješavina očevih i majčinih gena nepoznatih konačnih svojstava), ovdje radi o prijenosu nasljednog materijala odrasle životinje poznatih svojstava. "Kloniranje" primata Samo četiri dana nakon predstavljanja Dolly u časopisu Nature, u jednom je lokalnom listu u Portlandu (Oregon, USA) objavljen intervju s pročelnikom tamošnjeg laboratorija za biologiju primata, u kojemu je priopćen dolazak na svijet dvaju rezus majmuna dobivenih nakon transplantacije jezgre 8-staničnog embrija u jajnu stanicu s inaktiviranom jezgrom. Iako taj uspjeh zbog ranog embrionalnog stadija kao izvora jezgre znatno zaostaje za prethodnim, nova je spoznaja da je isti osnovni postupak djelotvoran i u primata - a to je korak bliže mogućnosti primjene u čovjeka! O čemu se zapravo radi? Znakovita je neujednačenost i nedosljednost u uporabi naziva za postupak kojim je dobivena Dolly i janjad prije nje. U prvom priopćenju (1996) upotrijebljen je neprecizan i u sebi protuslovan naziv "kloniranje prijenosom jezgre". U drugom priopćenju (1997) isti autori izbjegavaju riječ "kloniranje" i daju članku indiferentan naslov: "Živo potomstvo dobiveno od fetalnih i odraslih stanica sisavaca", a u tekstu rabe samo naziv "prijenos jezgre". Međutim u istom broju znanstvenog časopisa Nature, u dvama popratnim komentarima, pojavljuje se samo "kloniranje" - i u naslovu i u tekstu. Ta se je praksa manje-više ustalila u stručnoj literaturi iz koje je - razumljivo - bez krivnje novinara prešla i u sredstva javnog priopćivanja. Vjerojatno ne samo zbog praktičnosti kratke imenice koja se lako deklinira, već i zbog privlačnosti za čitalačku publiku željnu znanstvenih senzacija širih konotacija - ne samo u široj javnosti. Nakon uvodnih razmatranja u ovom prikazu razvidno je da se zapravo ne radi niti o kloniranju niti o transplantaciji jezgre, nego o stapanju (fuziji, hibridizaciji) stanica. Usprkos vanjskoj istovjetnosti (boja runa) Dolly nipošto nije genetički identična s ovcom iz čijeg vimena potječu jezgre njenih stanica. Naprotiv, svaka stanica u njezinu tijelu sadržava 3 "kompleta" gena: jedan jezgrin i dva različita mitohondrijska. I ta se činjenica previđa (ili prešućuje) u većem dijelu stručnih članaka! Međutim, osim zbrke u nazivima i pojmovima, ni sam postupak kojim je dobivena Dolly kao navodni potomak reprogramirane jezgre potpuno diferencirancirane stanice odraslog organizma nije "čist" i zavrjeđuje načelne prigovore, koji mu uvelike srozavaju vjerodostojnost. To je prije svega izbor vimena u određenom stadiju hormonske stimulacije (posljednje tromjesečje bređosti) kao izvora diferencirane stanice - davaoca jezgrinog genoma. Mliječna žlijezda, naime, zauzima posebno mjesto među organima sisavaca, jer su njezin ustroj i funkcionalno stanje (pa prema tome i stupanj stabilnosti diferenciranog stanja stanica) pod utjecajem spolnih hormona podložne cikličnim promjenama (estrusni ili menstruacijski ciklus, trudnoća, laktacija). Svaki uzorak žljezdanog tkiva tkiva vimena sadržava barem 4 vrste diferenciranih stanica: žljezdane epitelne stanice, epitelne stanice odvodnih kanalića, kontraktilne mioepitelne stanice i fibrociti vezivnoga tkiva strome. Kada se takav uzorak usitni i kultivira, stanice se ubrzo rasprostru po hranjivoj podlozi, splošte se i poprime podjednak oblik, bez obzira na tkivno podrijetlo. Kada se iz takve kulture nasumce uzme stanica za rekonstrukciju embrija, ne može se znati koja joj je ishodišna vrsta! Još teže pada prigovor da su u mliječnoj žlijezdi (vimenu) uz epitelne stanice žljezdanih mjehurića i odvodnih kanalića smještene i brojne pričuvne matične stanice koje se - stimulirane spolnim hormonom estrogenom - diferenciraju u prve tri od prije navedenih četiriju vrsta stanica i tako omogućuju bujanje žlijezde. To su , prema tome, slabo diferencirane pluripotentne stanice koje se nikako ne mogu nazvati "diferenciranim stanicama odraslog organizma". Tako se cijela senzacija oko Dolly kao prvog kloniranog sisavca dobivenog od diferencirane stanice odraslog organizma svodi na tri nemilosrdne činjenice negativnoga predznaka: 1. Primijenjeni postupak uopće nije kloniranje; 2. Ishodišna stanica - davalac jezgrina genoma nepoznate je vrste i 3. Nije sigurno da se radi o diferenciranoj ("odrasloj") stanici! Prema tome, kada u daljnjem tekstu uslijedi rasprava o znanstvenoj koristi i predvidljivoj praktičnoj primjeni "kloniranja sisavaca" te njezinoj etičkoj prosudbi, u svakom podnaslovu i tvrdnji treba zamisliti umetak: "kad bi se zaista radilo o kloniranju diferencirane stanice odraslog organizma sisavaca". Znanstveni doprinos Temeljni znanstveni doprinos "kloniranja" ovce nije velik, ali se usprkos spomenutim načelnim prigovorima ne može potpuno zanijekati. Već je prije više desetljeća na drugim životinjskim vrstama (žabe) metodom transplantacije jezgre pokazano da diferencijacija stanice - iako se u živom organizmu prikazuje kao konačno stabilno stanje - nije nepovratna genetička promjena, nego posljedica reverzibilne, susljedne, selektivne represije pojedinih skupina gena u genomu. Tako se jezgra diferencirane stanice žabe, presađena u enukleiranu jajnu stanicu "reprogramira" i dalje se vlada kao nediferencirana (totipotentna) jezgra zigote. To znači da je pod utjecajem jajne citoplazme u jezgri došlo do derepresije reverzibilno inaktiviranih ("uspavanih") gena, koji omogućuju normalni embrionalni razvitak te umjetne žablje zigote - ali samo do stadija punoglavca. Pokus "kloniranja" ovce daje naslutiti da je takvo reprogramiranje jezgre diferencirane stanice moguće i u sisavaca. Pretpostavlja se da bi takav tip pokusa u sisavaca omogućio dublji uvid u mehanizme diferencijacije stanice te u utjecaj vanjskih (epigenetskih) čimbenika na genom. Kada bi konačno postalo moguće postići embrionalni razvitak sisavaca unošenjem jezgre odrasle životinje u jajnu stanicu, bio bi to prikladan eksperimentalni sustav za proučavanje dobnih promjena genoma (stanično starenje - senescence). Predviđa se i korist i od toga što bi se umjesto sitnih glodavaca kao eksperimentalne životinje mogli rabiti krupniji organizmi kao izvor velikog broja stanica za pokuse. Praktična primjena u biotehnologiji Metode genetičkog inženjeringa imaju već široku primjenu u bitehnologiji i - dakako - širok krug zagovornika i protivnika. Kombiniranje genetičkog inženjeringa s pravim kloniranjem stoke predstavljalo bi korak dalje, jer bi omogućilo stvaranje čistih sojeva genetički promijenjenih životinja. Kloniranjem "elitnih" uzoraka stoke (mliječnost, kakvoća mlijeka i mesa) ujednačila bi se proizvodnja kvalitetnih stočarskih proizvoda, koji bi se genetskim inženjeringom mogli i mijenjati (npr. povećanjem količine nezasićenih masnih kiselina u mlijeku). Unaprijedila bi se i proizvodnja humanih proteina za medicinske namjene, koji se nakon genetičkog inženjeringa izlučuju u mlijeku. Danas se već tako proizvode čimbenici zgrušavanja krvi (antitrombin III, faktor VIII, fibrinogen), sredstvo djelotvorno kod cistične fibroze (alfa-1-antitripsin) i nutritiv humani alfa-laktalbumin, a predviđa se i proizvodnja humanog serumskog albumina. Ta bi se proizvodnja mogla znatno povećati kada bi uspjelo klonirati krupnije domaće životinje (goveda), koje daju više mlijeka. Danas se rabe samo ovce i koze. Primjena se predviđa i na području ksenotransplantacije. Genetičkim inženjeringom i kloniranjem pokušale bi se dobiti svinje s promijenjenim bjelančevinama na staničnoj površini organa, koji bi tada postali imunološki prikladniji za transplantaciju čovjeku. Kloniranjem bi se mogla povećati i genetička čistoća sojeva životinja za laboratorijske pokuse. Smanjenjem njihove genetski uvjetovane varijabilnosti u reagiranju smanjio bi se i broj potrebnih životinja za pojedine pokuse. Kloniranjem odabranih vrsta životinja koje imaju organe slične čovječjima i u kojih se mogu izazvati humane bolesti, životinje bi mogle zamijeniti ljude u kliničkim pokusima. Koliko god neke od ovih pretpostavka djelovale uvjerljivo, ipak se strahuje da učinkovitost ne bi odgovarala očekivanjima. Ne smije se, naime, smetnuti s uma da genetička "formula" sama po sebi nije garancija za biološki "elitizam". Nisu zanemarivi ni utjecaji prehrane, još nepoznati način i brzina starenja kloniranih životinja, a posebno njihova gotovo sigurna smanjena otpornost na infekcija i druge štetne učinke okoline. Kloniranje čovjeka: strah i reakcije Nakon širenja vijesti s nejasnim ili nejasno formuliranim pojmovima te uz zanemarivanje i/ili prešućivanje nekih bitnih proturječnih činjenica - a to za širu javnost znači zabludu i obmanu - logična pomisao na skorašnju mogućnost kloniranja čovjeka izazvala je pravi strah te munjevite i brze reakcije. Među predviđanjima o mogućim razlozima za eventualno kloniranje čovjeka medicinske indikacije zauzimaju neznatno mjesto. Tek se iznimno spominje da bi kod nekih rijetkih nasljednih bolesti jednog roditelja kloniranje bila prikladnija metoda za dobivanje potomstva nego oplodnja in vitro. Većina predvidljivih primjena pripada kategorijama fantastike, nekritičnosti i obijesti. Evo nekoliko primjera: umirućemu ili tek umrlome mogao bi se uzeti uzorak od kojega bi se kloniranjem stvorila istovjetna kopija izgubljene voljene osobe ("uskrsnuće umrloga"); klonirana osoba bila bi trajna pričuva kompatibilnih organa za transplantaciju; mogle bi se proizvoditi kopije osoba izuzetnih kvaliteta: ljepotica, genijalnih znanstvenika (ali i notornih zločinaca), vrhunskih sportaša (cijele sportske momčadi ili vojničke jedinice); djecu bi mogle dobiti i žene koje ne žele ni brak ni vanbračnog oca ("djevičanske majke") itd. Dakako da su se mogućnosti kloniranja čovjeka među prvima poveselile udruge homoseksualaca i lezbijki, koji u toj metodi vide rješenje za "plodnost" homoseksualnih brakova! Moglo se i očekivati da će takve crne slutnje izazvati brze reakcije i apele za zabranu primjene tehnike kloniranja na čovjeku. O njima se moglo dosta pročitati i u našem dnevnom i tjednom tisku. Ovdje ćemo navesti samo neke izabrane pojedinosti koje ukazuju na složenost toga problema u današnjem svijetu. U Velikoj Britaniji se je Zakon o oplodnji i čovječjem embriju (Human Fertilization and Embryo Act) iz 1990. godine pokazao zastarjelim, jer nije predvidio tako brz napredak biotehnologije u reprodukciji. Tako je nastala pometnja oko formalnog pitanja definicije čovječjeg embrija kao ljudskog bića nakon završene oplodnje. Embrio nastao kloniranjem ili tehnikama prijenosa jezgre ne udovoljava toj definiciji pa se zato primjena tih metoda formalno ne može regulirati tim zakonom! Američki predsjednik Clinton je odmah reagirao i zabranio financiranje istraživanja usmjerena na kloniranje čovjeka iz državne blagajne (što ne obvezuje privatne sponzore i vlasnike biotehnoloških tvrtki s vlastitim istraživačkim timovima). Ujedno je jednom povjerenstvu eksperata (National Bioethics Advisory Commission - NBAC) dao zadatak da u roku od 90 dana razmotre problem i dadu prijedlog za pravno reguliranje takvih istraživanja. Imajući u vidu različite okolnosti i obzire, kao što su: veliko oduševljenje američkih znanstvenika za takva istraživanja i strah da se eventualna zabrana ne protegne i na neka druga istraživanja, bez kojih je suvremena biologija nezamisliva, povjerenstvo je imalo težak zadatak i donijelo dosta oprezne zaključke: predložiti da se državno financiranje istraživanja o kloniranju čovjeka trajno zabrani zakonom, a na privatne zaklade samo apelirati da od njih odustanu. Povjerenstvo nije moglo postići suglasnost o ključnom pitanju: da li predložiti zakonski propis po kojemu se privatnim zakladama doduše ne bi izrijekom zabranjivalo istraživanje kloniranja čovjeka, ali bi se ono tretiralo kao zločin! Razmatran je i prijedlog programa za sustavno prosvjećivanje javnosti na području suvremene genetike, s naglaskom na neodrživost "genetičkog determinizma" (vidi kasnije). Škotska tvrtka Roslin Institute, u kojoj je Dolly ugledala svijet, odmah je patentirala svoju metodu, koja je postala dijelom njezine rutinske djelatnosti, uz uvjeravanje da izvan stočarske biotehnologije nema nikakvih drugih ambicija. Ima li razloga za strah? Treba odmah reći: općenitog razloga za zabrinutost i strah ima, ali ne zbog ovoga posljednjeg dostignuća, nego zbog sveukupnog današnjeg "trenda" manipuliranja čovječjim embrijem, potpomognutog neslućeno brzim razvitkom tehnologije, a lišenog osjećaja mjere i granice, skrupula, morala i temeljnog prirodnog osjećaja za vrijednost ljudskoga života. Zato i burna reakcija na nedavno "kloniranje" sisavaca nije ništa drugo nego jedno od povremenih izbijanja trajno nakupljenog naboja, koji opterećuje našu skupnu savjest i ne nalazi mnogo lijepih riječi za našu budućnost. Znanstveno dostignuće o kojemu je riječ, samo po sebi još ne bi trebalo biti razlogom za strah od skore primjene na čovjeka. Prije svega, tehnika je tek na početku, vrlo je složena i odvija se u mnogo više faza nego npr. oplodnja in vitro. Osim toga, učinkovitost joj je vrlo mala. S obzirom na velik broj pokušaja Dolly je prije izuzetak ili sretan slučaj nego pravi rezultat. I uz odbacivanje svih ostalih nepovoljnih okolnosti, zacijelo ne bi bilo moguće priskrbiti toliko čovječjih jajnih stanica koliko bi ih barem donekle jamčilo statistički tako mršav rezultat. Međutim i nakon Dolly dobiveno je istom metodom još nekoliko janjadi i treba očekivati da će se tehnika uskoro usavršiti. I sada dolazimo do ključnog pitanje: I kada bi se tehnika do krajnjih mogućnosti usavršila i pojednostavnila, i ako bi se konačno počela primjenjivati metoda pravog kloniranja - bi li to uopće imalo smisla? Ne bi li razočaranje bilo mnogo veće od očekivanja? Već smo u uvodnom dijelu naglasili da je kloniranje biološki manje vrijedan način stvaranja novih jedinki. Uz ostalo smanjuje prirodnu otpornost organizma na infekcije i druge štetne utjecaje iz okoline. Nema razloga vjerovanju da bi klonirani čovjek izbjegao tu opasnost. Sljedeće je pitanje starenja klonirane osobe. Ne smijemo, naime, previdjeti jednu bitnu činjenicu: bez obzira radi li se o pravom kloniranju stanice odraslog organizma, ili o bilo kojem načinu unošenja njezine jezgre u jajnu stanicu, uvijek se radi o jednom te istom osnovnom postupku: stara se jezgra "prisiljava" da preuzme ulogu jezgre nediferencirane, totipotentne jajne stanice i da "iznese" cijeli embrionalni razvitak i život nakon rođenja. A stara stanica znači stanica koja je prošla kroz bezbroj diobenih ciklusa, koji nisu bez posljedica. I bez djelovanja vanjskih štetnih čimbenika koji oštećuju sadržaj jezgre, tijekom brojnih dioba dolazi do naizgled spontanih promjena na kromosomima, kao što je to tzv. skraćivanje telomere (telomere shortening), koje se smatra znakom staničnog starenja (cell senescence). Zato se ne može izbjeći važno pitanje: ne će li klonirana osoba stariti mnogo brže od one koja je imala normalan razvitak? Tim promjenama treba pribrojiti i tzv. somatske mutacije, oštećenja genetičkog sadržaja jezgre (kromosoma ili DNA) u somatskim stanicama, do kojih dolazi ili zbog poremetnje stanične diobe ili zbog djelovanja čimbenika izvana. U odraslom organizmu takve promjene mogu zahvatiti manje skupine stanica, ili čak samo pojedinačne stanice. Učinak im može biti prikriven u okruženju ostalih, neoštećenih stanica, ili izazivaju samo manje, bezazlene promjene, ili se pak radi o promjenama na genima koji za funkciju diferencirane i specijaliziran stanice nisu važni pa u njoj možda nisu ni aktivni. Međutim ako se stanica s takvom nevidljivom mutacijom nasumce uzme za kloniranje ili transplantaciju, ona se mora reprogramirati u nediferenciranu jezgru jajne stanice, u kojoj su skoro svi geni važni i čeka ih složen zadatak stvaranja cijelog novog ljudskog bića. U tim novim i zahtjevnim okolnostima jezgra može ubrzo posustati (možda je to jedan od razloga slabe učinkovitosti postupka), ili će se u potomstvu povećati učestalost prirođenih anomalija. Zato iskusni znalci opravdano tvrde da bi kloniranje čovjeka bilo igranje "ruskog ruleta" s ljudskim životom. I na kraju, čak i kad ni jedan od navedenih rizika ne bi postojao, klonirani čovjek ne bi mogao ispuniti sva očekivanja. U javnosti je, naime, uvriježeno shvaćanje da je svaka naša osobina, svaka naša vrlina ili mana i svaka pojedinost naše osobnosti određena (determinirana) djelovanjem gena. Takvo je shvaćanje poznato pod nazivom genetički determinizam i danas se općenito smatra velikom zabludom. Geni su samo temelj na kojemu grade čimbenici okoline i postoji bezbroj još nedovoljno poznatih načina na koje vanjski čimbenici mogu "modelirati" djelovanje gena. To se tiče čak i fizičkih svojstava osobe, a posebno viših razina osobnosti. To nam najbolje pokazuje iskustvo s jednojajnim blizancima, koji su genetički istovjetni, ali su biološki, psihološki, moralno i zakonski različite osobe. A klonirani čovjek ne bi bio identična kopija ishodišne osobe, kako to gledamo u znanstveno-fantastičnim filmovima, nego samo vremenski zakašnjeli jednojajni blizanac. Zato je u jednom komentaru na Internetu dobro rečeno da se sve to veliko uzbuđenje u vezi s kloniranjem zasniva na pogrešnom shvaćanju o tome što geni zapravo jesu i što mogu činiti. Zato stvarnu opasnost ne treba tražiti u moći tehnologije, nego u krivom shvaćanju njenih mogućnosti. I ako je tome zaista tako, zar nam sve to treba - čak i ako zanemarimo etička načela? Zar o tome nitko ne misli? I ako misli, zašto šuti? Zaključak Ako sve što je u ovom prikazu izneseno pruža odgovor na natuknice navedene u naslovu, očekivala bi se zaključna rasprava o etičkoj procjeni kloniranja čovjeka. Međutim to nije bila nakana za ovaj članak, koji je usmjeren pojašnjavanju ključnih pojmova i podsjećanju na znanstvene činjenice i istine koje se obično zaobilaze. Osim toga, etička procjena kloniranja čovjeka ne izlazi iz okvira procjene ostalih umjetnih zahvata u ljudsku prokreaciju. Za sve vrijede ista osnovna načela, o kojima smo već više puta iscrpno čuli i čitali. Ipak valja podsjetiti na neke pojedinosti, koje su s kloniranjem možda u tješnjoj vezi nego s nekim drugim zahvatima. Prije svega, od svih neprirodnih načina stvaranja čovjekova potomstva kloniranje je najneprirodniji - iz jednostavnog razloga što je to reprodukcija a ne prokreacija. Kloniranjem se čovjek lišava svoga prirodnog prava na biološkog oca i biološku majku, prava da bude "original": nov, jedan i neponovljiv, sa svojstvima koja nisu unaprijed planirana, a ne da bude stvoren kao rezultat instrumentalizacije tuđih ideja i ciljeva. Dva citata nepoznata izvora čine mi se prikladnim da njima završim ovaj prikaz. "Klon je lišen iskonskog ljudskog doživljaja slobode, jer čovjek može biti slobodan samo ako ne pozna onaj dio svoje sudbine koji je uvjetovan nasljeđem". “Shvaćamo li konačno da u nekim područjima moramo prihvatiti i nešto manje izvrsnosti želimo li sačuvati svoju čovječnost?.
Nedovršeni članak Kloniranje koji govori o medicini treba dopuniti. Dopunite ga prema pravilima Wikipedije.
