22. února 1997 se svět dozvěděl o existenci ovce Dolly - prvního teplokrevného zvířete naklonovaného pomocí konvenční somatické buňky. Jak byla odvážná technologie vyvinuta a zda má budoucnost.
V době rychle se rozvíjejících technologií se otázka klonování - reprodukce jedinců geneticky identických s mateřským organismem - stává skutečně akutní a kontroverzní. Ale mluvit o klonování jako o něčem zásadně novém a nepřirozeném není správné. V přírodě je reprodukce prostřednictvím reprodukce geneticky identických jedinců velmi častým jevem. Bakterie se jednoduše dělí na dvě části, houby, řasy a některé další organismy se množí spórami a některý hmyz a dokonce i obratlovci se mohou vyvinout bez účasti samčích zárodečných buněk, pouze pomocí ženských. Ve všech těchto případech je dětský organismus klonem rodiče. Neobcházel proces přirozeného klonování a lidí: identická dvojčata mají přesně stejné sady genů.
Vědci se rozhodli tento proces reprodukovat sami. Samozřejmě to nebylo o vytvoření armády klonů, ale o chovu zvířat a rostlin s určitými užitečnými vlastnostmi. Zemědělství, lehký průmysl, medicína by se vyvinuly rychleji, kdyby bylo zavedeno klonování. Samotné rostliny dokonale reprodukují své kopie, člověk může tento proces pouze kontrolovat, ale otázka přesné reprodukce zvířat je již dlouho velmi problematická.
Buňka, která dává život
Odpověď na ni byla nalezena blíže k polovině minulého století. Vědci se rozhodli, že při klonování musíte jednomu zvířeti odebrat zygotu (oplodněné vajíčko), odstranit z ní genetický materiál a vložit jádro somatické (nereprodukční) buňky jiného zvířete. Během přirozené pohlavní reprodukce dostává dceřiný organismus jedinou sadu genů ze zárodečné buňky otce a stejnou z vaječné buňky. Klon v době svého vzniku také obdrží dvojitou sadu genů, ale pouze od jednoho rodiče. Je pravda, že výsledný organismus nebude úplnou genetickou kopií: v každém genomu existuje určitý počet náhodných mutací, které se neshodují ani v klonech.
Mutace však nejsou hlavním problémem, kterému vědci čelili v polovině 20. století. Faktem je, že jakákoli buňka těla, s výjimkou buňky reprodukční, je somatická a každá buňka těla má svou vlastní diferenciaci. Jinými slovy, v každé buňce fungují pouze ty geny, které potřebuje k plnění „úředních povinností“, které se u každého orgánu liší. Vědci se obávali, že přesazením takového specializovaného genetického materiálu do zygoty vytvoří neschopný klon. Tyto pochybnosti rozptýlil John Gurdon, poté, co v roce 1962 dokázal popsaným způsobem klonovat žábu.
Biolog John Gurdon
Propagační video:
Reuters
Je pravda, že někteří vědci považovali experiment za ne zcela čistý, protože Gurdon používal pulce. O osm let později, v roce 1970, dokázal zopakovat stejný experiment, ale s buňkami dospělých. Klony přežily. Vědci tak učinili určující objev v oblasti klonování: specializované somatické buňky mohou dát život novému organismu.
Myš a tři ovce
Otevřela se tak cesta pro klonování savců. Všechno tu však neproběhlo tak hladce: po mnoho let nemohli vědci z různých zemí zopakovat Gurdonův experiment na složitějších zvířatech. Pak se rozhodli svůj úkol zjednodušit: do zygoty nevložili jádro somatické buňky, ale embryonální buňku. Vědci ze dvou zemí zde dosáhli úspěchu: sovětští genetici vytvořili myš Mášu a Britové - ovce Megan a Morag.
Proč byste tedy nemohli vytvořit klon pomocí somatických buněk? Po prvních neúspěšných experimentech se vědci rozhodli, že je prostě nemožné provést takový experiment se savci; tento názor převládal ve vědeckém světě téměř až do konce 20. století. A pak se Dolly objevila na univerzitě v Rosslynu (Velká Británie) - první savec získaný v důsledku fúze vajíčka a specializované somatické buňky. Co tedy skupina Jan Wilmuth změnila v zážitku, aby se mohla narodit Dolly?
Embryolog Ian Wilmut
Reuters
Vědci docela změnili technologii: místo zygoty použili neoplodněné vejce.
Ani tyto změny však nevedly skupinu k absolutnímu úspěchu. Dolly se vynořila z jednoho z 277 vajec; 28 jejích dvojčat se dokázalo vyvinout do embryí a narodila se jen ona. Je nepravděpodobné, že lze takovou technologii označit za úspěšnou a uvedenou do provozu, ale na konci 90. let to vědci nemysleli. Hlavním bodem bylo dokázat, že savci lze klonovat pomocí somatické buňky. Z tohoto pohledu byl vzhled Dolly obrovský úspěch.
ID číslo 6LL3
Ovce se narodila 5. července 1996 pod jménem (přesněji číslem) 6LL3. Myšlenka dát prvnímu savčímu klonu jméno Dolly se objevila v myslích farmářů, kteří se starali o ovčí náhradní matku (její skutečná matka zemřela před třemi lety; použitý genetický materiál byl zmrazen a pečlivě uchován až do lepších časů).
Připadalo jim legrační, že 6LL3 se vynořila z klece odebrané ze vemene, a tak dali ovci jméno country zpěvačky Dolly Parton, která za svou slávu částečně vděčila velkému poprsí.
Ovce žily šest let a porodily šest jehňat. Je pravda, že šest let nestačí pro ovce, které zpravidla umírají ve věku 10-12 let, ale podle oficiální verze nemá Dollyina smrt nic společného s důsledky klonování: dva roky ovce trpěla artritidou a na konci svého života ji také chytila těžký plicní virus. 14. února 2003 bylo jedno z nejslavnějších zvířat usmrceno.
Dreams of Jurassic Park
Dolly se ale neslavila hned: svět se o její existenci dozvěděl až sedm měsíců po jejím narození, 22. února 1997. Celou tu dobu dostávali vědci patent na techniku přenosu jádra, takže nemohli oznámit svůj neuvěřitelný úspěch v tisku. Ale objevily se Dollyiny dvojčata. V roce 2016 již 13 z nich dosáhlo úctyhodného věku od sedmi do devíti let. Technologie, která zpočátku nebyla příliš účinná, byla zdokonalena, což umožnilo provádět experimenty na jiných domácích zvířatech.
Jedním z hlavních cílů, které nyní vědci sledují, je „oživení“vyhynulých druhů. Průkopníky v této oblasti byli španělští vědci: v roce 2009 klonovali pyrenejskou kozu, která před devíti lety zmizela z povrchu Země. Vědci měli štěstí: ve výzkumném středisku pro zemědělství a technologii v Aragonu byl zachován genetický materiál zvířete, který byl použit při klonování. Úspěch ovce Dolly však nebylo možné zopakovat: klon zemřel 7 minut po narození na vrozenou vadu plic.
Mnoho vědců se domnívá, že je příliš brzy hovořit o klonování vyhynulých druhů. Zaprvé, i když je možné izolovat DNA vyhynulého zvířete od ostatků, není jasné, co s vejcem. Oxfordská skupina se snaží tento problém vyřešit pomocí související vaječné buňky. Vědci pracují na vzkříšení ptáka Dodo, který zmizel na konci 17. století. Zjistili, že nejbližším příbuzným tohoto velkého nelétavého ptáka je holub, konkrétněji korunní holub Victoria, nebo holub. Konzistenci oxfordské teorie teprve uvidíme.
Zadruhé není jasné, jak budou vyhynulé organismy reagovat na změněné podmínky prostředí. Skeptici věří, že organismy klonů se nebudou schopny přizpůsobit ani modernímu složení atmosféry a zemřou.
Ale takové obavy by neměly vědce zastavit. Vědecká komunita nemůže s jistotou říci, jak se ze specializovaných somatických buněk stávají buňky, které dávají život, nebo proč by mělo být při klonování použito vejce spíše než zygota. Předvídat reakci přírody na reprodukci vyhynulých druhů je nevděčný úkol. Nepochybně stojí za to vzdát se pokusu.
Julia Popova