stílus 1 (fehér)
stílus 2 (fekete)

+ betűméret | - betűméret   



Jean-Paul Renard
A klónozásról

Dolly bárány születése az egész világon a lapok "címoldalára került". A bárány genetikai örökségét tartalmazó sejtmagot egyik fajtársa emlőmirigyéből vették ki. Azután átültették egy másik juhból kiemelt petesejtbe, amelyből korábban kivették a genetikai anyagot, vagyis az anyai kromoszómákat. Ezzel bizonyítást nyert, hogy még az emlősök is képesek nem ivaros úton szaporodni. Innen ered a nagy izgalom: lehetséges-e az ember esetében is megtenni, amit az állattal megtettek?
Mi a klón?
A klón genetikailag azonos organizmusok együttese. Lehet klónozni a molekulákat, a sejteket vagy az élőlényeket, akár mikroorganizmusokról, akár növényekről, akár állatokról van szó. Számos fajnál a klónozás a szaporodás természetes módja. Így például a baktériumok szaporodhatnak osztódással, a növények dugványozással és bujtással, sok gerinctelen állat (a méh, a levéltetű, a vízibolha) pedig szűznemzéssel. Ha klón alatt a pontosan azonos másolatot értjük, akkor az elterjedt nézettel szemben klón nem létezik a biológiában: mert még ha genetikailag azonosak is, a két élő szervezet igen hamar különbségeket mutat, ami annak tudható be, hogy a környezet módosítja a gének tevékenységét.
Így definiálták a klónt, mielőtt Dolly bárány születését bejelentették volna. A szó használata átalakult, mióta a Nature című folyóirat gazdag anyagot közölt róla: mostanában legtöbbször olyan - akár egyedi - állat jelölésére szolgál, amelynek génjeit nem szaporodásra alkalmas sejtmagból, hanem egy felnőtt állatból kivont szomatikus sejtből nyerték. Dolly egyedi példány volt, mivel jóval a híres bárány születése előtt elpusztult az az állat, amelyből a donor sejtet kivették, - ezt a sejtet tartották tenyészetben, majd mélyhűtött állapotban konzerválták. Dollyt mégis "klónnak" nevezték. Azóta más klónozott emlősök is napvilágot láttak, éspedig borjak, újabban egerek, néhány kecske és disznó. Két év alatt az INRA jouy-en-josas-i laboratóriumában létrehoztunk néhány klónozott egeret és egy tucat Holstein borjút. Egyes borjak egyazon donor állatból kivett sejtmagokból származnak, tehát genetikailag teljesen azonosak. Mégis mindegyiküknél különböző a fekete-fehér foltok eloszlása a szőrzeten; nem könnyű felismerni őket más, nem klónozott marhák között; figyelmesebb szemügyre vétellel megállapíthatjuk, hogy például táplálkozási szokásaik bizonyos szempontból igen hasonlítanak, más szempontokból meg teljesen eltérnek. Távol vagyunk a klónozást "fotókópiává" egyszerűsítő víziótól.
 

Három egészen különböző eljárás segítségével juthatunk genetikailag azonos állatokhoz, disszociációval (szétválasztással), szekcióval (metszéssel) vagy sejtmagátvitellel.

Máig körülbelül százötven klónozott borjú, mintegy negyven bárány, majdnem húsz kecske és néhány malac született a világon... Ez kevés az 195O óta mesterséges megtermékenyítés útján született ötmilliárd, az 1975 óta magzatbeültetéssel született kétmilló és 1988 óta in vitro megtermékenyítésből származó százezer borjúhoz képest! Érdekes, hogy az első klónozott egereket csak két évvel Dolly bárány születése után tudták előállítani, számos munkacsoport közel húsz év alatt megtett számos erőfeszítése ellenére. Kudarcaik miatt az emlősöknél a klónozást "biológiailag lehetetlennek" tekintették. A művelet még manapság is kevés sikerrel jár ennél a fajnál. A helyzet azonban változhat: az imént mutattuk meg, hogy magas beültetési arányt tudunk elérni, ha egyidejűleg módosítjuk az embrió rekonstrukciójának feltételeit és a szövettenyésztő közeg összetételét, mielőtt az embriót a befogadó nősténybe átültetnénk, a gyenge hatásfokért pedig főleg a késői magzati elhalálozás okolható. A létrehozott néhány egér viszont élettanilag normális és normálisan képes szaporodni.
A klónok tehát rendszeresen kezdtek születni a laboratóriumokban, és alátámasztják a következő megállapítást: a klón olyan állat, amelynek származása igen gyorsan felborítja korábban megszokott elképzeléseinket. Egy sejtmagot szolgáltató állatnak klónozással több különböző korú klónja lehet, amelyek között lehetnek klónozott klón származékok, ha a sejtmagokat átültető műtétet egy olyan állatból kiemelt sejtből kiindulva ismétlik meg, amely maga is klónozás eredménye volt. Egy nőstény klónnak öt anyja lehet: a sejtmagot adó "anya"; aki a befogadó citoplazmát adta; a dajkanőstény; a szoptató anya (gyakran alkalmazunk dadákat, mivel a kihordásra használt Charolais tehenek gyengébben tejelnek, mint a Holsteinek); és...a genetikai anya, vagyis az, amelyik a sejtmagot adó anyát ellette, miközben átadta neki génjeit. Minden esetben van apa, genetikai apa, amelyik az emlősöknél nélkülözhetetlen, ezeknél a szűznemzés (vagyis hogy megtermékenyítés nélkül fejlődjék az aktivált petesejt a születési időpontig) ugyanis lehetetlen. Ha a klón hímnemű, akkor van egy második apja, amelyik a sejtmagot adja, és legfeljebb négy anyja. Ami a klónozott klónt illeti, a sejtmagokat adó nagyanyjuk is genetikai nővérük (egy apa és egy anya), és a klónok első csoportjának más tagjai is egyidejűleg a nagynénjeik (vagy nagybátyáik) és nővéreik (vagy fivéreik). Mi az INRÁ-ban nemrég egy tíz tehénből álló ilyen törzset alakítottunk ki kísérleti célokra: nem könnyű feladat azonosítási rendszert meghatározni az adott állatok számára.

Genezis, epigenezis: a klónozás az alapkutatás eszköze
A klónozás először is az alapkutatás egyik nagy tematikájának, az egyedfejlődés kutatásának új eszköze. A szövetek kialakulásával párhuzamosan a sejtek különböző működésre szakosodnak, és nagyon sok szövetben olyan sejteket találunk, amelyek osztódással képesek egyidejűleg önmagukkal azonos és másfajta sejtet adni: ezeket a multipotens sejteket őssejteknek is nevezzük. Egy őssejt átalakulása differenciált sejtté olyan szabályozott mechanizmusnak engedelmeskedik, amelyet érdemes megérteni. Ha az osztódás szabálytalan, akkor valójában ugyanaz következik be, mint amikor féktelenül burjánoznak a sejtek és elrákosodnak. Ha a sejtmag átvitel révén megértjük, hogyan tud egy sejt visszatérni egy korábbi állapotába azáltal, hogy a petesejt állapottól a differenciált sejt állapotig vezető fejlődési programját megváltoztatja, akkor feltehetőleg pontosabban fogjuk tudni, milyen feltételek közt válnak daganatossá a sejtek. A sejtmag átvitellel a petesejt citoplazmájával egyesített sejt ismét visszatér totipotens állapotába, vagyis olyan állapotba, amely lehetővé teszi ennek - és csak ennek - a sejtnek, hogy a szervezet minden sejtje kialakuljon belőle. A sejtek ebben az állapotban új életerőre kapnak.

A klónozás lehetővé teszi, hogy új alapvető kérdéseket is feltegyünk. Ilyen kérdés például, amely az embrió környezetének mindezidáig ismeretlen és fontos szerepét illeti a magzati fejlődésben és a születés után a fiatal egyed fejlődésében. A környezetet itt igen tág értelemben vesszük, mivel szóba jöhet a sejtmag és a petesejt citoplazmája, mint környezet, a szövettenyésztő közeg, mint a klónozott embrió környezete, vagy a méh, ami a magzati élet során a környezetet képezi. A klónozás feltárja, hogy az epigenezis, vagyis a DNS által meghatározott folyamatokra kényszerülő és a jelleget befolyásoló mechanizmusok együttese a fejlődés első pillanataitól kezdve valóban működésbe lép.

Mivel a disszociáció során egyidejűleg vesszük ki a sejtmagot a citoplazmával, ezért a genetikailag azonos szervezetek sokszorozódása révén az ilyenfajta klónozás segítségével tanulmányozni lehet a sejtmag-gének specifikus szerepét is az egyedfejlődésben, és megérthetjük az olyan összetett jelenségeket, mint a betegséggel szembeni ellenállás, a viselkedés vagy az öregedés. Ha több genetikailag azonos állat áll rendelkezésünkre, akkor tehát egy állat jellemzőin belül jobban elkülöníthetjük azt, ami a génjeinek, és azt, ami a környezetnek tudható be; más szóval hogy mi az, ami öröklött és mi az, ami szerzett.

Hasonlóak, különbözőek: mire jók a klónok?
A klónozás első alkalmazásai nem annyira a genetikailag azonos háziállat csoportok kialakítására vonatkoznak - miközben egyesek Dolly bárány születésének hírére rögtön felröppentették a rémhírt, hogy az állatpopulációt elszegényedés fenyegeti - mint inkább... hogy a genetikai sokféleség fenntartását segítsék. A paradoxon csupán látszólagos, és mindenesetre arra mutat, hogy az első félelmek eléggé indokolatlanok voltak.
A klónozás első perspektívája, hogy az állati transzgenezis eszköze legyen. Ennek két oka van. Az egyik a transzgenezis eredményességét érinti. A báránynál, a kecskénél vagy a tehénnél elért sikerek a sejtmag-átvitel előnyére mutatnak a DNS-nek mikroinjekcióval egyenesen a petesejtbe juttatásával szemben (az egyetlen sejt stádiumban). Ezt az eljárást több éve használjuk arra, hogy egy gazda sejtmagban idegen DNS szekvencia integrációját idézzük elő. A transzgenezis lehetővé teszi, hogy az emlőt, mint nagyteljesítményű biotranszfomátort használjuk összetett molekulák előállítására. A klónozás tehát bizonyára elősegíti, hogy gyógyszerészeti szempontból bonyolult molekulák termelési költsége csökkenjen, hogy rendkívül drága molekulákat, vagy antitesteket nyerjünk (például IX faktort, amely a véralvadás folyamatába szól bele), amelyek sokkal szélesebb körben alkalmazhatóak diagnosztikai célból. Erre példa az 1998 áprilisában az INRÁ-ban született "Lucifer" nevű borjú. Ebben a kísérletben egy transzgén mikroinjekció hatásfokát összehasonlították a transzgenikus szomatikus sejtmag átvitelével. Több mint 21OO embriót kellett beoltani egysejtű fázisban, hogy egy transzgenikus magzatot nyerjünk, míg a húsz hólyagcsíra átvitel, amelyet csupán 175, egyenként transzgenikus sejtmaggal rekonstruált embrióból nyertünk, elegendő volt, hogy "Luciferhez" öt-három arányban alacsonyabb költségen jussunk, mint a mikroinjekcióval. A boci a szentjánosbogáréhoz hasonló gént, a luciferáz génjét hordozza, ettől világít a bogár. Úgy oldottuk meg, hogy a gén minden egyes sejtben kifejeződjék, de csupán stressz után. Így rendelkezésünkre áll egy modell-állat, melyen igen finoman mérhetjük a stressz állapotot, és nem-invázív módon, mivel elegendő például a száj nyálkahártyájából kivenni néhány sejtet, hogy megcsináljuk a tesztet.
A második oka az, hogy a közeljövőben a klónozás használata feltehetően a transzgén helyes működését fogja biztosítani. Napjainkban a mikroinjekció vagy a sejtmag donorok transzfekciója után véletlenül történik a beépülés, és a leggyakrabban többszörös másolatok formájában. Ezek az ellenőrizetlen beépülések gyakran sújtják az idegen DNS hordozóját, és veszélyeztetik az állat létrehozásához megkívánt hosszas erőfeszítéseket. Hozzájárulnak ahhoz, hogy az élettani problémák gyakoribbá válnak, márpedig a tenyésztett állatok jó közérzetét kötelességünk tiszteletben tartani. Mivel szabadon rendelkezhetünk nagyszámú sejttel szövettenyészetben, molekuláris stratégiákhoz folyamodhatunk, tehát a genomból (a teljes génkészletből) előzetesen kiválasztott helyen célozhatjuk meg a transzgén beépítését, például egy olyan régióban, ahol a kromatinos környezet magasfokú aktivitást mozdít elő. A klónozás tétje tehát, hogy direkt úton kapjuk meg a transzgenikus állatokat, úgy, hogy azokat a donor sejteket használjuk, melyeknél a transzgén szekvenciák az előzőleg kiválasztott endogén szekvenciákkal rekombinálódnak. Figyelembe véve a szükséges osztódások nagy számát, ami a ritka rekombinálódási esemény szelektálásához szükséges, minden bizonnyal hozzájutunk a sejtek totipotens leszármazottaihoz, melyeket igen hosszú ideig in vitro aktív osztódásban tarthatunk. Ilyen sejtekkel mind a mai napig csak egereknél rendelkezünk.

Mellesleg fontos, legalábbis a háziállat fajok esetében, hogy a DNS molekula sejtkiválasztásra felhasznált szakaszát eltávolítsuk, azon sejtek kiválasztásáról van szó, melyekben a homológ rekombináció a megcélzott endogén szekvenciák és a transzgén között végbement. Több jelenlegi technológiával így bizonyára meg tudjuk szabadítani a donor sejtmagokat az előállításukhoz szükséges segédeszközöktől, mint amilyenek az antibiotikummal szemben rezisztens gének, vagy a transzgén effektív működését jelző riporter gének. Az állatok esetében tehát inkább probléma barkácsolással genetikailag módosított organizmusokat létrehozni, mint a növényeknél. A kutatás célja egy alkalmas transzgén, amely például csupán helyettesíteni fogja az egyik allélt a másikkal. Az állati klónozás alkalmazásai tehát a gyakorlatban a transzgenezis technikáinak fejlesztéséhez vezetnek, hogy közvetlenül alakítsuk a tenyészállatokat, és ne csak ügyesebben válasszuk ki az azonos géntípusú állatcsoportból a legjobbakat. Külső, idegen DNS és a saját endogén szekvenciák közti homológ rekombinációt az első időkben valószínűleg orvosi alkalmazásra fogják használni, mint például az emberrel immunológiai szempontból összeférő állatok (setés) létrehozására, és arra, hogy megpróbálják hatékonnyá tenni a xénotranszplantáció, vagyis idegen szövet vagy szerv átültetésének gyakorlatát. Hosszú távon valóságos mérnöki munka alakulhat ki a háziállatokkal, és gyorsíthatja az állatok szelekciójának hagyományos módszereit. A klónozás bizonyára új állatmodellek létrehozásához is vezethet, elmélyítheti ismereteinket a szervezet alapfunkcióiról, és betegségeket is tanulmányozhatunk, mivel az egérmodellel való próbálkozás zsákutcának bizonyult.

A klónozás használata azonban már kiterjedt a kivételes állati genotípusok megőrzésére is. Az új-zélandiak például több olyan borjúhoz jutottak a közelmúltban, melyeket egy tizenhét éves tehénből kivett sejtből klónoztak, - a tehén kevés társával maradt fenn egy rendkívül zord éghajlathoz alkalmazkodott marhacsordából, amely az országtól délre fekvő egyik szigeten volt honos. A japánok is klónoztak egy huszonhárom éves bikát, ami a fajnál élemedett kornak számít. A két esetben a klónok teljesen normálisan tudtak szaporodni, így ezeket az érdekes genotípusokat bevezethetjük az állati kiválasztódás klasszikus sémáiba. Az INRÁ-ból egy genetikus kollégával bebizonyítottuk, hogy elegendő szabadon rendelkeznünk öt, legfeljebb tíz érdekes állat klónnal, hogy maguknál a klónoknál vagy a leszármazottaiknál végzett mérésekből az állat genetikai értékéről pontosabb és ugyanakkor gyorsabb ismerethez jussunk.

Az állat, az ember: reproduktív klónozás és terápiás klónozás
A fent bemutatott példák célja, hogy oly módon jussunk klónok születéséhez, hogy a felnőtt szervezetből kivett szomatikus sejtmaggal rekonstruált embriót beültetjük egy azt kihordó nősténybe: ezt nevezzük reproduktív klónozásnak. Ám az is megoldás, hogy a rekonstruált embriókat nem ültetjük be, hanem szövettenyészetben tartjuk, hogy multipotens sejtek vagy differenciált sejtek utódait nyerjük, melyek a donorral azonos genetikai karakterrel rendelkeznek majd: ezt nevezzük terápiás, vagy nem-reproduktív klónozásnak is. A megkülönböztetést a Nemzeti etikai tanácsadó bizottság fogalmazta meg 1997-ben, és nélkülözhetetlen az embernél alkalmazható klónozás megértéséhez.
Napjainkban az egész világon rendkívül széleskörű mozgalom harcol az ember reproduktív klónozásának betiltásáért. Két évvel ezelőtt tizenkilenc európai ország írt alá ilyen értelmű nyilatkozatot. Természetesen mindig igazolható, hogy miért fordul az ember reproduktív klónozáshoz: például megnövelhetjük a terhesség esélyeit, ha egyetlen embriót is nyertünk in vitro, vagy átörökíthető a biológiai származás olyan esetben, amikor a nemzés lehetetlen. Az efféle technikailag kivihető megoldások azonban utat nyithatnak egy haldokló gyermek, egy forrón szeretett társ vagy egy "kivételes" személyiség klónozott reprodukciója előtt, és akkor még nem is említettük a több, genetikailag azonos gyermek világra segítésének fantazmagóriáját. A reproduktív klónozás ilyen esetben az emberi személyiséget megengedhetetlenül eszköznek tekinti, az emberi méltóságot pedig mélyen sérti. Manapság szinte egyöntetűen követelik az emberek, hogy hozzák létre a betiltásra vonatkozó nemzetközi egyezményt. Ha sikerül megfogalmazni az egyezményt, akkor az etikai fellépés a tudományos ismeretek fejlődését ismét eredményesen kísérte és ellenőrizte.
Evvel ellentétben a terápiás klónozás a sejtmag átültetéstől teljesen eltérő célt szolgál, amely az autograftok új formái előtt nyitja meg az utat. Az USÁ-ban bejelentették az első sikereket arról, hogy elkülönítették a totipotens sejtvonalakat, melyeket fel nem használt emberi hólyagcsírák szövettenyészetéből hoztak létre - ezeket (orvosilag ellenőrzött lombikbébi programban részt vevő) meddő-párok adták át kutatási célokra - a sikerek tekintélyesen megnövelték az érdeklődést az út iránt. Elgondolásuk szerint sejtmag beültetéssel hoznak létre hólyagcsírát, például egy leukémiás betegtől biopszia útján vett donorsejtből, azután az embrionális sejteket szövettenyészetbe teszik, és különböző sejttípusokat származtatnak belőle, többek közt olyan sejteket, amelyek a hematopoietikus sejtvonal prekurzorai; ezeket tehát a kilökődés veszélye nélkül vissza lehet juttatni a beteg csontvelejébe, miután lehetőség szerint genetikailag egészségessé változtatták őket.
A terápiás klónozás igazi színrelépése még sok kutatást igényel, mielőtt megvalósulna, de számos orvosi alkalmazása jogosít reményekre, nevezetesen a neurodegeneratív megbetegedésekben. Lehet, hogy a klónozásnak ez a formája a kutatásnak csupán átmeneti formáját fogja képezni. Napjainkban csakugyan észrevették, hogy a specializált szövetekből, úgy mint ideg-, vér vagy izomszövetből elkülönített őssejtek sorsa más irányba fordulhat, amikor a környezetüket közvetlenül módosítjuk, de anélkül, hogy sejtmagátvitelhez folyamodnánk: például idegsejteket helyezünk az egér vérkeringésébe, és ezek a sejtek a vérsejtek alakját öltik. Még nem teljesen értjük ezeket a transzdeterminációs folyamatokat, melyekre láthatólag több szomatikus sejttípus képes. Ám ez utóbbi eredmények valóban etikai kérdések elé állítanak minket, a vita lényegét pedig két kérdésben foglalhatjuk össze.
Ahhoz, hogy szomatikus sejtmagokból multipotens emberi embrionális sejtvonalakat hozzunk létre, először meg kell határozni a sejttenyésztés feltételeit, amelyek mellett a hólyagcsírából sejtvonalakat lehet származtatni. Franciaországban ez nem lehetséges, mivel az 1994-es bioetikai törvény az egész kutatást, még az orvosilag ellenőrzött lombikbébi programból származó fel nem használt embriókon való kutatást is betiltotta. A törvényt a közeljövőben bizonyára megváltoztatják. A törvényalkotás teszi fel az előzőekből következő első kérdést: ha számba vesszük a kutatás új adatait, be kell-e továbbra is tiltani, vagy ellenkezőleg, engedélyezni kell-e a be nem ültetett embriók szövettenyésztését, természetesen a megfelelő ellenőrzés mellett? Ahhoz, hogy a terápiás klónozást megvalósítsuk, embriókat kell rekonstruálnunk, vagyis emberi petesejtből a kutatás szükségleteire emberi magzatokat kell teremtenünk.
Franciaországban, mint sok más országban, tilos a "potenciális emberi teremtmények" létrehozása, hogy a Nemzeti etikai tanácsadó bizottság kifejezésével éljünk, amely az emberi magzat státusát meghatározza. A második kérdés ebből következik és kétségkívül bonyolultabb: fel lehet-e hatalmazni az embert, hogy akár átmenetileg is emberi magzatokat hozzon létre a kutatás céljára? Betiltás vagy felhatalmazás: mellesleg a terápiás klónozás arra is felhív, hogy tanuljuk meg a technikai-tudományos világ roppant gyors fejlődési eredményeit valódi értékükön felmérni, és a klónozás is ezek közé tartozik. A teljes elutasítás és a vak védekezés közt bátrabb a vízválasztót követni, adott esetben alkalmanként dönthetünk, hogy előrelépünk-e vagy hátra. A félelemmel szemben így járunk el bölcsen.

Következtetés
Az állati klónozás nem egészen három év alatt teljes egészében az alapkutatás egyik eszköze lett. Segít abban, hogy jobban megértsük a sejtdifferenciálódás mechanizmusait és az emberi sejtekben lévő génkészlet nagyfokú funkcionális alakíthatóságának molekuláris természetét. Ezenkívül megmutatja, hogy nem csupán génjeink termékei vagyunk, segítségével pedig feltehetően jobban megértjük, hogy az emlősöknél hogyan alakítja a környezet az embrió sorsát. A klónozás a transzgenezissel párosulva lehetővé teszi az állat alakítását és génkészletükön igazi mérnöki munkát végez. Tudomány és alkalmazása ekkor már párhuzamosan halad a piaccal, ahol az élőlény mindenekelőtt kiaknázási tevékenységet jelent. A kíváncsiak, akik szeretnék megismerni az egyedfejlődés sokoldalúságát, a piacon találkoznak azokkal a vakmerőkkel, akik számára a tudomány és technika egyben az élő feletti emberi hatalom eszköze. Az állat újfajta felhasználási lehetőségei is itt körvonalazódnak, ezáltal emberképünk újabb meghatározást nyerhet.
Úgy tűnik, a klónozás kapcsán a tudományos tevékenység alapvető mítoszainkkal ütközik a legerősebben: mint a halhatatlanság mítosza, amely egyezségeivel az örök ifjúságot ígéri; az élőlényeket átalakító isteni hatalom; végül a megkülönböztethetetlenséggel bűnre csábító élethű képmás mítosza. A modern kimérák láthatóan készen állnak, hogy kitörjenek a laboratóriumból, a lapok félelmetesnek, de egyben lenyűgözőnek festik le az állati klónozást. Vonzás és rettegés közt hányódunk, miközben tekintetünkkel pótolhatatlan Földgolyónk szépségét pásztázzuk.

LÓRÁNT ZSUZSA FORDÍTÁSA


Kérjük küldje el véleményét címünkre: lettre@c3.hu




stílus 1 (fehér)
stílus 2 (fekete)

+ betűméret | - betűméret