Twórcy klonów z Roslin Institute

Pierwszy w świecie ssak sklonowany z komórek dorosłego osobnika - owca Dolly - został uśpiony przez tych samych specjalistów z Roslin Institute, którzy dokonali epokowego eksperymentu. Powodem była szybko postępująca choroba płuc zwierzęcia. Jakie są przyczyny śmierci owcy? Naukowcy z Roslin Institute nie potrafią jeszcze odpowiedzieć na to pytanie.

Aktualizacja: 22.02.2017 10:34 Publikacja: 22.02.2017 10:22

Twórcy klonów z Roslin Institute

Foto: 123RF

20 lat temu naukowcy poinformowali o sklonowaniu owcy Dolly. Przypominamy tekst archiwalny z 2003 roku.

Już to, że masoni wybudowali tu jedną ze swych najważniejszych kaplic, wyróżniło Roslin. Przyjeżdżają do dziś w poszukiwaniu znaku, a to, co jest ukryte w katakumbach, pozostaje niewyjaśnione. Teraz Roslin przeżywa rewolucję. I to inną niż wszystkie inne - biotechnologiczną.

- Czy wierzy pan w ogłoszone przez raelian narodziny sklonowanych dzieci?

- Nie, wydaje mi się to wysoce nieprawdopodobne. Technologia klonowania jest jeszcze bardzo niedoskonała. Właściwie nie wiemy, co takiego dzieje się z komórką podczas klonowania. To tajemnica, którą chcemy poznać - wyjaśnia profesor Ian Wilmut, który pięć lat temu, po raz pierwszy na świecie, sklonował dorosłego ssaka, owcę.

Roslin to wieś. Nie za duża i nudna. Jeden sklep, jedna apteka, domy szare, z miejscowego kamienia, jak w całej Szkocji. Dokoła stada baranów. Placówka na skraju wsi bardziej znana jest jako instytut z Edynburga, do którego stąd jest 11 kilometrów.

Za tłuste kurczaki

Szkocja ma silną bazę naukową w dziedzinie biotechnologii, genetyki, biologii komórkowej, biologii molekularnej oraz bioinformatyki. Szkoci stanowią tylko 9 procent całej brytyjskiej populacji, lecz szkockie uniwersytety "dostarczają" aż 17 procent magistrów i 18 procent doktorów nauk biologiczno-medycznych całej Wielkiej Brytanii. Ale siła w naukach biologicznych to nie tylko uniwersytety. W Szkocji jest 68 firm biotechnologicznych. To 25 procent wszystkich tego rodzaju przedsiębiorstw w Wielkiej Brytanii. Większość z nich jest nieduża - zatrudniają średnio 49 osób. Jednak wiele ma międzynarodową renomę, a PPL Therapeutics z Roslin, ze względu na swą Dolly, to światowy gigant.

Rozkwit biotechnologii w Szkocji ma prozaiczną przyczynę: Przezwyciężanie niedoborów żywności, jakie dały się Brytyjczykom we znaki w czasie wojny (przeżyli o słynnej "fish and chips"), stało się priorytetowym zadaniem kolejnych rządów po wojnie. Badaniami nad poprawą wydajności hodowli zwierząt i upraw zbóż zajęły się m.in. uniwersytet edynburski i jego laboratorium w Roslin.

Harry Griffin przyjechał tu w 1978 roku.

- Miałem zbadać, dlaczego szybko rosnące kurczaki w masowej hodowli stają się tłuste. Wszyscy bardzo chcieli wtedy poprawić jakość żywności, obniżyć zawartość tłuszczu i innych szkodliwych substancji. Dzisiaj nie ma już tłustych kurczaków - opowiada doktor Griffin.

Transfer nuklearny owiec

Pierwszy krok ku biotechnologii Roslin zrobił na początku lat 80. Amerykanie "wyhodowali" wówczas pierwsze transgeniczne myszy. Naukowcy ze szkockiego instytutu pomyśleli, że za pomocą podobnej technologii można byłoby hodować transgeniczne zwierzęta, które z kolei byłyby zdolne produkować ludzkie proteiny we własnym mleku.

I odnieśli sukces. Jednak żadna z firm farmaceutycznych nie była wówczas zainteresowana skomercjalizowaniem tego osiągnięcia. Roslin założył więc własną firmę Pharmaceutical Proteins Ltd. PPL. Dziś, z dodatkiem w nazwie Therapeutics, to jedna z wiodących na świecie firm produkujących ludzkie proteiny w mleku transgenicznych zwierząt.

Metody zastosowane do wykreowania transgenicznych owiec, cieląt i prosiąt zasugerowały naukowcom możliwość użycia w tym procesie genów. Procedury wymagały odpowiedniego uszlachetnienia. To przywiodło Iana Wilmuta i Keitha Campbella do rozwinięcia technologii nuklearnego transferu, znanej już od lat 50. Za jej pomocą właśnie ostatecznie w 1996 roku sklonowali Dolly.

Dolly przesłania perspektywę, a codzienność nauki to drobne kroki. W czerwcu 2000 roku Roslin ogłosił na przykład, że rozwinął technikę inżynierii genetycznej u dużych ssaków, która pozwala na klonowanie zwierząt z ludzkimi genami "zamkniętymi" w komórkach zwierząt. To następny duży krok na drodze, którą naukowcy w Roslin poszli w latach 80.

Oznacza, że cały proces takiej transgenicznej kreacji jest bardziej kontrolowany. Naukowcy po raz pierwszy zdołali "posadzić" specyficzny ludzki gen w takim miejscu chromosomu owcy, że może on zostać również usunięty. To znaczy, że geny mogą być dokładane i wymieniane w razie potrzeby. Do 2000 roku było to możliwe tylko u myszy. Teraz specjaliści z Roslin dokonali tego samego na organizmie owcy. Za chwilę więc będzie to możliwe nawet na ludziach.

- Kwestia ludzi modyfikowanych genetycznie to ze względu na prawo i etykę jeszcze sprawa przyszłości, także ze względu na niedoskonałość metody - podkreśla profesor Wilmut.

Ile wiemy, ile nie

Mówili, że to się nie uda przed 2050 rokiem. Że nie jest możliwe po prostu wziąć komórkę dorosłego osobnika i użyć jej, aby wyhodować innego osobnika, identycznego genetycznie klona.

- Sam nie wierzyłem w to jeszcze trzy lata przed Dolly - potwierdza profesor Wilmut. Ale już rok przed Dolly takie szanse zaczęły być widoczne. Grupa profesora Wilmuta sklonowała wtedy dwie owce - Megan i Morag.

- Sklonowanie Megan i Morag było w tym czasie ogromnym osiągnięciem. Po pierwsze dlatego, że udało się pobrać komórkę i utrzymać jej wszystkie funkcje w sztucznym środowisku, po drugie, że właśnie tej komórki użyliśmy do pomyślnej kreacji Megan i Morag. Amerykańska prasa jednak tego nie podchwyciła - wyjaśnia doktor Griffin.

Od narodzin Dolly głosy o udanym sklonowaniu zaczęły dochodzić z różnych części globu. Korei, Włoch, oczywiście Stanów i naturalnie firmy Clonaid, religijnej sekty raelian. - Tylko jeden kot został dotąd sklonowany, żaden pies, króliki, ale już nie szczury - wylicza profesor Wilmut.

To tylko wygląda bardzo prosto, kiedy patrzy się na pracę z mikroskopem. Ot, implementuje się jajeczko. W rzeczywistości to bardzo trudne, żmudne próby. Ogromna ilość takich prób. Dolly udało nam się sklonować po 277 nieudanych próbach - przypomina profesor Wilmut.

Skąd przybywamy?

Raelianie, choć najwyraźniej bardzo by tego sobie życzyli, nie przybyli z kosmosu. Przybyli z Francji w osobie dziennikarza o nazwisku Rael. Doświadczył on, jak ogłosił, spotkania z przybyszami z innych planet i został poproszony o prowadzenie na Ziemi ich ambasady. Dziś, po 30 latach od spotkania, raelianie piszą o sobie, iż są największą organizacją światową, wyznającą istnienie UFO - ponad 55 tysięcy członków w 84 krajach, którzy działają na rzecz wybudowania pierwszej ambasady dla ludzi z innej planety. Kontakt z raelianami można uzyskać przez Internet. Jednakże Wolność, Akces i wreszcie sama Ambasada to strony wciąż "w realizacji". Niemniej odkrycie możliwości klonowania to dla raelian dowód, iż ludzkość przybyła na Ziemię z kosmosu. "Życie na Ziemi nie jest rezultatem przypadkowej ewolucji ani dziełem nadprzyrodzonego Boga - piszą raelianie. - Jest to zamierzona kreacja, przy użyciu DNA, dzięki naukowo zaawansowanym ludziom, którzy stworzyli ludzkie istoty dosłownie na swoje podobieństwo".

Harry Griffin przyjechał do Roslin w 1978 roku

- Raelianie rozmawiają z dziennikarzami, ale nie chcą się spotkać z żadnym z naukowców - zauważa doktor Griffin. Całe święta Bożego Narodzenia spędził na poszukiwaniu odpowiedzi na twierdzenia raelian. Przedstawił wypowiedzi trzech ekspertów: profesora Iana Wilmuta, a także Randalla S. Prathera, profesora ginekologii z uniwersytetu w Kolumbii, i embriologa profesora Geralda Schattena z Pittsburgha.

"Wszystkie doniesienia o eksperymentach z klonowaniem wskazują wysoki wskaźnik późniejszych aborcji albo urodzeń martwych zwierząt" - podkreślają naukowcy. Ich zdaniem, znaczenie miałoby badanie przeprowadzone przez niezależnych ekspertów, a stwierdzające, czy DNA Eve, rzekomego sklonowanego dziecka, i matki, która była dawcą nukleotydu, jest identyczne.

Kim jesteśmy?

Również między bajki uczeni z Roslin kładą doniesienia, iż będzie się klonować z martwych komórek. - To czysty nonsens - mówią zgodnie Harry Griffin i Ian Wilmut.

Szczątki tygrysa tasmańskiego są przechowywane w alkoholu, DNA jest więc zniszczone. Ponadto DNA nie wystarcza do sklonowania nowego osobnika. Marzenia o odtworzeniu tygrysa tasmańskiego pozostaną więc raczej fantazją. Klonowanie naszych czworonożnych pupili natomiast to inna sprawa. Możliwa, ale - zdaniem profesora Wilmuta i doktora Griffina - zwierzaki nie powinny być klonowane (komentarz po ogłoszeniu latem ubiegłego roku faktu pierwszego na świecie sklonowania kota przez grupę naukowców w Teksasie):

1. Klonowanie nie wskrzesi naszego ulubieńca. Klon może być w 99,95 proc. genetycznie identyczny, ale rozwinie własną osobowość i sposób zachowania. Może mieć też inny kolor i wzór futra, bo te cechy nie są determinowane genetycznie.

2. Klonowanie wymaga zarówno ogromnej liczby jajeczek dawcy, jak i prób implementacji embrionu. Obie procedury wiążą się z interwencją chirurgiczną, co oczywiście naraża zwierzę na stres, a nawet niebezpieczeństwo.

3. Klonowanie jest techniką wciąż niedoskonałą i choć sklonowane zwierzęta wydają się normalne, to większość umiera jeszcze w łonie matki albo tuż po urodzeniu.

Co z klonowaniem ludzi? Roslin jest całkowicie przeciwny.

- Nie wydaje mi się, by było miło być klonem - ostrożnie wchodzi na ten grunt profesor Wilmut. - Proszę sobie wyobrazić, że jeśli wszyscy już teraz uważają, że Brooklyn Beckham pewnie będzie piłkarzem, bo piłkarzem jest jego ojciec David, to co działoby się w przypadku sklonowanej osoby? Czy miałaby naprawdę własne życie? To, że jesteśmy indywidualni, jest chyba jedną z naszych najważniejszych cech? - zastanawia się Ian Wilmut.

Ale on i jego koledzy żałują, że nie podjęli od razu po Dolly wyzwania klonowania embrionów ludzkich.

- Wie pani czemu Dolly jest tak ważna? - stawia zaskakujące pytanie doktor Griffin.

Przed Dolly, aby wykreować transgeniczne zwierzę, krowę czy owcę, po prostu brało się wczesny embrion, w fazie jednej komórki, a więc wtedy, kiedy ma się nukleotydy obojga rodziców, i za pomocą igły wprowadzało pożądany gen. Ta technika była jednak bardzo niewydajna.

- Nie mieliśmy kontroli nad tym procesem i to, czy gen został przyjęty czy nie, było właściwie dziełem przypadku. Nie wiedzieliśmy, jaki chromosom zostanie przyjęty, mógł być każdy i żaden. I ostatecznie można było jedynie dodać gen. Nie można było go wycofać, nie można było go zamienić.

To, co zademonstrowała Dolly, było czymś znacznie więcej niż dowodem pomyślnie rozwiniętej techniki klonowania. Jej przyjście na świat pokazało, że komórki w naszym ciele są znacznie bardziej "uzdolnione", niż przypuszczaliśmy.

Zaczynając od pojedynczej komórki - dzieli się ona i jeżeli dwie podzielone komórki się rozdzielą, mamy identyczne bliźniaki. W przypadku cieląt czy owiec można wziąć pojedynczy embrion czy komórkę, zaimplementować w ciele matki zastępczej i dotąd jest OK. Ale kiedy docieramy do późniejszego stadium rozwoju, komórki zaczynają się specjalizować. I ta początkowo jedna komórka ostatecznie staje się milionem komórek o różnych funkcjach.

- Biolodzy zawsze myśleli, że to jest droga w jedną stronę - wyjaśnia doktor Griffin. - Dolly i inne klonowane zwierzęta udowodniły, że możemy ten proces odwrócić. I dlatego to jest tak ważne dla naukowców.

Portfolio badań

Jakie w tej chwili badania są dla Roslin najważniejsze?

- Wyzwaniem naszego wieku jest pytanie, jak będziemy się starzeć? Czy z wdziękiem i w zdrowiu? Czy to jeszcze marzenia, a co z tych marzeń jest już rzeczywistością? - wyjaśnia doktor Griffin. - Ale obecnie to raczej marzenie.

- Badają oczywiście możliwości genetycznej modyfikacji zbóż i roślin (z tak modnymi w Wielkiej Brytanii pochodami przebierańców, tratujących każdego lata łany genetycznie modyfikowanych zbóż, aż dziw, że Roslin dotąd uniknęło takich incydentów).

- Mimo opozycji wobec genetycznie modyfikowanych zbóż, takie badania przyniosą nieuchronnie poprawę wydajności upraw i podniosą ich wartość odżywczą, a także stworzą nowe możliwości dostarczania ludności Trzeciego Świata szczepionek przeciw różnym chorobom - wyjaśnia doktor Griffin.

- Na początku 2001 roku w Roslin przyszło na świat jagnię z genem PrP (Prion Protein), tym, który jest bezpośrednio związany z chorobą BSE u krów i CJD u ludzi. Nigdy wcześniej nie udało się wyodrębnić tego genu. Przez "wyłowienie" genu możliwe będzie uwolnienie bydła od niego, a więc zwierzęta powinny być odporne na BSE.

- Pierwszy sklonowany prosiak urodził się w Roslin 18 stycznia 2001 r. - to sukces, bo świnie są szczególnie trudne do klonowania, między innymi dlatego, że aby w ogóle ciąża i poród się udały, świnka matka potrzebuje zaimplementowania bardzo dużej liczby embrionów. Ten problem naukowcy w Roslin przezwyciężyli, używając partenogenetycznych embrionów (niezapłodnionych). Zanim jednak organy klonowanych świnek będą mogły być użyte do transplantacji u ludzi, muszą mieć dodanych kilka genów i przynajmniej jeden wyłączony, tak aby ludzki metabolizm nie odrzucił tychże transplantów jako alienów. To zresztą jest obecnie główne pole współzawodnictwa między naukowcami na całym świecie: wykreować komercyjnie dostępne transgeniczne zwierzęta.

- Również w Roslin sklonowano myszy, udało się to tylko w sześciu laboratoriach na świecie.

- Wyciszanie genów. To może mieć zarówno pozytywne, jak i negatywne skutki - większość genów przez większą część czasu pozostaje nieaktywna, nieprawidłowo uśpione geny mogą jednak skutkować chorobami, np. chorobą Huntingtona. Mechanizm budzenia się takich genów jest ciągle niezrozumiały.

- Badania genetyczne obejmują między innymi te nad poprawą wydajności hodowli brojlerowej, a także nad fenomenem znakomitego genotypu słynnych krów z Chillingham, które od ponad 300 lat pozostają ściśle zamkniętą i homogeniczną hodowlą, a jednak nadal są bardzo płodne i nie wykazują cech degeneracji.

- No i staramy się zrozumieć, w jaki sposób sklonowaliśmy Dolly - wzdycha profesor Wilmut.

Teraz naukowcy ze Szkocji będą mieli kolejny orzech do zgryzienia. Nie tylko, jak doszło do udanego sklonowania, ale i dlaczego Dolly żyła tak krótko. -

ANNA WIELOPOLSKA

20 lat temu naukowcy poinformowali o sklonowaniu owcy Dolly. Przypominamy tekst archiwalny z 2003 roku.

Już to, że masoni wybudowali tu jedną ze swych najważniejszych kaplic, wyróżniło Roslin. Przyjeżdżają do dziś w poszukiwaniu znaku, a to, co jest ukryte w katakumbach, pozostaje niewyjaśnione. Teraz Roslin przeżywa rewolucję. I to inną niż wszystkie inne - biotechnologiczną.

Pozostało 97% artykułu
2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Kup teraz
Nauka
Niesporczaki pomogą nam zachować młodość? „Klucz do zahamowania procesu starzenia”
Nauka
W Australii odkryto nowy gatunek chrząszcza. Odkrywca pomylił go z ptasią kupą
Nauka
Sensacyjne ustalenia naukowców. Sfotografowano homoseksualny akt humbaków
Nauka
Deszcz podczas burzy może uratować życie. Mokra skóra zmniejsza skutki pioruna
Nauka
Odkryto nowy gatunek pterozaura. Latający dinozaur mógł żyć 168 milionów lat temu