Kloonaus

varhaiset kloonauskokeet

reproduktiivinen Kloonaus tehtiin alun perin keinotekoisella ”twinningillä” eli alkionjaolla, jonka saksalainen embryologi Hans Spemann teki ensimmäisen kerran salamanterin alkiolle 1900-luvun alussa. Myöhemmin Spemann, joka sai Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnon (1935) alkionkehitystä koskevista tutkimuksistaan, esitti teorian toisesta kloonausmenetelmästä, joka tunnetaan nimellä ydinaseen siirto. Tämän toimenpiteen suorittivat vuonna 1952 yhdysvaltalaiset tiedemiehet Robert W. Briggs ja Thomas J. King, joka käytti Rana pipiensin alkiosolujen DNA: ta kloonattujen nuijapäiden tuottamiseen. Vuonna 1958 Brittiläinen biologi John Bertrand Gurdon suoritti onnistuneesti ydinsiirron afrikkalaisten kynsisammakoiden (Xenopus laevis) aikuisten suolistosolujen DNA: n avulla. Gurdon sai tästä läpimurrosta osuuden vuoden 2012 Nobelin fysiologian tai lääketieteen palkinnosta.

edistysaskeleet molekyylibiologian alalla johtivat sellaisten tekniikoiden kehittämiseen, joiden avulla tutkijat pystyivät manipuloimaan soluja ja havaitsemaan kemiallisia markkereita, jotka viestivät solujen sisällä tapahtuvista muutoksista. Yhdistelmä-DNA-teknologian myötä 1970-luvulla tutkijat pystyivät luomaan siirtogeenisiä klooneja-klooneja, joiden genomit sisältävät muiden eliöiden DNA: ta. 1980-luvulta alkaen nisäkkäitä kuten lampaita kloonattiin varhaisista ja osittain erilaistuneista alkiosoluista. Vuonna 1996 Brittiläinen kehitysbiologi Ian Wilmut tuotti kloonatun lampaan, jonka nimi oli Dolly, atomisiirrolla, johon kuului enukleatoitunut alkio ja erilaistunut solutuma. Tämä tekniikka, joka myöhemmin jalostettiin ja tuli tunnetuksi somaattisten solujen ydinsiirto (SCNT), edusti poikkeuksellista edistystä tieteen Kloonaus, koska se johti luomiseen geneettisesti identtinen klooni jo kasvanut lammas. Se osoitti myös, että erilaistuneiden somaattisten (kehon) solujen DNA: n on mahdollista palata erilaistumattomaan alkiovaiheeseen, mikä palauttaa moniarvoisuuden—alkion solun kyvyn kasvaa miksi tahansa niistä lukuisista erilaisista kypsistä ruumiin soluista, jotka muodostavat täydellisen organismin. Tietoisuus siitä, että somaattisten solujen DNA voitaisiin ohjelmoida uudelleen pluripotentiksi, vaikutti merkittävästi terapeuttisen kloonauksen tutkimukseen ja kantasoluhoitojen kehittämiseen.

pian Dolly-sukupolven jälkeen SCNT kloonasi useita muitakin eläimiä, kuten sikoja, vuohia, rottia, hiiriä, koiria, hevosia ja muuleja. Onnistumisista huolimatta elinkelpoisen SCNT-kädellisen kloonin syntyminen toteutuisi vasta vuonna 2018, ja tutkijat käyttivät sillä välin muita kloonausprosesseja. Vuonna 2001 tutkijaryhmä kloonasi reesusapinan alkiosolujen ydinsiirto-nimisellä prosessilla, joka muistuttaa SCNT: tä, paitsi että se käyttää erilaistumattoman alkion DNA: ta. Vuonna 2007 SCNT kloonasi makakiapinoiden alkioita, mutta nämä kloonit elivät vain alkionkehityksen blastokystivaiheeseen asti. Yli 10 vuotta myöhemmin, kun SCNT: hen oli tehty parannuksia, tiedemiehet ilmoittivat kahden rapuja syövän makakin (Macaca fascicularis) kloonien elävästä syntymästä. (SCNT on toteutettu hyvin heikolla menestyksellä ihmisillä, osittain äidin iästä ja ympäristötekijöistä johtuvien ongelmien vuoksi ihmisen munasoluissa.)