klonowanie

wczesne eksperymenty klonowania

klonowanie reprodukcyjne zostało pierwotnie przeprowadzone przez sztuczne „bliźniacze” lub podział zarodka, który został po raz pierwszy przeprowadzony na embrionie salamandry na początku 1900 roku przez niemieckiego embriologa Hansa Spemanna. Później Spemann, który otrzymał Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny (1935) za swoje badania nad rozwojem embrionalnym, teoretyzował o innej procedurze klonowania znanej jako transfer jądrowy. Zabieg ten został przeprowadzony w 1952 roku przez amerykańskich naukowców Roberta W. Briggsa i Thomasa J. King, który użył DNA z embrionalnych komórek żaby Rana pipiens do wytworzenia sklonowanych kijanek. W 1958 Brytyjski biolog John Bertrand Gurdon z powodzeniem przeprowadził transfer jądrowy przy użyciu DNA z dorosłych komórek jelitowych żab afrykańskich (Xenopus laevis). Za ten przełom Gurdon otrzymał w 2012 roku Nagrodę Nobla w dziedzinie fizjologii lub medycyny.

postępy w dziedzinie biologii molekularnej doprowadziły do rozwoju technik, które pozwoliły naukowcom manipulować komórkami i wykrywać markery chemiczne, które sygnalizują zmiany w komórkach. Wraz z pojawieniem się technologii rekombinacji DNA w 1970 roku, stało się możliwe dla naukowców do tworzenia transgenicznych klonów-klonów z genomów zawierających kawałki DNA z innych organizmów. Począwszy od lat 80. ssaki, takie jak owce, były klonowane z wczesnych i częściowo zróżnicowanych komórek embrionalnych. W 1996 roku brytyjski biolog rozwoju Ian Wilmut wygenerował sklonowaną owcę o nazwie Dolly, za pomocą transferu jądrowego z udziałem wyłuskanego zarodka i zróżnicowanego jądra komórkowego. Technika ta, która została później udoskonalona i stała się znana jako somatyczny transfer jądrowy komórek (SCNT), stanowiła niezwykły postęp w nauce klonowania, ponieważ zaowocowała stworzeniem genetycznie identycznego klonu już wyhodowanej owcy. Wskazano również, że DNA w zróżnicowanych komórkach somatycznych (ciała) może powrócić do niezróżnicowanego Stadium embrionalnego, przywracając w ten sposób pluripotencję—potencjał komórki embrionalnej do wzrostu w dowolny z wielu różnych typów dojrzałych komórek ciała, które tworzą kompletny organizm. Świadomość, że DNA komórek somatycznych można przeprogramować do stanu pluripotencjalnego znacząco wpłynęła na badania nad klonowaniem terapeutycznym i rozwojem terapii komórek macierzystych.

wkrótce po pokoleniu Dolly, SCNT sklonowało wiele innych zwierząt, w tym świnie, kozy, szczury, myszy, psy, konie i muły. Pomimo tych sukcesów narodziny zdolnego do życia klonu naczelnych SCNT nie doszły do skutku aż do 2018 roku, a naukowcy wykorzystali w międzyczasie inne procesy klonowania. W 2001 roku zespół naukowców sklonował małpę rezusa w procesie zwanym embrionalnym transferem jądrowym, który jest podobny do SCNT z tym, że wykorzystuje DNA z niezróżnicowanego zarodka. W 2007 r. zarodki makaków zostały sklonowane przez SCNT, ale klony te żyły tylko w stadium rozwoju embrionalnego blastocysty. Ponad 10 lat później, po wprowadzeniu ulepszeń do SCNT, naukowcy ogłosili żywe narodziny dwóch klonów makaka krabożernego (Macaca fascicularis), pierwszych klonów naczelnych wykorzystujących proces SCNT. (SCNT został przeprowadzony z bardzo ograniczonym powodzeniem u ludzi, częściowo z powodu problemów z ludzkimi komórkami jajowymi wynikających z wieku matki i czynników środowiskowych.)