Klonování

Nepřesné popisy (zpravidla zázračné) obdoby klonování jsou součástí dávných legend, jako je biblické vytvoření ženy z mužského žebra.

Ovce Dolly představovala z hlediska klonování výrazný krok kupředu

Pokud nepočítáme přirozené děje v přírodě, známé zejména jako vegetativní rozmnožování, první pokusy se skutečným lidským klonováním živočichů se týkaly dělení embryí na několik částí. V této formě se začínaly klonovat především žáby drápatky (Xenopus).[2] Později se studovaly možnosti přenosu buněčných jader z původní buňky do buňky vaječné. V roce 1975 se například podařilo přenést jádro z raného embryonálního stádia králíka a vložit jej do oocytu; vývoj nového embrya se však brzy zastavil.[3] V roce 1981 se však již podařilo tento experiment dovést až dokonce, když Karl Illmensee a Peter Hoppe přenesli do oocytu jádra z myších embryonálních buněk a narodily se tři zdravé myši.[4] Počáteční nadšení však brzy vyprchalo, neboť se tyto pokusy nepodařilo zopakovat a objevily se pochybnosti o poctivosti autorů.[2]

V roce 1986 však S. M. Willadsen podobnou metodou naklonoval ovci.[5] Jádro z embryonální buňky tento vědec přenesl do vajíčka, které bylo právě v metafázi druhého meiotického dělení a nabízelo zřejmě vhodné podmínky k přijetí jádra. V rychlém sledu se objevovaly další zprávy úspěšném naklonování ovcí a skotu touto metodou. Při snaze použít jádra z buněk diferenciovaných, tedy z pokročilejších fází embryonálního vývoje těchto zvířat, se však radikálně snižovala úspěšnost přenosů. O použití jader z buněk dospělého jedince ani nemluvě.[2]

Proto byla zpráva o naklonování ovce Dolly v roce 1997, jež provedl Ian Wilmut a jeho kolegové,[6] pro vědeckou veřejnost velkým překvapením. Jádra přenesená do oocytu totiž pocházela z epitelu mléčné žlázy dospělé ovce.[2] Další zvířata brzy následovala a dodnes jsou činěny velké pokroky.

V řadě případů klonování bylo pozorováno, že klony trpěly řadou poruch a snížením životaschopnosti a v některých případech měly zkrácené telomery, genetické stáří jejich buněk tedy odpovídalo původnímu jedinci.[7] Později bylo zjištěno, že při klonování většiny buněčných typů ovšem dochází k obnovení délky telomer a buňka je tedy klonováním "omlazena".[8]

Zdravotní problémy a zkrácená doba života prvních klonů vyvolaly obavy z akumulace genetických a epigenetických poruch vzniklých při klonování, podle novějších výsledků je možné nejméně v případě myší klonovat až 25 generací bez snížení životaschopnosti nebo plodnosti klonů.[9]

Jednovaječná dvojčata jsou přirozeným klonem

Umělé klonování ve smyslu, jak se o něm nejčastěji mluví v médiích, je poměrně náročný laboratorní proces s nízkou úspěšností. Využívá se při něm nejčastěji přenosu diploidního buněčného jádra ze somatické (tělní) buňky do prázdného bezjaderného vajíčka. Tímto způsobem vznikne jedinec s prakticky stejnou genetickou výbavou, jako měl dárce jádra – jedná se tedy o klony.

V podstatě je průběh klonování poměrně intuitivní. Z vajíčka se nejprve odstraní jeho vlastní jádro (provede se enukleace), čímž z vajíčka vznikne jen útvar bez jakékoliv jaderné DNA. Zároveň se z určité tkáně (obvykle jiného) jedince izolují jednotlivé buňky – nejvhodnější bývají embryonální kmenové buňky, blastomery z moruly. Do vajíčka se tyto buňky injikují do prostoru mezi zona pellucida a cytoplazmou a elektricky se navodí jejich fúze. Tím konečně vznikne kýžená diploidní buňka, z níž se za určitých okolností vyvine zdravé embryo.

Nová a jednoduchá metoda vhodná i pro získávání kmenových buněk z kapky krve značně usnadňuje klonování.[10]

Ačkoliv se má za to, že populace klonů je populace geneticky identických kopií, není to úplně pravdivé. Určitá genetická variabilita může vzniknout díky mutacím, za obvyklých okolností je ovšem minimální a bezvýznamná. Důležitým faktorem je míra působení mutagenů a podmínky klonování. Obecně lze říci, že kombinací silně umělého klonování jednotlivých či několika málo buněk a užití mutagenů, lze i u teoreticky homogenní populace klonů dosáhnout určité již významné variability.

Pokud jde o tzv. klonovaná zvířata typu ovce Dolly (jádro buňky bylo odebráno z tělesné buňky a vpraveno do vajíčka jiné ovce, čímž byla vytvořena jakási umělá zygota), nejde vlastně o čistý klon. Veškeré geny přenášené mimojaderně totiž pocházejí od náhradní matky (jejich podíl na celkové dědičnosti ovšem není příliš velký). Dále je zde fakt, že vzhledem k tomu, že i tělesné buňky podléhají mutacím, existuje určitá pravděpodobnost, že naklonovaný jedinec má oproti většině buněk svého původce jednu nebo několik málo zvláštních mutací.

U reprodukčního klonování je etický problém v tom, že se nerodí kvůli sobě samému, ale kvůli tomu, že má určité vlastnosti.[12] U terapeutického klonování je výhodou, že není nutné hledat dárce náhradního orgánu a nevzniká problém s přijetím náhradního orgánu. Je to ovšem vykoupeno tím, že embryo nevyroste do dítěte, kterým by jinak bylo.[12]

Ve filmu Jurský park byli zobrazeni fiktivní, genetickým inženýrstvím naklonovaní druhohorní dinosauři. Ve skutečnosti je však takový postup nereálný, protože u organismů z minulých geologických období se nikdy nedochová původní molekula DNA.[13][14][15][16]