Pies z powielacza

Jaki jest przepis na sklonowanie psa?
Ogólne zasady są takie same jak przy klonowaniu przed kilku laty owcy Dolly. Z komórki jajowej pobranej od samicy usuwa się jądro komórkowe, a zamiast niego wprowadza jądro z komórki ciała zwierzęcia, które chcemy klonować. Jądro to musi zostać pobrane z tzw. komórki somatycznej (niepłciowej), czyli takiej, gdzie jest podwójny zestaw chromosomów i w której wszystkie geny są reprezentowane.  Robi się to tzw. mikrokapilarką (bardzo cienką rurką) – wbija się ją w komórkę i zasysa jądro, które następnie wstrzykuje się do pustej komórki. Wszystko wykonuje się oczywiście pod mikroskopem, bo są to obiekty wielkości rzędu dziesiątek i setek mikronów. Następnie komórka z tym podmienionym DNA jest hodowana w warunkach laboratoryjnych, wreszcie rosnące jajo wszczepia się do macicy mamki.

Skąd suczka wie, że jest w ciąży, skoro nie została zapłodniona?
Mamki dobiera się tak, by były w odpowiednim momencie cyklu rozrodczego i dzieląca się komórka mogła zagnieździć się w macicy. Poza tym samica poddawana jest terapii hormonalnej.

A co powoduje, że komórki zaczynają się dzielić?
Trzeba je stymulować, np. umieszcza się je w odpowiednim roztworze soli albo drażni bodźcami elektrycznymi. Dopiero gdy komórka zacznie się dzielić, wszczepia się ją do macicy.

To musi być ta sama suka, od której pobrano komórkę jajową?
Niekoniecznie. Jedyne kryterium to wielkość, by szczeniaki nie były zbyt duże i nie było problemów z ciążą i porodem.

Czy sklonowanie psa jest dużo trudniejsze od klonowania innych gatunków zwierząt?
Podstawowy problem polega na tym, że komórka jajowa suki nie dojrzewa w jajniku, tylko dopiero podczas wędrowania przez jajowód (czyli później niż u innych gatunków). Wszystkie poprzednie próby sklonowania psa polegały na pobraniu komórki jajowej z jajnika i czekaniu, aż dojrzeje poza ciałem suki. To się jednak nie udawało. Teraz naukowcy „wyłapali” odpowiednie komórki z jajowodu. Mimo to z tysiąca komórek jajowych, które wszczepiono 123 mamkom, urodziły się tylko dwa szczeniaki, a przeżył zaledwie jeden – Snuppy.

Niska skuteczność klonowania to efekt błędów technicznych?
Tak. Wiele komórek zostaje uszkodzonych i w efekcie ich rozwój nie przebiega prawidłowo. Poza tym niektóre wyspecjalizowane komórki mają na stałe wyłączone pewne geny, dlatego embriony, w których je wykorzystano, nie chcą się dzielić.

Mamka nie ma żadnego wpływu na klona?
Zasadniczo nie ma wpływu na cechy dziedziczne. Nawet gdybyśmy wszczepili zarodek kotu, to i tak urodziłby się pies. Tego się jednak nie robi ze względu na immunologiczne bariery międzygatunkowe.

Klon będzie więc wyglądał dokładnie tak samo jak dawca komórki?
Prawie tak samo. Zaledwie kilkanaście genów jest dziedziczonych tylko po linii matki, mają więc wpływ na klona. Dlatego można powiedzieć, że klony są w 99,9 proc. podobne do siebie. Myśli Pan, że w przyszłości zwierzęta będą klonowane głównie dla celów komercyjnych a nie naukowych? Już teraz w Stanach Zjednoczonych działa firma, która oferuje klony kotów. Zapewne część właścicieli będzie chciała odtwarzać swoje ukochane zwierzęta. Niektórzy nie uznają tego jednak za wystarczający powód klonowania. Brytyjski Związek Kynologiczny uważa, że celem hodowców powinno być tworzenie czegoś nowego – nowych ras, odmian itd. Klonowanie jest tego zaprzeczeniem, dlatego jest to wbrew idei hodowli.

Może eksperymenty z klonowaniem pomogą zlikwidować choroby genetyczne, np. dysplazję u psów?
Na to jest jeszcze za wcześnie. Jak dotąd operacje genetyczne są możliwe tylko wtedy, gdy jakaś choroba zależy od jednego genu. Wówczas potrafimy zamienić chory gen na zdrowy lub wprowadzić brakujący gen i zlikwidować przyczynę choroby. Niestety, gdy za występowanie choroby – jak w przypadku dysplazji – odpowiada wiele genów, na razie jesteśmy bezradni.

Jakie znaczenie ma dla naukowców sklonowanie psa?
Niewielkie. Głównie chodzi o poznanie procesów towarzyszących rozwojowi embrionalnemu i w ogóle rozwojowi organizmu. Można się jednak zastanawiać, czy skoro poznaliśmy te zagadnienia na przykładzie myszy, owcy czy kota, to trzeba też robić to na przykładzie psa? Profesor Woo Suk Hwang, który sklonował psa, twierdzi też, że jest to otwarcie drogi do tworzenia modeli zwierzęcych dla ludzkich chorób. To się już praktykuje na myszach. Celowo niszczy się jakiś gen i tworzy klony z tą samą wadą. Chodzi o to, by uzyskać zwierzęta chore na jakąś chorobę, a później się sprawdza, jak takiej chorobie można przeciwdziałać. Takim samym modelem mogłaby być jednak świnia, która jest przecież bardziej do nas podobna niż pies…

Czy w Polsce mamy odpowiednie środki i wiedzę, by sklonować psa?
Na razie nikogo to nie interesowało. Gdybyśmy klonowali zwierzęta, byłyby to raczej doświadczenia, które mają konkretny cel, np. klonowalibyśmy myszy do celów laboratoryjnych. Natomiast gdybym chciał sklonować psa i musiał wystąpić do ministerstwa o dotację na ten cel, to miałbym problem z uzasadnieniem, dlaczego chcę to zrobić.

CZY KLONY ŻYJĄ KRÓCEJ?
Choć owca Dolly była noworodkiem, to genetycznie okazała się starsza – miała tyle lat, ile jej matka. Proces starzenia się komórek i organizmów zależy bowiem m.in. od mechanizmu biologicznego, polegającego na tym, że w trakcie życia w komórkach skracają się końce chromosomów. Gdy nie mogą się już bardziej skrócić, komórka umiera. To dlatego, gdy komórki do klonowania psa pobierzemy od 10-letniego zwierzęcia, będzie duże prawdopodobieństwo, że mimo iż klon zacznie się rozwijać od szczeniaka, to będzie żył krócej. Dlatego dawcami komórki powinny być raczej organizmy młode. Problem ze starzeniem się klonów mógłby mieć istotne znacznie np. w przypadku koni wyścigowych, bo dopiero po 4-5 latach wiadomo, ile są warte. PW
15 osób w 30 miesięcy

Profesor Woo Suk Hwang prowadzi badania z zakresu klonowania od końca lat 90. Na świecie zrobiło się o nim głośno przed rokiem, gdy udało mu się klonować ludzkie embriony. Nad klonowaniem psa w 15-osobowym zespole pracował 2,5 roku.
– Psy pod wieloma względami są podobne do ludzi. Część chorób, na które cierpią, jest niemal identyczna jak choroby ludzkie. Klonowanie psów będzie więc bardzo przydatne w poszukiwaniu technologii skutecznych w leczeniu ludzi. To główny cel naszych badań – zapewnia profesor Hwang.

DLACZEGO CHART?
Trzyletni chart afgński, z którego komórki powstał Snuppy, należy do jednego z profesorów weterynarii na Uniwersytecie w Seulu. Do eksperymentu wybrano go ze względu na charakterystyczne umaszczenie i bogatą dokumentację fotograficzną, dzięki czemu będzie można porównać, czy Snuppy rozwija się tak samo jak jego „ojciec”. Imię Snuppy to zbitka nazwy uczelni (Seoul National Uniwersity) i angielskiego słowa „szczeniak” (puppy).

KLON NA ZAMÓWIENIE
Komercyjne klonowanie kotów jest już faktem
Kalifornijska firma Genetic Savings & Clone, po pięciu latach eksperymentów, pod koniec ubiegłego roku sprzedała pierwszego sklonowanego kota – za 50 tys. dolarów. Teraz ceny spadły, w firmowej ofercie klonowanie kotów kosztuje już „tylko” 32 tys. dolarów. Firmę założył milioner John Sperling, który marzy o sklonowaniu swojej suczki Missy. Na razie jednak jego naukowcom – mimo wydanych milionów dolarów – nie udało się tego dokonać. Rzecznik firmy Ben Carlton ma jednak nadzieję, że będzie to możliwe w ciągu kilku najbliższych miesięcy. Co ciekawe, Genetic Savings & Clone próbuje sklonować psa inną metodą niż uczynili to koreańscy naukowcy – poprzez transfer chromatyny (głównego składnika chromosomów, zawierającego DNA), a nie całego jądra komórkowego. Z kolei naukowcy z Centrum Badania Gatunków Zagrożonych Audubon w Nowym Orleanie poinformowali w ostatnich dniach o pierwszym rozmnożeniu klonów. W dwóch miotach przyszło na świat osiem małych dzikich kotów afrykańskich, których oboje rodzice są klonami.

KLONY NA WYSPIE
Choć klonowanie jest w zasadzie powielaniem, można też do komórki dodać nowe geny, by wzmocnić jakieś cechy, np. wprowadzenie genu na hormon wzrostu spowodowało wyhodowanie myszy 2-krotnie większej od zwykłej. To doświadczenie powtarzano na zwierzętach hodowlanych. Wyhodowanie takich dużych okazów okazało się jednak nieopłacalne, bo świnia dwa razy większa od normalnej jadła trzy razy więcej. Ekonomicznie miało to sens tylko w przypadku łososi. Pojawił się jednak inny problem: ryby szybciej osiągały potężne rozmiary, ale jednocześnie stały się mniej płodne. Gdyby więc wypuszczono je do morza, to szybciej dojrzewając, wyparłyby normalne łososie, ale później zaczęłyby zanikać. To byłby tzw. gen trojański, który mógłby doprowadzić do wyginięcia gatunku. Dlatego zmodyfikowane genetycznie łososie żyją tylko w zamkniętych hodowlach na Wyspie Księcia Edwarda.