KLONOWANIE ORGANIZMÓW

Prezentacja na temat: "KLONOWANIE ORGANIZMÓW"— Zapis prezentacji:

1 KLONOWANIE ORGANIZMÓW

2 Klonowanie – w potocznym rozumieniu proces tworzenia idealnej kopii z oryginału. W biologii mianem klonu określa się organizmy mające identyczny lub prawie identyczny materiał genetyczny.

3 Klonowanie to proces tworzenia organizmów mających taką samą informację genetyczną jak dawca. Szczególnym przypadkiem jest twinning, czyli powstawanie lub otrzymywanie bliźniąt monozygotycznych, gdzie nie można wyróżnić dawcy.

4 Klonowanie organizmów oznacza procedurę otrzymywania organizmów o takiej samej informacji genetycznej, z reguły poprzez procedurę transferu jądra z komórki somatycznej do komórki jajowej pozbawionej uprzednio jądra. W przypadku klonowania roślin stosuje się procedurę odróżnicowania komórek dawcy do komórek merystematycznych.

5 Terminy klon i klonowanie (ang
Terminy klon i klonowanie (ang. clone, cloning) wprowadził do biologii J.B.S. Haldane na określenie procesu i produktów transferu jądrowego zastosowanego w swych pionierskich doświadczeniach przez Johna Gurdona.

6 W XIX wieku w języku angielskim termin clon oznaczał roślinę wyhodowaną z ukorzenionej gałązki, w zgodzie z pierwotnym, greckim, rozumieniem słowa. Metodę tę stosuje się od starożytności do propagacji roślin o pożądanych cechach. M.in. w ten właśnie sposób od tysiącleci utrzymuje się jednorodność odmian winogron stosowanych przy produkcji wina. Proces ten po polsku nazywa się szczepieniem.

7 TECHNIKI KLONOWANIA

8 Metoda podziału bliźniaczego
Metoda podziału bliźniaczego, czyli podział wczesnego embrionu, w wyniku którego powstają dwa embriony identyczne genetycznie. Polega ona na mikrochirurgicznym przecięciu zarodka, gdy znajduje się on w stadium od dwóch do ośmiu komórek. Na początku rozwoju embrionalnego komórki posiadają zdolności multipotencjalne, to znaczy, że mogą przejmować i zastępować funkcje brakujących komórek, włącznie z odbudowaniem brakujących. W ten sposób można otrzymać jednojajowe bliźniaki, które posiadają identyczną strukturę białkową oraz te same cechy dziedziczenia. W tym przypadku bliźnięta są dla siebie klonami.

9

10 Metoda izolacji blastomerów
Metoda izolacji blastomerów, czyli wyizolowywanie komórek embrionu dających początek nowym organizmom. Ta technika klonowania zarodków zwierzęcych została opracowana pod koniec lat 70. XX wieku. Przy jej wykorzystaniu uzyskiwano bliźnięta, trojaczki, a nawet czasami czworaczki i pięcioraczki. Mimo możliwości uzyskania identycznych genetycznie wieloraczków, metoda ta nie zyskała jednak praktycznego znaczenia i nie wyszła poza stadium eksperymentalne.

11 Metoda agregacji blastomerów
Metoda agregacji blastomerów, czyli wyizolowywanie komórek embrionu i umieszczanie ich w otoczeniu blastomerów pochodzących z innych osobników

12 Metoda transferu jąder komórkowych
Metoda transferu jąder komórkowych, czyli umieszczenie w niezapłodnionej komórce jajowej jądra komórkowego pochodzącego: z embrionu z komórki ciała dorosłego osobnika

13 Uproszczony schemat procedury transferu jadra komórkowego, dzięki któremu powstała owieczka Dolly

14 POSTĘPY W KLONOWANIU ZWIERZĄT NA PRZESTRZENI LAT

15 1938 r. – Hans Spemann zaproponował
wykorzystanie transferu jądrowego w celu sklonowania organizmu. Pomysł pochodzi z rozważań nad sposobem eksperymentalnego rozstrzygnięcia kontrowersji, czy w procesie różnicowania następuje utrata materiału genetycznego. Gdyby następowała, klonowanie byłoby niemożliwe.

16 A- Robert Briggs, B – Thomas King
1952 r. – żaba Rana pipiens; Robert Briggs i Thomas King. Mieli trudności z uzyskaniem klonów z komórek zróżnicowanych, doszli do błędnej konkluzji, że następuje utrata materiału genetycznego. A- Robert Briggs, B – Thomas King

17 Gatunek żaby, którą zamierzali sklonować

18 1958, 1962 r. – żaba Xenopus laevis; John B. Gurdon odniósł sukces
1958, 1962 r. – żaba Xenopus laevis; John B. Gurdon odniósł sukces. Przez wiele lat jednak jego wynik był kwestionowany, zwłaszcza w świetle nieudanych prób klonowania ssaków. Gurdon wielokrotnie udoskonalał eksperyment, by odpowiedzieć na kolejne zarzuty.

19 Gatunek żaby sklonowanej przez Gurdona
John B. Gurdon Gatunek żaby sklonowanej przez Gurdona

20 1996 r. – pierwszy sklonowany ssak: Owca Dolly

21 styczeń 2000 r. – małpa Rezus (samica)

22 2000 r. – świnia: 5 prosiaków z jednej świni (Szkocja)

23 styczeń 2001 r. – bawół (samiec)

24 2001 r. – krowa: Alpha and Beta (samica)

25 jesień 2001 r. – kot: CopyCat "CC" (samica)

26 W 2002 r. Hochedlinger i Jaenisch sklonowali myszy z limfocytów T i pokazali, że otrzymane osobniki mają rearanżacje genu receptora limfocytu T właściwą dla wyjściowej populacji limfocytów. Powszechnie uważa się to za najsilniejszy dowód, że klonowanie jest możliwe z komórek zróżnicowanych.

27

28 marzec-kwiecień 2003 r. – królik: we Francji i Korei Południowej

29 Maj i lipiec 2003 r. – muł: Idaho Gem (samiec) i Utah Pioneer (samiec)

30 2003 r. – jeleń: Dewey

31 2003 r. – koń: Prometea (samica)

32 2003 r. – szczur: Ralph (samiec)

33 2004 r. – muszki owocowe

34 kwiecień 2005 r. – pies: Snuppy

35 2007 r. – Wilk: Południowokoreańscy naukowcy donieśli, że udało im się sklonować kolejny gatunek ssaka – tym razem to wilk. Jak powiedział profesor Lee Byeong-chun z Seoul National University, badania DNA potwierdziły, że dwie samice wilka Snuwolf i Snuwolffy to klony.

36

37 2008 r. – Pies : Labradory

38 KLONOWANIE LUDZI

39 Naturalną konsekwencją sukcesów w klonowaniu ssaków jest idea sklonowania człowieka. Budzi ono jednak głębokie kontrowersje natury etycznej. Wiadomości o sklonowaniu ssaków wywołały panikę wśród prawodawców wielu krajów, którzy zabronili klonowania ludzi, szczególnie w celach reprodukcyjnych. Pierwsze pozornie wiarygodne doniesienie o sukcesie transferu jądrowego u człowieka pojawiło się w 2004 roku z południowokoreańskiej grupy badawczej pod kierunkiem Woo Suk Hwanga, której udało się otrzymać pluripotentne komórki macierzyste, wyprowadzone ze sklonowanych ludzkich blastocyst. Rok później okazało się jednak, że badania te były sfałszowane.

40 Klonowanie ludzi w celach reprodukcyjnych ma niewielki sens praktyczny, dodatkowo niedoskonałości natury technicznej i mutacje somatyczne w komórkach będącymi donorami materiału genetycznego, powodują, że przy obecnym stanie technologii, ludzki klon najprawdopodobniej cierpiałby na zaburzenia natury genetycznej.

41

42 Transplantologia Niewydolność lub całkowite uszkodzenie narządów
wewnętrznych jest problemem, z jakim ludzkość boryka się od bardzo dawna. Wielkim sukcesem medycyny w tej kwestii jest transplantologia - nauka zajmująca się przeszczepieniem narządów w całości lub części, tkanki lub komórek z jednego ciała na inne. Powodzenie przeszczepu jest uzależnione od kilku warunków, m.in.: zgodności tkankowej, właściwego doboru dawcy i biorcy, odpowiedniego leczenia immunosupresyjnego. Do tego dochodzi umiejętność rozpoznania i leczenia procesu odrzucania narządu przez organizm biorcy, oraz zapobieganie powikłaniom i ich leczenie.

43 Ksenotransplantacje Prace nad transplantacjami stoją na bardzo zaawansowanym poziomie i są skuteczne. Mimo tego na całym świecie wciąż istnieją znaczne dysproporcje pomiędzy liczbą osób oczekujących na transplantację a liczbą dostępnych organów. Naturalnym następstwem tego faktu jest poszukiwanie alternatywnych metod pozyskiwania narządów poprzez inżynierię tkankową, wykorzystanie komórek macierzystych, terapię biohybrydową, tworzenie sztucznych narządów czy bioreaktorów, które będą pełnić ich funkcje. Wielkie nadzieje pokłada się w przeszczepianiu zmodyfikowanych metodami inżynierii genetycznej komórek, tkanek i narządów pozyskiwanych od zwierząt, czyli ksenotransplantacjach.

44 Choroby, które można leczyć za pomocą ksenotransplantacji
Każda choroba która jest leczona transplantologią (człowiek- człowiek) może być leczona ksenotransplantologią. Potencjalnie w przyszłości kandydatami to leczenia ksenotransplantologicznego mogą być ludzie z chorobami nerek, serca, a także cukrzycy oraz chorzy na chorobę Parkinsona. Ludzie którzy potrzebują przeszczepu szpiku kostnego również mogą być leczeni tego rodzaju metodą. Przy pomocy pozaustrojowej ksenotransplantacji istnieje możliwość leczenia niewydolności wątroby. Łączyłoby się wówczas na krótki czas krwiobieg człowieka ze zdrową wątroba świni, która byłaby trzymana poza ciałem ludzkim.

45 Ocena moralna Ocenie moralnej klonowania człowieka można poddawać samą technikę bądź jej zastosowania. Klonowanie możemy oceniać jako neutralne, godne pochwały lub potępienia niezależnie od motywów i oczekiwanych bądź rzeczywistych następstw. Można je też oceniać ze względu na to, czemu ma służyć. Zastosowania klonowania dzielimy na dwa typy: zastosowania reprodukcyjne, których celem byłoby uzyskiwanie potomstwa, oraz zastosowania terapeutyczne w wykrywaniu chorób, zapobieganiu im i zwalczaniu.

46 Największy problem etyczny stworzyłaby taka sytuacja, kiedy wytwarzano by embriony-klony dorosłego człowieka tylko po to, żeby w razie jego choroby dokonać przeszczepu z idealnie zgodnych antygenowo komórek. To się nazywa „klonowaniem terapeutycznym”. Stworzenie embrionu człowieka bez zamiarów rodzicielskich względem niego, klonu, którego jedynym celem byłoby służenie jako lek, raczej jest postrzegane jako niesłuszne moralnie.

47 Wbrew rozpowszechnionemu przekonaniu, że same w sobie technologie są moralnie neutralne, a dobre lub złe bywają w zależności od sposobu ich wykorzystania, klonowanie często uważa się za niemoralne jako nienaturalne czy sprzeczne z naturą. Jak w dyskusjach o przerywaniu ciąży i leczeniu niepłodności, słowo "nienaturalny" zwykle oznacza tu ingerencję w naturalny, a przez to i moralny, porządek świata. Jakkolwiek technicznie sztuczne ludzkie klony nie różniłyby się niczym od bliźniaków jednojajowych, klonowanie prowadzące do tworzenia dorosłych jednostek ludzkich rodzi szereg problemów etycznych, prawnych, religijnych i społecznych.

48 Klonowanie a Kościół katolicki
Kościół katolicki jest przeciwny klonowaniu człowieka, zarówno reprodukcyjnemu, jak i terapeutycznemu. O ile w pierwszym wypadku sprawa jest oczywista i stanowisko Kościoła podziela większość krajów oraz instytucji międzynarodowych, o tyle kwestia klonowania terapeutycznego wymaga wyjaśnienia. Już po pierwszych udanych próbach sklonowania zwierząt pojawiło się wiele potępień moralnych tego rodzaju praktyki w stosunku do człowieka: z wielu stron formułowane były oceny bardzo wyważone i kompetentne w odniesieniu do zwierząt, zaś w odniesieniu do możliwości klonowania człowieka domagano się uchwalenia jednoznacznych norm prawnych.

49 Klonowanie a organizacje międzynarodowe
Od pierwszych chwil nadchodziły różne opinie ze strony organizacji międzynarodowych (UNESCO, Parlament Europejski, Rada Europy, ONZ). Opinie te, różne w tonie, generalnie potępiały klonowanie człowieka; potępienia te stanowiły owoc różnych koncepcji antropologicznych i etycznych, bazując jedynie na możliwych konsekwencjach tego rodzaju praktyki.

50 Jednocześnie rozpowszechniły się wśród opinii publicznej
hipotezy oraz opinie, które starały się ukazać przyszłe wykorzystanie techniki klonowania w celu produkcji komórek i tkanek, oraz późniejszego ich wykorzystania w medycynie eksperymentalnej i klinicznej, przede wszystkim zaś w transplantacjach terapeutycznych. Zaczęto mówić o produkcji linii komórek multipotencjalnych, zaczynając od komórek macierzystych pochodzących z embrionu ludzkiego (dokładniej zaś mówiąc, pochodzących z masy komórkowej wypełniającej embrion w stanie blastocysty), który został powołany do istnienia z zastosowaniem techniki klonowania.

51 Niestety, informacje przekazywane opinii
publicznej często pomijały fakt, że taka procedura zakłada konieczność tworzenia ludzkich embrionów. Przeznaczeniem tych embrionów nie byłoby przeniesienie ich do organizmu matki, ale pobranie z nich komórek, czyli zniszczenie ich. Dlatego też np. chrześcijańscy etycy protestowali i nadal protestują przeciwko takiej formie leczenia.

52 Dziękuję za uwagę.