3. Η Κλωνοποίηση σήμερα και οι εφαρμογές της.
Η μέθοδος της κλωνοποίησης θυμίζει την παραγωγή φωτοαντιγράφων στα φωτοτυπικά μηχανήματα και εφαρμόζεται σε φυτικούς και ζωικούς οργανισμούς, με σκοπό τη γενετική τους βελτίωση (ευγονική). Από ένα μόνο βελτιωμένο άτομο υπάρχει η δυνατότητα να δημιουργηθεί μια σειρά οργανισμών με τα ίδια επιθυμητά χαρακτηριστικά. Η κλωνοποίηση εφαρμόζεται από το 1976 για την παραγωγή των μονοκλωνικών αντισωμάτων , ενώ από τις αρχές της δεκαετίας του 1980 χρησιμοποιείται σε συνδυασμό με την τεχνική του ανασυνδυασμένου DΝΑ η κλωνοποίηση ανθρώπινων γονιδίων σε βακτήρια, με σκοπό την παραγωγή μεγάλων ποσοτήτων φαρμακευτικών ουσιών, όπως ινσουλίνη, ιντερφερόνες κ.ά.
Κλωνοποίηση στα ζώα και στον άνθρωπο: Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κλωνοποίησης. Ο πρώτος τύπος μιμείται τον φυσικό τρόπο δημιουργίας των διδύμων. Τα μονοζυγωτικά δίδυμα προέρχονται από το ίδιο γονιμοποιημένο ωάριο, που διαιρείται αρχικά σε δύο κύτταρα (βλαστομερίδια), τα οποία χωρίζονται από μόνα τους και το καθένα αναπτύσσεται σ' ένα ολοκληρωμένο έμβρυο με την ίδια γενετική σύσταση. Με τρόπο ανάλογο, σ' αυτόν τον τύπο της κλωνοποίησης χωρίζεται στο δοκιμαστικό σωλήνα με επέμβαση του ανθρώπου ένα έμβρυο στα βλαστομερίδια που το συγκροτούν.
Κλωνοποίηση στα ζώα και στον άνθρωπο: Υπάρχουν δύο κύριοι τύποι κλωνοποίησης. Ο πρώτος τύπος μιμείται τον φυσικό τρόπο δημιουργίας των διδύμων. Τα μονοζυγωτικά δίδυμα προέρχονται από το ίδιο γονιμοποιημένο ωάριο, που διαιρείται αρχικά σε δύο κύτταρα (βλαστομερίδια), τα οποία χωρίζονται από μόνα τους και το καθένα αναπτύσσεται σ' ένα ολοκληρωμένο έμβρυο με την ίδια γενετική σύσταση. Με τρόπο ανάλογο, σ' αυτόν τον τύπο της κλωνοποίησης χωρίζεται στο δοκιμαστικό σωλήνα με επέμβαση του ανθρώπου ένα έμβρυο στα βλαστομερίδια που το συγκροτούν.
Κλωνοποίηση στα φυτά
Οι μέθοδοι κλωνοποίησης των φυτών έχουν σήμερα τελειοποιηθεί σε τέτοιο βαθμό, ώστε από ένα κύτταρο υπάρχει η δυνατότητα να δημιουργηθεί ένα πλήρες φυτό. Στο Πανεπιστήμιο του Κάνσας, ο καθηγητής Τ. Σέφαρντ (G. Sheρhard) και οι συνεργάτες του κατάφεραν να αναπαράγουν μια πατατιά από πρωτοπλάστες (ζωντανά φυτικά κύτταρα χωρίς το εξωτερικό τοίχωμα) προερχόμενους από τα φύλλα της. Επίσης, από το 1981 παράγονται με τη μέθοδο της κλωνοποίησης σε ημιβιομηχανική κλίμακα φυντάνια ελαΐδας (Εlaeis quineensis) στον ερευνητικό σταθμό της Λα Με στην Ακτή του Ελεφαντοστού (η ελαΐδα καλλιεργείται για το λάδι της στις υγρές τροπικές περιοχές της Αφρικής, Αμερικής και της νοτιοανατολικής Ασίας). Σύμφωνα με αυτή τη μέθοδο, από την κορυφή δέντρου αφαιρούνται τμήματα νεαρών φύλλων, τα οποία καλλιεργούνται διαδοχικά σε κατάλληλα θρεπτικά μέσα και εξελίσσονται σε εμβρυοειδή. Τα εμβρυοειδή αυτά στη συνέχεια αναπτύσσονται σε νεαρά βλαστάρια με φύλλα, έτοιμα να φυτευτούν στο έδαφος. Μ' αυτόν τον τρόπο από ένα δέντρο μπορεί να προκύψει ένας μεγάλος αριθμός δέντρων (γενετικά αντίγραφα του πρώτου) σε μικρό σχετικά χρονικό διάστημα.
Κλωνοποίηση γονιδίων
Πρόκειται για τον πολλαπλασιασμό καθορισμένων τμημάτων DΝΑ που επιτυγχάνεται με μικροοργανισμούς, π.χ. βακτήρια, ζυμομύκητες κ.ά. Με την ανάπτυξη της τεχνικής του ανασυνδυασμένου DΝΑ δόθηκε η δυνατότητα να ενσωματώνονται σε βακτήρια, τμήματα DΝΑ από άλλους οργανισμούς. Ένα βακτήριο π.χ. που διαθέτει ένα ανθρώπινο γονίδιο, όταν πολλαπλασιαστεί σε κατάλληλο θρεπτικό μέσο, θα δώσει χιλιάδες απογόνους με το ίδιο ακριβώς γενετικό υλικό (κλώνος) και κατ' επέκταση θα προκύψουν χιλιάδες αντίγραφα του ανθρώπινου γονιδίου. Οι κλώνοι βακτηρίων χρησιμοποιούνται ευρύτατα στις γονιδιακές βιβλιοθήκες για την απομόνωση και αποθήκευση του γενετικού υλικού ενός οργανισμού. Τα τελευταία χρόνια η κλωνοποίηση γονιδίων πραγματοποιείται στον δοκιμαστικό σωλήνα με την τεχνική της αλυσιδωτής αντίδρασης πολυμερισμού (ΡCR) . Με τη τεχνική ΡCR υπάρχει η δυνατότητα από ένα μείγμα χιλιάδων ή δεκάδων χιλιάδων γονιδίων να αντιγραφεί μόνο ένα σε εκατομμύρια αντίτυπα.
Η αποτελεσματικότητα της μεθόδου
Μπορεί η γέννηση της Dolly και άλλων οργανισμών να δείχνει ότι η κλωνοποίηση χρησιμοποιώντας ως πυρηνικό δότη διαφοροποιημένα κύτταρα είναι δυνατή, ωστόσο η αποτελεσματικότητα της μεθόδου είναι εξαιρετικά χαμηλή. Με τον όρο αποτελεσματικότητα εννοούμε πόσες γεννήσεις αντιστοιχούν στο σύνολο των ωαρίων που χρησιμοποιήθηκαν ως λήπτες πυρηνικού υλικού ώριμων κυττάρων. Στον πίνακα που ακολουθεί παρουσιάζουμε το εύρος (ακραίες τιμές) της αποτελεσματικότητας της μεθόδου ανάλογα με τον είδος του οργανισμού, με βάση έναν αναλυτικότερο πίνακα που βρίσκεται στη ιστοσελίδα του Ινστιτούτου Roslin κι αποτελεί μια επισκόπηση της βιβλιογραφίας και των δεδομένων του Ινστιτούτου μέχρι τον Ιούλιο του 2002.
Οργανισμός Αποτελεσματικότητα (επί % )
| Ποντίκι | 0,3 - 5,5 |
| Πρόβατο | 0,4 - 4,3 |
| Βοοειδή | 0,3 - 5 |
| Κατσίκι | 0,7 - 7,2 |
| Χοίρος | 0,1 - 0,9 |
| Κουνέλι | 0,3 |
| Γάτα | ? |
Οι συχνότερες ανωμαλίες που έχουν καταγραφεί σε κλωνοποιημένα ζώα είναι οι ακόλουθες:
- Τα ζώα αυτά έχουν συνήθως πολύ μεγάλο μέγεθος κατά το εμβρυϊκό στάδιο
- Έχουν προβλήματα στον πλακούντα
- Σοβαρά προβλήματα στους πνεύμονες και στην καρδιά
- Ανωμαλίες του εγκεφάλου
- Ανωμαλίες των νεφρών
- Ανωμαλίες του ανοσοποιητικού συστήματος που αποτελεί το βασικό σύστημα άμυνας του οργανισμού
Δεν υπάρχουν σχόλια:
Δημοσίευση σχολίου