Zhong Zhong ir Hua Hua — pirmieji SCNT metodu klonuoti primatai
Zhong Zhong ir Hua Hua — pirmieji SCNT metodu klonuoti primatai (2017): mokslinis proveržis Kinijos Neuromokslų institute, atveriantis naujas klonavimo ir medicinos galimybes.
Zhong Zhong (kin. 中中 pinyin:Zhōng Zhōng, gim. 2017 m. lapkričio 27 d.) ir Hua Hua (kin. 华华 pinyin:Huá Huá, gim. 2017 m. gruodžio 5 d.) yra identiškos makakos, sukurtos somatinių ląstelių branduolio perkėlimo (SCNT) metodu - tuo pačiu klonavimo būdu, kuriuo 1996 m. buvo sukurta avelė Dolly.
Zhong Zhong ir Hua Hua yra pirmieji šiuo metodu klonuoti primatai. Kai kiti mokslininkai prieš tai bandė klonuoti beždžiones, jie naudojo donorų embrionines kamienines ląsteles, tačiau Zhong Zhong ir Hua Hua buvo gauti iš donorų embrioninių ląstelių branduolių, o tai padaryti sunkiau. Abu beždžioniukai gimė Kinijos mokslų akademijos Neuromokslų institute Šanchajuje.
Ką reiškia SCNT ir kaip tai vyksta
Somatinių ląstelių branduolio perkėlimas (SCNT) yra procesas, kai branduolys iš suaugusios (somatinės) ląstelės perkeliama į kiaušialąstę, iš kurios anksčiau pašalintas jos pačios branduolys. Po branduolio įterpimo kiaušialąstė superiodama, kad pradėtų vystytis kaip apvaisintas embrionas. Iš tokio embriono vėliau galima išauginti kloną arba gauti kamienines ląsteles tyrimams. SCNT reikalauja sudėtingo ląstelių paruošimo, o sėkmė priklauso nuo to, kaip gerai perprogramuojamas donorinio branduolio epigenetinis būklė.
Techninės ir mokslinės kliūtys
Primatams SCNT buvo ypač sudėtingas dėl keleto priežasčių: kiaušialąstės aktyvacijos mechanizmai ir branduolio perprogramavimas skiriasi nuo kitų žinduolių, todėl donorinio branduolio „atstatymas“ į embrioninį režimą yra mažiau efektyvus. Tai reiškia labai žemą eksperimentų efektyvumą – daug ląstelių, kiaušialąsčių ir surogatinių motinų reikia tam, kad gautųsi keli gyvi vaisiai. Kinų komanda, kuri sukūrė Zhong Zhong ir Hua Hua, pritaikė modifikuotas reprogramavimo procedūras ir optimizavo sąlygas, kad padidintų tikimybę pasiekti sėkmingą vystymąsi.
Tyrėjai ir paskelbimas
Šis pasiekimas buvo pasiektas Kinijos mokslų akademijos Neuromokslų institute Šanchajuje. Darbo rezultatai buvo paskelbti 2018 m. recenzuojamame moksliniame žurnale, ir tai ženkliai pažymėjo pažangą klonavimo technologijoje, ypač taikant ją sudėtingesnėms rūšims, tokioms kaip primatai.
Praktinė reikšmė ir taikymo sritys
- Biomedicininiai modeliai: SCNT leis kurti genetinius vienodus primatų modelius tikslesniems žmogaus ligų tyrimams, pavyzdžiui, neurodegeneracinių ligų modeliavimui.
- Vaistų tyrimai: vienodi gyvūnai sumažina biologinį variabilumą ir leidžia patikimiau vertinti terapijų efektyvumą bei saugumą.
- Transplantacijos ir regeneracinė medicina: teorinis potencialas generuoti audinius ar organus tyrimams, tačiau praktiniai ir etiniai iššūkiai išlieka dideli.
Etiniai ir teisiniai aspektai
Toks klonavimo pažangumas sukėlė plačią etinę diskusiją. Daugelis mokslininkų ir visuomenės veikėjų pabrėžia, kad nors klonavimas gali turėti naudos moksliniams tyrimams, egzistuoja rimtos moralinės, gyvūnų gerovės ir saugumo problemos. Ypatingai jautrus klausimas yra galimybė arba pagunda taikyti panašias technologijas žmonėms; daugelyje šalių žmonių reprodukcinis klonavimas yra draudžiamas arba griežtai reglamentuojamas. Ekspertai ragina griežtą reguliavimą, skaidrumą ir tarptautinį dialogą dėl šios srities ateities.
Santrauka
Zhong Zhong ir Hua Hua žymi svarbų mokslinį pasiekimą — pirmuosius primatus, gimusius naudojant SCNT. Tai atvėrė naujas galimybes biomedicinos tyrimams, bet kartu priminė apie technologijos ribas ir etinius iššūkius, kuriuos būtina spręsti atsakingai.
Fonas
Pirmąjį klonuotą žinduolį - avį Dolly - mokslininkai sukūrė 1996 m., naudodami somatinių ląstelių branduolių perkėlimą (SCNT). Nuo to laiko mokslininkai klonavo 23 skirtingų rūšių žinduolius, įskaitant karves, kates, šunis, arklius ir žiurkes. Tačiau primatus klonuoti buvo labai sunku. Perprogramuoti perkeltus branduolius yra labai sunku. Beždžionę Tetrą (gimė 1999 m. spalio mėn.), rezus makakos patelę, sukūrė Džeraldo Šateno (Gerald Schatten) vadovaujama komanda iš Oregono nacionalinio primatų tyrimų centro, naudodama kitą techniką, vadinamą "embrionų dalijimu", kuri yra dirbtinių dvynių kūrimo būdas. Embriono padalijimas nėra toks sudėtingas kaip somatinių ląstelių branduolio perkėlimas ir gali būti atliekamas tik iš embriono. Taigi vieni sako, kad Tetra yra pirmasis klonuotas primatas, o kiti - kad Zhong Zhong ir Hua Hua.
2019 m. sausį Kinijos mokslininkai pranešė, kad, naudodami somatinių ląstelių branduolio perkėlimą, sukūrė penkias identiškas klonuotas genų redaguotas beždžiones, kaip ir Zhong Zhong ir Hua Hua. Jie taip pat naudojo genų redagavimo Crispr-Cas9 metodą, kuris, kaip sakė He Jiankui, buvo panaudotas kuriant pirmuosius genetiškai modifikuotus žmogaus kūdikius Lulu ir Naną. Šie beždžionių klonai buvo sukurti kelioms medicininėms ligoms tirti.
Procesas
Zhong Zhong ir Hua Hua padarė Kinijos mokslų akademijos Neuromokslų instituto Šanchajuje mokslininkai. Komandos vadovai buvo Qiang Sun ir Muming Poo. Jie paėmė branduolius iš vaisiaus krabais mintančios beždžionės makakos (Macaca fascicularis) skaidulinių ląstelių. Vaisius - tai gyvūnas, išaugęs didesnis už embrioną, bet dar negimęs ir neišsiritęs. Jie pašalino branduolius iš kiaušialąsčių (ovulių) ir į šias kiaušialąstes įdėjo vaisiaus ląstelių branduolius. Komanda panaudojo du fermentus, kad pakeistų paimtų branduolių epigenetinę atmintį ir jie veiktų kaip embriono branduoliai. Po to 21 iš šių kiaušialąsčių su dovanotais branduoliais jie įdėjo į surogatines motinas beždžiones. Buvo užregistruoti šeši nėštumai ir galiausiai du gyvi gyvūnai. Šios beždžionės buvo pavadintos Zhong Zhong ir Hua Hua, pagal Zhonghua (kinų kalba 中华, kiniškas Kinijos pavadinimas). Nors tai vis dar nebuvo daug gimusių beždžioniukų, mokslininkai mano, kad ateityje metodai gali tapti geresni. Škotijoje įsikūrusiai komandai, 1996 m. sukūrusiai avelę Dolly, reikėjo bandyti 277 kartus, tačiau ji pagimdė tik vieną avies kūdikį.
Kuo senesnis dovanotas branduolys, tuo sunkiau sukurti kloną. Vaisiaus ląsteles klonuoti sunkiau nei embriono ląsteles, o suaugusiųjų ląsteles - sunkiau nei vaisiaus ląsteles. Ta pati mokslininkų grupė taip pat bandė klonuoti makakas naudodama suaugusių beždžionių branduolius, tačiau tai nepavyko. Jie implantavo 42 motinines beždžiones, 22 iš jų tapo nėščios, tačiau gimė tik du makakų jaunikliai, kurie netrukus po gimimo nugaišo.
Kitos idėjos
Muming Pū sakė, kad Zhong Zhong ir Hua Hua gimimas rodo, jog žmonės gali sukurti žmonių klonus, tačiau Pū neketina to daryti. M. Poo taip pat sako, kad tai svarbu, nes tai rodo, jog somatinių ląstelių branduolių perkėlimas gali būti naudojamas eksperimentams su beždžionėmis, kurios yra genetiškai visiškai vienodos. Gydytojai, tiriantys žmogaus širdį, jau naudoja krabus valgančias makakas kaip modelinį organizmą, kai tiria širdies kraujagyslių problemas. 2018 m. sausio mėn. kalbėdamas radijo naujienų laidoje "All Things Considered" (liet. "Viskas, kas svarstoma"), Pū sakė, kad tokios beždžionės kaip Džong Džongas ir Hua Hua galėtų būti naudojamos siekiant daugiau sužinoti apie neurobiologiją, Parkinsono ligą ir Alzheimerio ligą.
Mokslininkai, tyrinėjantys, kas moksle yra teisinga ir neteisinga, pavyzdžiui, Insoo Hyun iš Case Western Reserve universiteto, klausė, ar žmonės vis tiek gamintų žmonių klonus. Poo sakė "All Things Considered": "Techniniu požiūriu galima klonuoti žmogų... Bet mes to nedarysime. Visiškai neplanuojame nieko daryti su žmonėmis".
Susiję puslapiai
Klausimai ir atsakymai
Klausimas: Kas yra Zhong Zhong ir Hua Hua?
A: Zhong Zhong ir Hua Hua yra identiškos makakos, sukurtos somatinių ląstelių branduolių perkėlimo (SCNT) būdu, todėl tai pirmieji tokiu būdu sukurti klonuoti primatai.
K: Kada gimė Zhong Zhong ir Hua Hua?
A: Zhong Zhong gimė 2017 m. lapkričio 27 d., o Hua Hua - 2017 m. gruodžio 5 d.
K: Kas yra somatinių ląstelių branduolių perkėlimas (SCNT)?
A: Somatinių ląstelių branduolių perkėlimas (SCNT) - tai klonavimo metodas, naudotas Zhong Zhong ir Hua Hua sukurti. Tai reiškia, kad suaugusio žmogaus kūno ląstelės, pavyzdžiui, odos ląstelės, branduolys perkeliamas į kiaušinėlio ląstelę, iš kurios pašalintas jos pačios branduolys.
K: Kokia reikšmė, kad Zhong Zhong ir Hua Hua yra pirmieji klonuoti primatai, sukurti SCNT metodu?
A.: Zhong Zhong ir Hua Hua - pirmieji klonuoti primatai, sukurti SCNT metodu, yra svarbūs tuo, kad tai yra proveržis primatų klonavimo srityje, o tai gali paskatinti pažangą regeneracinėje medicinoje ir žmonių ligų tyrimuose.
K.: Kuo Zhong Zhong ir Hua Hua skyrėsi nuo ankstesnių bandymų klonuoti beždžiones?
A.: Zhong Zhong ir Hua Hua skiriasi nuo ankstesnių beždžionių klonavimo bandymų, nes jie buvo sukurti iš dovanotų vaisiaus ląstelių branduolių, o tai padaryti yra sunkiau. Ankstesniuose bandymuose buvo naudojamos donorų embrioninės kamieninės ląstelės.
K: Kur gimė Zhong Zhong ir Hua Hua?
A: Zhong Zhong ir Hua Hua gimė Kinijos mokslų akademijos Neuromokslų institute Šanchajuje.
K: Kokią reikšmę 1996 m. turėjo avytė Dolly?
A: Avelė Dolly buvo pirmasis žinduolis, klonuotas iš suaugusios somatinės ląstelės, o tai buvo svarbus mokslo laimėjimas, atvėręs duris tolesniems klonavimo technologijos tyrimams.
Ieškoti