Zhong Zhong és Hua Hua — az első SCNT-klónozott főemlősök (Kína, 2017)
Zhong Zhong és Hua Hua — 2017-ben Kínában született első SCNT-klónozott főemlősök; kiemelkedő tudományos áttörés és etikai viták a majomklónozás területén.
Zhong Zhong (kínaiul: 中中 pinyin:Zhōng Zhōng, született 2017. november 27-én) és Hua Hua (kínaiul: 华华 pinyin:Huá Huá, született 2017. december 5-én) azonos makákók, amelyeket szomatikus sejtmagátültetéssel (SCNT) hoztak létre, ugyanazzal a klónozási technikával, amellyel 1996-ban Dolly, a birka is létrejött.
Zhong Zhong és Hua Hua az első klónozott főemlős, amelyet ezzel a technikával állítottak elő. Amikor más tudósok korábban megpróbáltak majmokat klónozni, adományozott embrionális őssejteket használtak, Zhong Zhong és Hua Hua azonban magzati sejtekből származó adományozott sejtmagokból származott, ami nehezebben kivitelezhető. A két bébi majom mindkettő a Kínai Tudományos Akadémia Idegtudományi Intézetében született Sanghajban.
Mire épül az SCNT (szomatikus sejtmag-átültetés)?
Az SCNT egy olyan reprodukciós biotechnológiai eljárás, amely során egy differenciált (nem ivarsejt) sejt magját átültetik egy nukleusztalanított petesejtbe. A petesejt a beültetés után az átültetett magot "újraprogramozza", így az osztódni kezd és embriót képezhet. Ez a módszer tette lehetővé Dolly létrehozását is, és alapvetően két lépésből áll: a donor sejtmagnak az eltávolítása és beültetése az enukleált petesejtbe, majd a petesejt aktiválása és a keletkező embrió beültetése egy hordozó anyaállat méhébe.
Miben volt újszerű Zhong Zhong és Hua Hua esete?
Fő újdonság, hogy ez az első dokumentált eset, amikor főemlőst sikerült létrehozni SCNT-vel. Korábbi próbálkozásoknál gyakran használtak embrionális eredetű sejteket vagy más megközelítéseket, míg ebben az esetben magzati eredetű somatikus sejtek magját ültették be. A főemlősök biológiája és fejlődése emberhez közelebb áll más emlősökhöz képest, ezért a sikeres klónozás tudományos és etikai szempontból egyaránt jelentősnek számított.
Mi a jelentősége és milyen következményekkel járt?
- Tudományos lehetőségek: A főemlősök klónozása lehetővé teheti betegségeket modellező állatok létrehozását, amelyek jobban tükrözik az emberi biológiát, így javíthatja a neurobiológiai, genetikai és gyógyszerkutatási modellek pontosságát.
- Technikai kihívások: Az SCNT hatékonysága általában alacsony: sok petesejtre és beavatkozásra van szükség a sikeres élő születéshez, és a fejlődési rendellenességek kockázata magasabb lehet, ezért a módszer kivitelezése különösen nehéz volt főemlősök esetén.
- Etikai és szabályozási kérdések: A főemlősök klónozása felvetett aggodalmakat az állatjóllét, a kísérleti állatok szenvedése és az emberi klónozás esetleges következményei miatt. A bejelentés széles körű vitát indított a tudományos közösségen belül és kívül, és hangsúlyozta a szabályozás és etikai ellenőrzés szükségességét.
A kísérlet rövid ismertetése
Bár a részletes laboratóriumi protokollok bonyolultok és sok műszaki finomhangolást igényelnek, általánosan így zajlik egy SCNT-eljárás: kiválasztják a donor soma(tikus) sejtet; egy petesejtből eltávolítják a magot (enukleáció); a donor sejtmagnak megfelelő anyagot átültetik az enukleált petesejtbe; az így kapott petesejtet aktiválják és osztódásra bírják; az embrió(ka)t végül beültetik egy befogadó anya méhébe. Zhong Zhong és Hua Hua esetében a kutatók különös hangsúlyt fektettek a donor sejtek előkészítésére és a reprogramozás hatékonyságának növelésére, hogy áthidalják a főemlősökre jellemző nehezítő tényezőket.
Publikáció és utókövetés
A kísérleti eredményeket a kutatócsoport tudományos közleményben tette közzé, és a bejelentés széles médiavisszhangot kapott. A kutatók az újszülöttek kezdeti egészségi állapotát kezdetben „jó”-nak jelentették, ugyanakkor hosszabb távú fejlődési és egészségügyi követés szükséges ahhoz, hogy a klónozás hosszú távú hatásairól megbízható következtetéseket lehessen levonni.
Összefoglalás
Zhong Zhong és Hua Hua esete mérföldkő volt a klónozás történetében, mert először sikerült főemlősöket létrehozni hagyományos somatic cell nuclear transfer módszerrel. A sikeres kísérlet új lehetőségeket nyitott a biomedicinális kutatásban, ugyanakkor éles vitát is kiváltott az etikai kérdésekről, a technika kockázatairól és a szabályozás szükségességéről. A közösségi és tudományos párbeszéd a mai napig tart, miközben a kutatók tovább vizsgálják a módszer biztonságát és alkalmazhatóságát.
Háttér:
A tudósok 1996-ban szomatikus sejtmagátültetéssel (SCNT) létrehozták az első klónozott emlőst, Dolly-t, a juhot. Azóta a tudósok 23 különböző emlősfajtát klónoztak, köztük teheneket, macskákat, kutyákat, lovakat és patkányokat. A főemlősöket azonban nagyon nehéz volt klónozni. Az átültetett sejtmagok átprogramozása nagyon nehéz. A Tetra nevű majmot (1999 októberében született), egy nőstény rhesus makákót az Oregoni Nemzeti Prímáskutató Központ Gerald Schatten által vezetett csapata egy másik technikával, az úgynevezett "embriófelosztással" hozta létre, amely egy mesterséges ikertestvért jelent. Az embriófelosztás nem olyan nehéz, mint a szomatikus sejtmagátültetés, és csak embrióból lehet elvégezni. Egyesek szerint tehát Tetra az első klónozott főemlős, mások szerint Zhong Zhong és Hua Hua Hua.
2019 januárjában kínai tudósok közölték, hogy öt azonos klónozott génmódosított majmot állítottak elő szomatikus sejtmag-átültetéssel, akárcsak Zhong Zhong Zhong és Hua Hua Hua esetében. Emellett olyan génszerkesztő Crispr-Cas9 technikát használtak, amelyet He Jiankui szerint az első génmódosított emberi csecsemők, Lulu és Nana létrehozásához használtak. Ezeket a majomklónokat több orvosi betegség tanulmányozására készítették.
Process
Zhong Zhong és Hua Hua a sanghaji Kínai Tudományos Akadémia Idegtudományi Intézetének tudósai készítették. A csoport vezetői Qiang Sun és Muming Poo voltak. Magzati rákevő makákó majom (Macaca fascicularis) magzati rostsejtjeiből vettek sejtmagokat. A magzat olyan állat, amely már nagyobbra nőtt, mint egy embrió, de még nem született meg vagy nem kelt ki. A sejtmagokat petesejtekből (petesejtekből) távolították el, majd a magzati sejtekből származó sejtmagokat ezekbe a petesejtekbe helyezték. A csapat két enzimet használt, hogy megváltoztassa az adományozott sejtmagok epigenetikai memóriáját, hogy azok úgy viselkedjenek, mint az embrionális sejtmagok. Ezután 21 ilyen, adományozott sejtmaggal rendelkező petesejtet helyeztek be béranya majmokba. Hat terhesség volt, és végül két élő állat. Ezeket a majmokat Zhong Zhongnak és Hua Hua-nak nevezték el, a Zhonghua (kínaiul: 中华, Kína kínai neve) után. Bár ez még mindig nem sok kismajom született, a tudósok szerint a módszerek a jövőben jobbak lehetnek. Annak a skóciai csapatnak, amely 1996-ban létrehozta Dolly birkát, 277 alkalommal kellett próbálkoznia, és csak egy bébibirkát hozott létre.
Minél idősebb az adományozott sejtmag, annál nehezebb klónt készíteni belőle. A magzati sejteket nehezebb klónozni, mint az embrionális sejteket, a felnőtt sejteket pedig nehezebb, mint a magzati sejteket. Ugyanez a tudóscsoport megpróbált makákókat is klónozni felnőtt majmok sejtmagjainak felhasználásával, de ez nem sikerült. Beültettek 42 anyamaffiózót, és közülük 22 vemhes lett, de csak két csecsemő makákó született, és azok nem sokkal a születésük után elpusztultak.
Egyéb ötletek
Muming Poo szerint Zhong Zhong és Hua Hua születése megmutatja, hogy az emberek képesek emberi klónokat készíteni, de Poo nem tervezi, hogy ezt meg is teszi. Poo szerint ez azért is fontos, mert megmutatja, hogy a szomatikus sejtmagátültetéssel genetikailag pontosan ugyanolyan majmokat lehetne létrehozni kísérletekhez. Az emberi szívet tanulmányozó orvosok már most is rákevő makákókat használnak modellszervezetként, amikor a szív körüli erek problémáit tanulmányozzák. Poo a rádió All Things Considered című hírműsorában 2018 januárjában elhangzott beszédében azt mondta, hogy a Zhong Zhonghoz és Hua Hua Huahoz hasonló majmok segítségével többet lehetne megtudni az idegtudományokról, a Parkinson-kórról és az Alzheimer-kórról.
A tudományban a helyes és helytelen kérdéseket vizsgáló akadémikusok, mint például Insoo Hyun a Case Western Reserve Egyetemről, azt kérdezték, hogy az emberek egyébként is készítenének-e emberi klónokat. Poo az All Things Considerednek elmondta: "Technikailag lehet embert klónozni ... De nem fogjuk megtenni. Egyáltalán nem tervezzük, hogy bármit is csináljunk embereken".
Kapcsolódó oldalak
Kérdések és válaszok
K: Kik azok a Zhong Zhong és Hua Hua Hua?
V: Zhong Zhong és Hua Hua egypetéjű makákók, amelyeket szomatikus sejtmagátültetéssel (SCNT) hoztak létre, így ők az első ilyen módon klónozott főemlősök.
K: Mikor született Zhong Zhong és Hua Hua?
V: Zhong Zhong 2017. november 27-én, Hua Hua pedig 2017. december 5-én született.
K: Mi az a szomatikus sejtmagátültetés (SCNT)?
V: A szomatikus sejtmagtranszfer (SCNT) a Zhong Zhong Zhong és Hua Hua előállításához használt klónozási technika. Ennek során a sejtmagot egy felnőtt testsejtből, például egy bőrsejtből, egy olyan petesejtbe helyezik át, amelynek eltávolították a saját sejtmagját.
K: Mi a jelentősége annak, hogy Zhong Zhong Zhong és Hua Hua az első klónozott főemlősök, amelyeket SCNT-vel készítettek?
V: Annak, hogy Zhong Zhong és Hua Hua az első SCNT-vel klónozott főemlősök, az a jelentősége, hogy áttörést jelent a főemlősök klónozásában, ami előrelépést hozhat a regeneratív gyógyászatban és az emberi betegségek tanulmányozásában.
K: Miben különbözik Zhong Zhong Zhong és Hua Hua Hua előállítása a majmok klónozására tett korábbi kísérletektől?
V: Zhong Zhong és Hua Hua másképp készült, mint a korábbi majomklónozási kísérletek, mivel magzati sejtekből származó, adományozott sejtmagokból származnak, ami nehezebb feladat. A korábbi kísérletek adományozott embrionális őssejteket használtak.
K: Hol született Zhong Zhong és Hua Hua?
V: Zhong Zhong és Hua Hua mindketten a Kínai Tudományos Akadémia Idegtudományi Intézetében születtek Sanghajban.
K: Mi volt a jelentősége Dolly birkának 1996-ban?
V: Dolly, a juh volt az első emlős, amelyet felnőtt szomatikus sejtből klónoztak, ami jelentős tudományos áttörés volt, és megnyitotta az utat a klónozási technológia további kutatásai előtt.
Keres