Dolly bárány születése az egész világon a lapok „címoldalára került”. A bárány genetikai örökségét tartalmazó sejtmagot egyik fajtársa emlõmirigyébõl vették ki. Azután átültették egy másik juhból kiemelt petesejtbe, amelybõl korábban kivették a genetikai anyagot, vagyis az anyai kromoszómákat. Ezzel bizonyítást nyert, hogy még az emlõsök is képesek nem ivaros úton szaporodni. Innen ered a nagy izgalom: lehetséges-e az ember esetében is megtenni, amit az állattal megtettek?
Mi a klón?
A klón genetikailag azonos organizmusok együttese. Lehet klónozni a molekulákat, a sejteket vagy az élõlényeket, akár mikroorganizmusokról, akár növényekrõl, akár állatokról van szó. Számos fajnál a klónozás a szaporodás természetes módja. Így például a baktériumok szaporodhatnak osztódással, a növények dugványozással és bujtással, sok gerinctelen állat (a méh, a levéltetû, a vízibolha) pedig szûznemzéssel. Ha klón alatt a pontosan azonos másolatot értjük, akkor az elterjedt nézettel szemben klón nem létezik a biológiában: mert még ha genetikailag azonosak is, a két élõ szervezet igen hamar különbségeket mutat, ami annak tudható be, hogy a környezet módosítja a gének tevékenységét.
Így definiálták a klónt, mielõtt Dolly bárány születését bejelentették volna. A szó használata átalakult, mióta a Nature címû folyóirat gazdag anyagot közölt róla: mostanában legtöbbször olyan - akár egyedi - állat jelölésére szolgál, amelynek génjeit nem szaporodásra alkalmas sejtmagból, hanem egy felnõtt állatból kivont szomatikus sejtbõl nyerték. Dolly egyedi példány volt, mivel jóval a híres bárány születése elõtt elpusztult az az állat, amelybõl a donor sejtet kivették, - ezt a sejtet tartották tenyészetben, majd mélyhûtött állapotban konzerválták. Dollyt mégis „klónnak” nevezték. Azóta más klónozott emlõsök is napvilágot láttak, éspedig borjak, újabban egerek, néhány kecske és disznó. Két év alatt az INRA jouy-en-josas-i laboratóriumában létrehoztunk néhány klónozott egeret és egy tucat Holstein borjút. Egyes borjak egyazon donor állatból kivett sejtmagokból származnak, tehát genetikailag teljesen azonosak. Mégis mindegyiküknél különbözõ a fekete-fehér foltok eloszlása a szõrzeten; nem könnyû felismerni õket más, nem klónozott marhák között; figyelmesebb szemügyre vétellel megállapíthatjuk, hogy például táplálkozási szokásaik bizonyos szempontból igen hasonlítanak, más szempontokból meg teljesen eltérnek. Távol vagyunk a klónozást „fotókópiává” egyszerûsítõ víziótól.
 

Három egészen különbözõ eljárás segítségével juthatunk genetikailag azonos állatokhoz, disszociációval (szétválasztással), szekcióval (metszéssel) vagy sejtmagátvitellel.

Máig körülbelül százötven klónozott borjú, mintegy negyven bárány, majdnem húsz kecske és néhány malac született a világon... Ez kevés az 195O óta mesterséges megtermékenyítés útján született ötmilliárd, az 1975 óta magzatbeültetéssel született kétmilló és 1988 óta in vitro megtermékenyítésbõl származó százezer borjúhoz képest! Érdekes, hogy az elsõ klónozott egereket csak két évvel Dolly bárány születése után tudták elõállítani, számos munkacsoport közel húsz év alatt megtett számos erõfeszítése ellenére. Kudarcaik miatt az emlõsöknél a klónozást „biológiailag lehetetlennek” tekintették. A mûvelet még manapság is kevés sikerrel jár ennél a fajnál. A helyzet azonban változhat: az imént mutattuk meg, hogy magas beültetési arányt tudunk elérni, ha egyidejûleg módosítjuk az embrió rekonstrukciójának feltételeit és a szövettenyésztõ közeg összetételét, mielõtt az embriót a befogadó nõsténybe átültetnénk, a gyenge hatásfokért pedig fõleg a késõi magzati elhalálozás okolható. A létrehozott néhány egér viszont élettanilag normális és normálisan képes szaporodni.
A klónok tehát rendszeresen kezdtek születni a laboratóriumokban, és alátámasztják a következõ megállapítást: a klón olyan állat, amelynek származása igen gyorsan felborítja korábban megszokott elképzeléseinket. Egy sejtmagot szolgáltató állatnak klónozással több különbözõ korú klónja lehet, amelyek között lehetnek klónozott klón származékok, ha a sejtmagokat átültetõ mûtétet egy olyan állatból kiemelt sejtbõl kiindulva ismétlik meg, amely maga is klónozás eredménye volt. Egy nõstény klónnak öt anyja lehet: a sejtmagot adó „anya”; aki a befogadó citoplazmát adta; a dajkanõstény; a szoptató anya (gyakran alkalmazunk dadákat, mivel a kihordásra használt Charolais tehenek gyengébben tejelnek, mint a Holsteinek); és...a genetikai anya, vagyis az, amelyik a sejtmagot adó anyát ellette, miközben átadta neki génjeit. Minden esetben van apa, genetikai apa, amelyik az emlõsöknél nélkülözhetetlen, ezeknél a szûznemzés (vagyis hogy megtermékenyítés nélkül fejlõdjék az aktivált petesejt a születési idõpontig) ugyanis lehetetlen. Ha a klón hímnemû, akkor van egy második apja, amelyik a sejtmagot adja, és legfeljebb négy anyja. Ami a klónozott klónt illeti, a sejtmagokat adó nagyanyjuk is genetikai nõvérük (egy apa és egy anya), és a klónok elsõ csoportjának más tagjai is egyidejûleg a nagynénjeik (vagy nagybátyáik) és nõvéreik (vagy fivéreik). Mi az INRÁ-ban nemrég egy tíz tehénbõl álló ilyen törzset alakítottunk ki kísérleti célokra: nem könnyû feladat azonosítási rendszert meghatározni az adott állatok számára.

Genezis, epigenezis: a klónozás az alapkutatás eszköze
A klónozás elõször is az alapkutatás egyik nagy tematikájának, az egyedfejlõdés kutatásának új eszköze. A szövetek kialakulásával párhuzamosan a sejtek különbözõ mûködésre szakosodnak, és nagyon sok szövetben olyan sejteket találunk, amelyek osztódással képesek egyidejûleg önmagukkal azonos és másfajta sejtet adni: ezeket a multipotens sejteket õssejteknek is nevezzük. Egy õssejt átalakulása differenciált sejtté olyan szabályozott mechanizmusnak engedelmeskedik, amelyet érdemes megérteni. Ha az osztódás szabálytalan, akkor valójában ugyanaz következik be, mint amikor féktelenül burjánoznak a sejtek és elrákosodnak. Ha a sejtmag átvitel révén megértjük, hogyan tud egy sejt visszatérni egy korábbi állapotába azáltal, hogy a petesejt állapottól a differenciált sejt állapotig vezetõ fejlõdési programját megváltoztatja, akkor feltehetõleg pontosabban fogjuk tudni, milyen feltételek közt válnak daganatossá a sejtek. A sejtmag átvitellel a petesejt citoplazmájával egyesített sejt ismét visszatér totipotens állapotába, vagyis olyan állapotba, amely lehetõvé teszi ennek - és csak ennek - a sejtnek, hogy a szervezet minden sejtje kialakuljon belõle. A sejtek ebben az állapotban új életerõre kapnak.

A klónozás lehetõvé teszi, hogy új alapvetõ kérdéseket is feltegyünk. Ilyen kérdés például, amely az embrió környezetének mindezidáig ismeretlen és fontos szerepét illeti a magzati fejlõdésben és a születés után a fiatal egyed fejlõdésében. A környezetet itt igen tág értelemben vesszük, mivel szóba jöhet a sejtmag és a petesejt citoplazmája, mint környezet, a szövettenyésztõ közeg, mint a klónozott embrió környezete, vagy a méh, ami a magzati élet során a környezetet képezi. A klónozás feltárja, hogy az epigenezis, vagyis a DNS által meghatározott folyamatokra kényszerülõ és a jelleget befolyásoló mechanizmusok együttese a fejlõdés elsõ pillanataitól kezdve valóban mûködésbe lép.

Mivel a disszociáció során egyidejûleg vesszük ki a sejtmagot a citoplazmával, ezért a genetikailag azonos szervezetek sokszorozódása révén az ilyenfajta klónozás segítségével tanulmányozni lehet a sejtmag-gének specifikus szerepét is az egyedfejlõdésben, és megérthetjük az olyan összetett jelenségeket, mint a betegséggel szembeni ellenállás, a viselkedés vagy az öregedés. Ha több genetikailag azonos állat áll rendelkezésünkre, akkor tehát egy állat jellemzõin belül jobban elkülöníthetjük azt, ami a génjeinek, és azt, ami a környezetnek tudható be; más szóval hogy mi az, ami öröklött és mi az, ami szerzett.

Hasonlóak, különbözõek: mire jók a klónok?
A klónozás elsõ alkalmazásai nem annyira a genetikailag azonos háziállat csoportok kialakítására vonatkoznak - miközben egyesek Dolly bárány születésének hírére rögtön felröppentették a rémhírt, hogy az állatpopulációt elszegényedés fenyegeti - mint inkább... hogy a genetikai sokféleség fenntartását segítsék. A paradoxon csupán látszólagos, és mindenesetre arra mutat, hogy az elsõ félelmek eléggé indokolatlanok voltak.
A klónozás elsõ perspektívája, hogy az állati transzgenezis eszköze legyen. Ennek két oka van. Az egyik a transzgenezis eredményességét érinti. A báránynál, a kecskénél vagy a tehénnél elért sikerek a sejtmag-átvitel elõnyére mutatnak a DNS-nek mikroinjekcióval egyenesen a petesejtbe juttatásával szemben (az egyetlen sejt stádiumban). Ezt az eljárást több éve használjuk arra, hogy egy gazda sejtmagban idegen DNS szekvencia integrációját idézzük elõ. A transzgenezis lehetõvé teszi, hogy az emlõt, mint nagyteljesítményû biotranszfomátort használjuk összetett molekulák elõállítására. A klónozás tehát bizonyára elõsegíti, hogy gyógyszerészeti szempontból bonyolult molekulák termelési költsége csökkenjen, hogy rendkívül drága molekulákat, vagy antitesteket nyerjünk (például IX faktort, amely a véralvadás folyamatába szól bele), amelyek sokkal szélesebb körben alkalmazhatóak diagnosztikai célból. Erre példa az 1998 áprilisában az INRÁ-ban született „Lucifer” nevû borjú. Ebben a kísérletben egy transzgén mikroinjekció hatásfokát összehasonlították a transzgenikus szomatikus sejtmag átvitelével. Több mint 21OO embriót kellett beoltani egysejtû fázisban, hogy egy transzgenikus magzatot nyerjünk, míg a húsz hólyagcsíra átvitel, amelyet csupán 175, egyenként transzgenikus sejtmaggal rekonstruált embrióból nyertünk, elegendõ volt, hogy „Luciferhez” öt-három arányban alacsonyabb költségen jussunk, mint a mikroinjekcióval. A boci a szentjánosbogáréhoz hasonló gént, a luciferáz génjét hordozza, ettõl világít a bogár. Úgy oldottuk meg, hogy a gén minden egyes sejtben kifejezõdjék, de csupán stressz után. Így rendelkezésünkre áll egy modell-állat, melyen igen finoman mérhetjük a stressz állapotot, és nem-invázív módon, mivel elegendõ például a száj nyálkahártyájából kivenni néhány sejtet, hogy megcsináljuk a tesztet.
A második oka az, hogy a közeljövõben a klónozás használata feltehetõen a transzgén helyes mûködését fogja biztosítani. Napjainkban a mikroinjekció vagy a sejtmag donorok transzfekciója után véletlenül történik a beépülés, és a leggyakrabban többszörös másolatok formájában. Ezek az ellenõrizetlen beépülések gyakran sújtják az idegen DNS hordozóját, és veszélyeztetik az állat létrehozásához megkívánt hosszas erõfeszítéseket. Hozzájárulnak ahhoz, hogy az élettani problémák gyakoribbá válnak, márpedig a tenyésztett állatok jó közérzetét kötelességünk tiszteletben tartani. Mivel szabadon rendelkezhetünk nagyszámú sejttel szövettenyészetben, molekuláris stratégiákhoz folyamodhatunk, tehát a genomból (a teljes génkészletbõl) elõzetesen kiválasztott helyen célozhatjuk meg a transzgén beépítését, például egy olyan régióban, ahol a kromatinos környezet magasfokú aktivitást mozdít elõ. A klónozás tétje tehát, hogy direkt úton kapjuk meg a transzgenikus állatokat, úgy, hogy azokat a donor sejteket használjuk, melyeknél a transzgén szekvenciák az elõzõleg kiválasztott endogén szekvenciákkal rekombinálódnak. Figyelembe véve a szükséges osztódások nagy számát, ami a ritka rekombinálódási esemény szelektálásához szükséges, minden bizonnyal hozzájutunk a sejtek totipotens leszármazottaihoz, melyeket igen hosszú ideig in vitro aktív osztódásban tarthatunk. Ilyen sejtekkel mind a mai napig csak egereknél rendelkezünk.

Mellesleg fontos, legalábbis a háziállat fajok esetében, hogy a DNS molekula sejtkiválasztásra felhasznált szakaszát eltávolítsuk, azon sejtek kiválasztásáról van szó, melyekben a homológ rekombináció a megcélzott endogén szekvenciák és a transzgén között végbement. Több jelenlegi technológiával így bizonyára meg tudjuk szabadítani a donor sejtmagokat az elõállításukhoz szükséges segédeszközöktõl, mint amilyenek az antibiotikummal szemben rezisztens gének, vagy a transzgén effektív mûködését jelzõ riporter gének. Az állatok esetében tehát inkább probléma barkácsolással genetikailag módosított organizmusokat létrehozni, mint a növényeknél. A kutatás célja egy alkalmas transzgén, amely például csupán helyettesíteni fogja az egyik allélt a másikkal. Az állati klónozás alkalmazásai tehát a gyakorlatban a transzgenezis technikáinak fejlesztéséhez vezetnek, hogy közvetlenül alakítsuk a tenyészállatokat, és ne csak ügyesebben válasszuk ki az azonos géntípusú állatcsoportból a legjobbakat. Külsõ, idegen DNS és a saját endogén szekvenciák közti homológ rekombinációt az elsõ idõkben valószínûleg orvosi alkalmazásra fogják használni, mint például az emberrel immunológiai szempontból összeférõ állatok (setés) létrehozására, és arra, hogy megpróbálják hatékonnyá tenni a xénotranszplantáció, vagyis idegen szövet vagy szerv átültetésének gyakorlatát. Hosszú távon valóságos mérnöki munka alakulhat ki a háziállatokkal, és gyorsíthatja az állatok szelekciójának hagyományos módszereit. A klónozás bizonyára új állatmodellek létrehozásához is vezethet, elmélyítheti ismereteinket a szervezet alapfunkcióiról, és betegségeket is tanulmányozhatunk, mivel az egérmodellel való próbálkozás zsákutcának bizonyult.

A klónozás használata azonban már kiterjedt a kivételes állati genotípusok megõrzésére is. Az új-zélandiak például több olyan borjúhoz jutottak a közelmúltban, melyeket egy tizenhét éves tehénbõl kivett sejtbõl klónoztak, - a tehén kevés társával maradt fenn egy rendkívül zord éghajlathoz alkalmazkodott marhacsordából, amely az országtól délre fekvõ egyik szigeten volt honos. A japánok is klónoztak egy huszonhárom éves bikát, ami a fajnál élemedett kornak számít. A két esetben a klónok teljesen normálisan tudtak szaporodni, így ezeket az érdekes genotípusokat bevezethetjük az állati kiválasztódás klasszikus sémáiba. Az INRÁ-ból egy genetikus kollégával bebizonyítottuk, hogy elegendõ szabadon rendelkeznünk öt, legfeljebb tíz érdekes állat klónnal, hogy maguknál a klónoknál vagy a leszármazottaiknál végzett mérésekbõl az állat genetikai értékérõl pontosabb és ugyanakkor gyorsabb ismerethez jussunk.

Az állat, az ember: reproduktív klónozás és terápiás klónozás
A fent bemutatott példák célja, hogy oly módon jussunk klónok születéséhez, hogy a felnõtt szervezetbõl kivett szomatikus sejtmaggal rekonstruált embriót beültetjük egy azt kihordó nõsténybe: ezt nevezzük reproduktív klónozásnak. Ám az is megoldás, hogy a rekonstruált embriókat nem ültetjük be, hanem szövettenyészetben tartjuk, hogy multipotens sejtek vagy differenciált sejtek utódait nyerjük, melyek a donorral azonos genetikai karakterrel rendelkeznek majd: ezt nevezzük terápiás, vagy nem-reproduktív klónozásnak is. A megkülönböztetést a Nemzeti etikai tanácsadó bizottság fogalmazta meg 1997-ben, és nélkülözhetetlen az embernél alkalmazható klónozás megértéséhez.
Napjainkban az egész világon rendkívül széleskörû mozgalom harcol az ember reproduktív klónozásának betiltásáért. Két évvel ezelõtt tizenkilenc európai ország írt alá ilyen értelmû nyilatkozatot. Természetesen mindig igazolható, hogy miért fordul az ember reproduktív klónozáshoz: például megnövelhetjük a terhesség esélyeit, ha egyetlen embriót is nyertünk in vitro, vagy átörökíthetõ a biológiai származás olyan esetben, amikor a nemzés lehetetlen. Az efféle technikailag kivihetõ megoldások azonban utat nyithatnak egy haldokló gyermek, egy forrón szeretett társ vagy egy „kivételes” személyiség klónozott reprodukciója elõtt, és akkor még nem is említettük a több, genetikailag azonos gyermek világra segítésének fantazmagóriáját. A reproduktív klónozás ilyen esetben az emberi személyiséget megengedhetetlenül eszköznek tekinti, az emberi méltóságot pedig mélyen sérti. Manapság szinte egyöntetûen követelik az emberek, hogy hozzák létre a betiltásra vonatkozó nemzetközi egyezményt. Ha sikerül megfogalmazni az egyezményt, akkor az etikai fellépés a tudományos ismeretek fejlõdését ismét eredményesen kísérte és ellenõrizte.
Evvel ellentétben a terápiás klónozás a sejtmag átültetéstõl teljesen eltérõ célt szolgál, amely az autograftok új formái elõtt nyitja meg az utat. Az USÁ-ban bejelentették az elsõ sikereket arról, hogy elkülönítették a totipotens sejtvonalakat, melyeket fel nem használt emberi hólyagcsírák szövettenyészetébõl hoztak létre - ezeket (orvosilag ellenõrzött lombikbébi programban részt vevõ) meddõ-párok adták át kutatási célokra - a sikerek tekintélyesen megnövelték az érdeklõdést az út iránt. Elgondolásuk szerint sejtmag beültetéssel hoznak létre hólyagcsírát, például egy leukémiás betegtõl biopszia útján vett donorsejtbõl, azután az embrionális sejteket szövettenyészetbe teszik, és különbözõ sejttípusokat származtatnak belõle, többek közt olyan sejteket, amelyek a hematopoietikus sejtvonal prekurzorai; ezeket tehát a kilökõdés veszélye nélkül vissza lehet juttatni a beteg csontvelejébe, miután lehetõség szerint genetikailag egészségessé változtatták õket.
A terápiás klónozás igazi színrelépése még sok kutatást igényel, mielõtt megvalósulna, de számos orvosi alkalmazása jogosít reményekre, nevezetesen a neurodegeneratív megbetegedésekben. Lehet, hogy a klónozásnak ez a formája a kutatásnak csupán átmeneti formáját fogja képezni. Napjainkban csakugyan észrevették, hogy a specializált szövetekbõl, úgy mint ideg-, vér vagy izomszövetbõl elkülönített õssejtek sorsa más irányba fordulhat, amikor a környezetüket közvetlenül módosítjuk, de anélkül, hogy sejtmagátvitelhez folyamodnánk: például idegsejteket helyezünk az egér vérkeringésébe, és ezek a sejtek a vérsejtek alakját öltik. Még nem teljesen értjük ezeket a transzdeterminációs folyamatokat, melyekre láthatólag több szomatikus sejttípus képes. Ám ez utóbbi eredmények valóban etikai kérdések elé állítanak minket, a vita lényegét pedig két kérdésben foglalhatjuk össze.
Ahhoz, hogy szomatikus sejtmagokból multipotens emberi embrionális sejtvonalakat hozzunk létre, elõször meg kell határozni a sejttenyésztés feltételeit, amelyek mellett a hólyagcsírából sejtvonalakat lehet származtatni. Franciaországban ez nem lehetséges, mivel az 1994-es bioetikai törvény az egész kutatást, még az orvosilag ellenõrzött lombikbébi programból származó fel nem használt embriókon való kutatást is betiltotta. A törvényt a közeljövõben bizonyára megváltoztatják. A törvényalkotás teszi fel az elõzõekbõl következõ elsõ kérdést: ha számba vesszük a kutatás új adatait, be kell-e továbbra is tiltani, vagy ellenkezõleg, engedélyezni kell-e a be nem ültetett embriók szövettenyésztését, természetesen a megfelelõ ellenõrzés mellett? Ahhoz, hogy a terápiás klónozást megvalósítsuk, embriókat kell rekonstruálnunk, vagyis emberi petesejtbõl a kutatás szükségleteire emberi magzatokat kell teremtenünk.
Franciaországban, mint sok más országban, tilos a „potenciális emberi teremtmények” létrehozása, hogy a Nemzeti etikai tanácsadó bizottság kifejezésével éljünk, amely az emberi magzat státusát meghatározza. A második kérdés ebbõl következik és kétségkívül bonyolultabb: fel lehet-e hatalmazni az embert, hogy akár átmenetileg is emberi magzatokat hozzon létre a kutatás céljára? Betiltás vagy felhatalmazás: mellesleg a terápiás klónozás arra is felhív, hogy tanuljuk meg a technikai-tudományos világ roppant gyors fejlõdési eredményeit valódi értékükön felmérni, és a klónozás is ezek közé tartozik. A teljes elutasítás és a vak védekezés közt bátrabb a vízválasztót követni, adott esetben alkalmanként dönthetünk, hogy elõrelépünk-e vagy hátra. A félelemmel szemben így járunk el bölcsen.

Következtetés
Az állati klónozás nem egészen három év alatt teljes egészében az alapkutatás egyik eszköze lett. Segít abban, hogy jobban megértsük a sejtdifferenciálódás mechanizmusait és az emberi sejtekben lévõ génkészlet nagyfokú funkcionális alakíthatóságának molekuláris természetét. Ezenkívül megmutatja, hogy nem csupán génjeink termékei vagyunk, segítségével pedig feltehetõen jobban megértjük, hogy az emlõsöknél hogyan alakítja a környezet az embrió sorsát. A klónozás a transzgenezissel párosulva lehetõvé teszi az állat alakítását és génkészletükön igazi mérnöki munkát végez. Tudomány és alkalmazása ekkor már párhuzamosan halad a piaccal, ahol az élõlény mindenekelõtt kiaknázási tevékenységet jelent. A kíváncsiak, akik szeretnék megismerni az egyedfejlõdés sokoldalúságát, a piacon találkoznak azokkal a vakmerõkkel, akik számára a tudomány és technika egyben az élõ feletti emberi hatalom eszköze. Az állat újfajta felhasználási lehetõségei is itt körvonalazódnak, ezáltal emberképünk újabb meghatározást nyerhet.
Úgy tûnik, a klónozás kapcsán a tudományos tevékenység alapvetõ mítoszainkkal ütközik a legerõsebben: mint a halhatatlanság mítosza, amely egyezségeivel az örök ifjúságot ígéri; az élõlényeket átalakító isteni hatalom; végül a megkülönböztethetetlenséggel bûnre csábító élethû képmás mítosza. A modern kimérák láthatóan készen állnak, hogy kitörjenek a laboratóriumból, a lapok félelmetesnek, de egyben lenyûgözõnek festik le az állati klónozást. Vonzás és rettegés közt hányódunk, miközben tekintetünkkel pótolhatatlan Földgolyónk szépségét pásztázzuk.

Kérjük küldje el véleményét címünkre: lettre@c3.hu