Klonierungsmethoden, Stadien, Vor- und Nachteile beim Menschen

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Jonah Lester

Das menschliche Klonierung bezieht sich auf die Herstellung identischer Kopien einer Person. Der Begriff leitet sich von den griechischen Wurzeln der "asexuellen Replikation eines Organismus" ab. Die Herstellung von Klonen ist kein auf das Labor beschränktes Verfahren. In der Natur sehen wir, dass Klone auf natürliche Weise erzeugt werden. Zum Beispiel können Bienen durch Klone der Bienenkönigin vermehrt werden.

Dieses Verfahren ist in den Biowissenschaften sehr nützlich, mit Funktionen, die über die Herstellung eines mit einem anderen identischen Menschen hinausgehen. Das Klonen wird nicht nur verwendet, um zwei identische Organismen zu erzeugen, sondern beinhaltet auch das Klonen von Geweben und Organen..

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Diese Organe werden vom Körper des Patienten nicht abgestoßen, da sie genetisch mit ihnen identisch sind. Daher ist es eine anwendbare Technologie auf dem Gebiet der regenerativen Medizin und eine vielversprechende Alternative zur Heilung von Krankheiten. Die beiden Hauptmethoden beim Klonen sind der Kerntransfer somatischer Zellen und die induzierte pluripotente Stammzelle.

Generell ist es Gegenstand erheblicher Kontroversen. Experten zufolge hat das Klonen von Menschen aus moralischer und ethischer Sicht eine Reihe negativer Konsequenzen, zusammen mit der hohen Sterblichkeitsrate geklonter Personen..

Mit dem Fortschritt der Wissenschaft ist es jedoch möglich, dass das Klonen in Zukunft zu einer Routinetechnik in Laboratorien wird, sowohl zur Heilung von Krankheiten als auch zur Unterstützung der Reproduktion.

Artikelverzeichnis

  • 1 Definition
  • 2 Geschichte des Klonens
    • 2.1 Dolly das Schaf
  • 3 Methoden
    • 3.1 Kerntransfer somatischer Zellen
    • 3.2 Induzierte pluripotente Stammzelle
  • 4 Stufen (in der Hauptmethode)
    • 4.1 Zum Klonen erforderliche Komponenten
    • 4.2 Kerntransfer
    • 4.3 Aktivierung
  • 5 Vorteile
    • 5.1 Wie funktioniert es??
  • 6 Nachteile
    • 6.1 Ethische Fragen
    • 6.2 Technische Probleme
  • 7 Referenzen

Definition

Der Begriff "menschliches Klonen" war im Laufe der Jahre von vielen Kontroversen und Verwirrungen umgeben. Das Klonen kann in zwei Formen erfolgen: einer reproduktiven und einer therapeutischen oder einer untersuchenden. Obwohl diese Definitionen wissenschaftlich nicht korrekt sind, sind sie weit verbreitet.

Das therapeutische Klonen soll nicht zwei genetisch identische Individuen erzeugen. Bei dieser Modalität ist das Endziel die Herstellung einer Zellkultur, die für medizinische Zwecke verwendet wird. Mit dieser Technik können alle im menschlichen Körper vorkommenden Zellen produziert werden..

Im Gegensatz dazu wird beim reproduktiven Klonen der Embryo einem Weibchen implantiert, damit der Schwangerschaftsprozess stattfinden kann. Dies war das Verfahren für das Klonen von Dolly, dem Schaf, im Juli 1996.

Es ist zu beachten, dass beim therapeutischen Klonen der Embryo aus Stammzellen kultiviert und nicht zum Abbruch gebracht wird.

Andererseits hat das Wort Klonen in Laboratorien für Genetik und Molekularbiologie eine andere Bedeutung. Es beinhaltet die Aufnahme und Amplifikation eines DNA-Segments, das in einen Vektor eingefügt wird, für seine nachfolgende Expression. Dieses Verfahren ist in Experimenten weit verbreitet.

Klonen der Geschichte

Die gegenwärtigen Prozesse, die das Klonen von Organismen ermöglichen, sind das Ergebnis harter Arbeit von Forschern und Wissenschaftlern seit mehr als einem Jahrhundert.

Das erste Anzeichen des Prozesses trat 1901 auf, als die Übertragung eines Kerns von einer Amphibienzelle auf eine andere Zelle übertragen wurde. In den folgenden Jahren konnten Wissenschaftler Säugetierembryonen erfolgreich klonen - ungefähr zwischen den 1950er und 1960er Jahren..

1962 wurde die Produktion eines Frosches erreicht, indem ein Zellkern aus dem Darm einer Kaulquappe in eine Eizelle überführt wurde, deren Zellkern entfernt wurde..

Dolly das Schaf

Mitte der 1980er Jahre wurde das Klonen von Schafen aus embryonalen Zellen durchgeführt. In ähnlicher Weise wurde 1993 das Klonen bei Kühen durchgeführt. Das Jahr 1996 war der Schlüssel zu dieser Methodik, da das bekannteste Klonereignis in unserer Gesellschaft stattfand: Dolly, das Schaf..

Was war einzigartig an Dolly, um die Aufmerksamkeit der Medien zu erregen? Die Herstellung erfolgte durch Entnahme differenzierter Zellen aus den Brustdrüsen eines erwachsenen Schafs, während in früheren Fällen ausschließlich embryonale Zellen verwendet wurden..

Im Jahr 2000 wurden bereits mehr als 8 Säugetierarten geklont, und im Jahr 2005 wurde ein Canid namens Snoopy geklont..

Das Klonen beim Menschen war komplexer. In der Geschichte wurden bestimmte Betrugsfälle gemeldet, die Auswirkungen auf die wissenschaftliche Gemeinschaft hatten.

Methoden

Kerntransfer somatischer Zellen

Im Allgemeinen erfolgt der Klonierungsprozess bei Säugetieren nach einem Verfahren, das als "somatischer Zellkerntransfer" bekannt ist. Dies war die Technik, mit der Forscher am Roslin Institute Dolly, das Schaf, klonierten..

In unserem Körper können wir zwei Arten von Zellen unterscheiden: somatische und sexuelle. Ersteres sind diejenigen, die den "Körper" oder das Gewebe des Individuums bilden, während die sexuellen die Gameten sind, sowohl die Eizellen als auch die Spermien.

Sie unterscheiden sich hauptsächlich durch die Anzahl der Chromosomen, die somatischen sind diploid (zwei Chromosomensätze) und die sexuellen haploiden enthalten nur die Hälfte. Beim Menschen haben die Körperzellen 46 Chromosomen und die Geschlechtszellen nur 23.

Der Kerntransfer somatischer Zellen besteht - wie der Name schon sagt - darin, einen Kern aus der Körperzelle zu entnehmen und in ein Ei einzuführen, dessen Kern entfernt wurde..

Induzierte pluripotente Stammzelle

Eine andere Methode, die weniger effizient und viel mühsamer als die vorherige ist, ist die „induzierte pluripotente Stammzelle“. Pluripotente Zellen können jede Art von Gewebe hervorbringen - im Gegensatz zu einer gemeinsamen Körperzelle, die so programmiert wurde, dass sie eine bestimmte Funktion erfüllt.

Die Methode basiert auf der Einführung von Genen, die als "Reprogrammierungsfaktoren" bezeichnet werden und die pluripotenten Kapazitäten der adulten Zelle wiederherstellen..

Eine der wichtigsten Einschränkungen dieser Methode ist die mögliche Entwicklung von Krebszellen. Der technologische Fortschritt hat jedoch mögliche Schäden am geklonten Organismus verbessert und verringert..

Stufen (in der Hauptmethode)

Die Schritte zum Klonen des Kerntransfers somatischer Zellen sind sehr einfach zu verstehen und umfassen drei grundlegende Schritte:

Zum Klonen erforderliche Komponenten

Der Klonprozess beginnt, sobald Sie zwei Arten von Zellen haben: eine sexuelle und eine somatische.

Die Geschlechtszelle muss eine weibliche Gamete sein, die als Eizelle bezeichnet wird - auch als Ei oder Eizelle bekannt. Das Ei kann von einem Spender gesammelt werden, der hormonell behandelt wurde, um die Produktion von Gameten zu stimulieren..

Der zweite Zelltyp muss ein somatischer sein, dh eine Zelle des Körpers des zu klonenden Organismus. Es kann zum Beispiel aus Leberzellen entnommen werden.

Kerntransfer

Der nächste Schritt besteht darin, die Zellen für den Transfer des Kerns von der somatischen Spenderzelle zur Eizelle vorzubereiten. Dazu muss die Eizelle frei von ihrem Kern sein.

Dazu wird eine Mikropipette verwendet. 1950 konnte gezeigt werden, dass die Zelle beim Durchstechen einer Eizelle mit einer Glasnadel alle mit der Fortpflanzung verbundenen Veränderungen durchlief.

Obwohl etwas zytoplasmatisches Material von der Spenderzelle zur Eizelle gelangen kann, ist der Beitrag des Zytoplasmas durch die Eizelle fast vollständig. Sobald die Übertragung erfolgt ist, muss diese Eizelle mit einem neuen Kern neu programmiert werden.

Warum ist eine Neuprogrammierung notwendig? Zellen können ihre Geschichte speichern, mit anderen Worten, sie speichern eine Erinnerung an ihre Spezialisierung. Daher muss dieser Speicher gelöscht werden, damit sich die Zelle wieder spezialisieren kann..

Die Neuprogrammierung ist eine der größten Einschränkungen der Methode. Aus diesen Gründen scheint das geklonte Individuum vorzeitiges Altern und abnormale Entwicklung zu haben..

Aktivierung

Die Hybridzelle muss aktiviert werden, damit alle Prozesse in Bezug auf die Entwicklung stattfinden können. Es gibt zwei Methoden, mit denen dieses Ziel erreicht werden kann: durch Elektrofusion oder Roslin-Methode und durch Mikroinjektion oder Honolulu-Methode..

Die erste besteht in der Verwendung von Elektroschocks. Bei Anlegen eines Pulsstroms oder Ionomycins beginnt sich die Eizelle zu teilen.

Die zweite Technik verwendet nur Calciumimpulse, um die Aktivierung auszulösen. Für diesen Prozess wird eine umsichtige Zeit erwartet, ungefähr zwei bis sechs Stunden.

Auf diese Weise beginnt die Bildung einer Blastozyste, die die normale Entwicklung eines Embryos fortsetzt, solange der Prozess korrekt durchgeführt wurde..

Vorteil

Eine der größten Anwendungen des Klonens ist die Behandlung von Krankheiten, die nicht einfach zu heilen sind. Wir können unser umfangreiches Wissen in Bezug auf die Entwicklung, insbesondere in den frühen Stadien, nutzen und auf die regenerative Medizin anwenden.

Durch somatischen Zellkerntransfer (SCNT) geklonte Zellen tragen in hohem Maße zu wissenschaftlichen Forschungsprozessen bei und dienen als Modellzellen zur Untersuchung der Krankheitsursache und als System zum Testen verschiedener Arzneimittel.

Darüber hinaus können die nach dieser Methode hergestellten Zellen zur Transplantation oder zur Schaffung von Organen verwendet werden. Dieses Gebiet der Medizin ist als regenerative Medizin bekannt.

Stammzellen revolutionieren die Art und Weise, wie wir bestimmte Krankheiten behandeln. Die regenerative Medizin ermöglicht eine autologe Stammzelltransplantation, wodurch das Risiko einer Abstoßung durch das Immunsystem der betroffenen Person beseitigt wird.

Darüber hinaus kann es zur Herstellung von Pflanzen oder Tieren verwendet werden. Erstellen identischer Repliken des interessierenden Individuums. Es kann verwendet werden, um ausgestorbene Tiere nachzubilden. Schließlich ist es eine Alternative zur Unfruchtbarkeit.

Wie funktioniert es?

Angenommen, es gibt einen Patienten mit Leberproblemen. Mit diesen Technologien können wir eine neue Leber züchten - unter Verwendung des genetischen Materials des Patienten - und diese transplantieren, wodurch das Risiko einer Leberschädigung ausgeschlossen wird..

Gegenwärtig wurde die Regeneration auf Nervenzellen extrapoliert. Einige Forscher glauben, dass Stammzellen bei der Regeneration des Gehirns und des Nervensystems verwendet werden können.

Nachteile

Ethische Fragen

Die Hauptnachteile des Klonens ergeben sich aus den ethischen Meinungen im Zusammenhang mit dem Verfahren. In der Tat ist das Klonen in vielen Ländern gesetzlich verboten..

Seit dem Klonen des berühmten Schafs Dolly im Jahr 1996 gab es viele Kontroversen um das Problem dieses beim Menschen angewandten Prozesses. Verschiedene Wissenschaftler haben in dieser schwierigen Debatte Stellung bezogen, von Wissenschaftlern bis zu Anwälten.

Trotz aller Vorteile, die der Prozess hat, behaupten die Menschen, die dagegen sind, dass der geklonte Mensch keine durchschnittliche psychische Gesundheit hat und nicht in der Lage sein wird, den Vorteil einer einzigartigen und unwiederholbaren Identität zu genießen..

Darüber hinaus argumentieren sie, dass die geklonte Person das Gefühl haben wird, dass sie einem bestimmten Lebensmuster der Person folgen muss, die sie hervorgebracht hat, damit sie ihren freien Willen in Frage stellen können. Viele denken, dass der Embryo vom Moment der Empfängnis an Rechte hat, und eine Änderung bedeutet, sie zu verletzen.

Derzeit ist die folgende Schlussfolgerung gezogen worden: Aufgrund des schlechten Erfolgs des Prozesses bei Tieren und der potenziellen Risiken, die sie für die Gesundheit von Kind und Mutter darstellen, ist es aus Sicherheitsgründen unethisch, das Klonen von Menschen zu versuchen.

Technische Probleme

Studien, die an anderen Säugetieren durchgeführt wurden, haben uns zu dem Schluss geführt, dass der Klonierungsprozess zu Gesundheitsproblemen führt, die letztendlich zum Tod führen..

Durch das Klonen eines Kalbes aus Genen, die aus dem Ohr einer erwachsenen Kuh entnommen wurden, litt das geklonte Tier an gesundheitlichen Problemen. Mit nur zwei Monaten starb das junge Kalb an Herzproblemen und anderen Komplikationen..

Seit 1999 konnten Forscher feststellen, dass der Klonierungsprozess zu einer Störung der normalen genetischen Entwicklung von Individuen führt und Pathologien verursacht. Tatsächlich war das Klonen von Schafen, Kühen und Mäusen nicht erfolgreich: Der geklonte Organismus stirbt kurz nach seiner Geburt..

Im berühmten Fall des Klonens von Dolly, dem Schaf, war einer der wichtigsten Nachteile das vorzeitige Altern. Der Spender des Kerns, aus dem Dolly hergestellt wurde, war 15 Jahre alt, daher wurde das geklonte Schaf mit den Merkmalen eines Organismus dieses Alters geboren, was zu einer raschen Verschlechterung führte.

Verweise

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