A kihalt élőlények klónozásáról
Növényi magok százezreit, veszélyeztetett és kihalt állatok tízezreinek sejtjeit őrzik világszerte különböző génbankokban. A kutatók azért gyűjtik megszállottan ezeket, hogy klónozni tudják majd a kihalt fajokat. Mennyire reális az, hogy nemsokára mamutok rohangálnak a tundrán vagy kardfogú tigrisek vadásznak a ma élő állatokra?
2003. július 30-án egy spanyol és francia kutatókból álló csapat kis időre visszafordította az időt. Visszahozták az életbe a kihalt spanyol kőszáli kecskét (Capra pyrenaica pyrenaica), csak hogy lássák, ahogy megint kihal. Az állat több ezer éven keresztül élt a Pireneusokban, míg meg nem érkezett az ember és el nem kezdett vadászni rá. Annyira sikeresen irtották a kőszáli kecskét, hogy 1989-ben már csak néhány tucatnyi maradt belőle. Tíz évvel később már csak egy példány élt, Celia.
A csapat vezetője, Alberto Fernández-Arias lelkesen kutatja a módját, hogyan lehetne visszahozni kihalt állatokat. Maga az ötlet nem új, erre épül Michael Crichton Jurrasic Park regénye, amelyben dinoszauruszokat élesztenek fel. Eddig azonban Celia klónja volt a legközelebb ahhoz, hogy visszahozzanak egy már kihalt fajt. Az ő sejtjeit használták fel később, hogy klónt hozzanak létre. Egy kecskének a petesejtjeit módosították Celia DNS-ével, majd ültették bele a donoranyába. Összesen 57 beültetésből csak hét állat lett vemhes, ebből is csak egy hordta ki Celia klónját. Élve született, de csak tíz percig élt, utána elpusztult. A későbbi vizsgálatok kimutatták, hogy a belső szervei nem fejlődtek ki rendesen.
A technológia akkor még kezdetleges volt, alig hét évvel vagyunk Dolly, az első klónozott emlős megszületése után. Akkoriban a klónozás még úgy történt, hogy egy állat sejtjéből kinyert DNS-t helyezték bele egy genetikailag megtisztított petesejtbe. Ezután elég volt egy elektromos sokk, hogy a sejt osztódni kezdjen, ezt tették a béranya méhébe. A módszer miatt nagyon kevés volt a megmaradt terhesség, és az állatok többsége végzetes egészségi problémákkal született meg.
Nagyon sok próbálkozás volt az elmúlt években különböző állatokkal, volt néhány élve születés is, de egyik klón sem érte meg a felnőttkort. A legnagyobb problémát az jelentette, hogy a kihalt állat DNS-ét egy rokon állat sejtjébe helyezték, majd a petesejtet egy szintén rokon faj nőstényének méhébe tették. Ezek a hibrid embriók aztán nem tudnak megfelelően fejlődni, hiszen a klónozni kívánt állat DNS-ét hordozza, de a donorállat mtDNS-ét tartalmazza. Mindkettő genetikai kódokat jelent, más és más utasításokat adnak a sejteknek, amelyek így ellentmondásba keverednek, nem fejlődnek kellően és így teljes szervek hiányozhatnak a kifejlődött példányból.
Az elmúlt évtizedben a kutatók jókorát léptek, kis túlzással, a klónozás nagy kockázatokat rejtő tudományágból egy szinte mindennapi kutatássá nőtte ki magát. A kutatók odáig jutottak, hogy szinte bármelyik sejtből tudnak egeret klónozni vagy képesek megtermékenyíteni egy mesterségesen létrehozott petesejtet szintén mesterséges hímivarsejttel, mindezt őssejtek segítségével. A kiindulópont az embrionális őssejt volt, amelyeket pluripontens őssejtekké alakítottak, mert abból számos sejttípus alakítható ki.
Miért klónozzunk?
A megfelelő technológia kidolgozása tehát már nagyon közel van, szinte karnyújtásnyira vagyunk attól, hogy a kutatók tényleg képesek legyenek kihalt állatokat klónozni.
” Amire válaszolniuk kell, hogy miért akarják ezt" – magyarázza Ross MacPhee a New York-i American Museum of Natural History kurátora. A Jurassic Parkban a szórakoztatás volt a cél, aztán minden katasztrófába torkollott. De ez csak fantázia, a tudósok ugyanis csak olyan állatokat tudnak visszahozni, amelyek az elmúlt évtizedekben, évszázadokban, esetleg évezredekben haltak ki. Ezek közül is azokat, amelyek elegendő DNS-mintát hagytak hátra, hogy az elég legyen a kutatásokhoz
Soha nem leszünk képesek például egy 65 millió évvel ezelőtt kihalt Tyrannosaurus rexet visszahozni, mert a DNS felezési ideje körülbelül 521 év. Magyarán 521 év után a nukleotidok közötti kötések fele megszakad, újabb 521 év után a maradék felének a kötése is felbomlik, és így tovább, egészen addig, amíg teljesen használhatatlanná nem válik az elpusztult élőlény örökítőanyaga. A tanulmány becslése szerint még ideális körülmények közt, mínusz 5 fokon is minden kötés felbomlana legfeljebb 6,8 millió év alatt. De a DNS sokkal hamarabb olvashatatlanná válna, mert nagyjából 1,5 millió év után olyan kis részekre szakad szét a láncolat, hogy abból képtelenség értelmes információkat kinyerni.
Visszatérve az eredeti kérdésre, hogy miért kellene klónozni a kihalt állatokat, viszonylag egyszerűen meg lehet válaszolni.
” Azokat, amelyek az emberi tevékenység miatt haltak ki, kötelességünk visszahozni" – ezt Michael Archer, a University of New South Wales paleontológusa mondja. Mások azzal érvelnek, hogy sok gyógyszerészeti hatóanyagot nem maguktól találtak ki a kutatók, hanem természetes összetevőkből állnak össze, olyan növényekből, amelyek egy részét kihalás fenyegeti. Vannak olyan kutatók, akik szerint a környezetre is pozitív hatással vannak az ott élő állatok, Szergej Zimov orosz ökológus azt állítja, hogy 12 ezer évvel ezelőtt a mamutoknak volt köszönhető, hogy Szibériában füves sztyeppe volt a jellemző. A nagy testű állatok feltörték a földet és a természetes trágyázás is meg volt oldva. Eltűnésükkel a moha átvette a hatalmat és terméketlen tundrává változtatta a területet.
Az ellenzők legfőbb érve a biológiai diverzitás, a veszélyeztetett állatok klónozásával nem oldódik meg a genetikai diverzitás problémája. Ugyanakkor ha egy fajnak nagy a genetikai diverzitása, akkor nagyobb az esélye a túlélésre. A klónozás csak a külső hatásokra adhat választ, mint a vadászat vagy az élőhely elpusztítása.
Dinoszauruszt nem, de mamutot igen
Ha dinoszauruszokat nem is tudunk visszahozni, vannak még olyan legendás állatok, amelyekkel nagyobb szerencsénk lehet. Ilyen például a mamut, amelynek klónozásáról már évtizedek óta vitáznak kutatók. Egyelőre addig jutottak, hogy a szibériai tundrában találtak néhány viszonylag jó állapotban lévő mamutot, amelyekben ép sejtmagokat is találhatnak. Egyszerűbb lenne, ha élő sejtet találnának, de sokan kétlik, hogy találnak erre megfelelő sejtet.
Elvileg ép sejtmagból is lehet klónozni, de ez sokkal bonyolultabb. Ilyenkor a sejtmagot egy elefánt petesejtjébe kellene helyezni, ahonnan előzőleg kivették az elefánt sejtmagját, majd beültetni a sejtet egy nőstény elefántba. És itt visszautalhatunk a klónozás kezdeti időszakára jellemző problémákra, hogy milyen arányban voltak sikeresek az ilyen beültetések. Ha sikerült is a beültetés, majdnem két évet kell várni az első mamutbébire, az elefántok ugyanis elég hosszú ideig terhesek. Vagyis még jó néhány évig nem látunk élő mamutot az állatkertekben.
Más állatokat azonban láthatunk, az elmúlt évek egyik nagy előrelépése Ausztráliában történt nagyjából egy évvel ezelőtt. A Lazarus Projektben Andrew French klónozási szakember és csapata egy igazán különleges békafajt próbált újraéleszteni, az 1980-as években kihalt faj az emésztőrendszerében neveli fel utódait. A szomatikus sejtmag átvitel (SCTN) módszerével nagy előrelépést értek el, sikerült létrehozni a kihalt állat embrióját. Gyakorlatilag találtak egy rokon békafajt, amely szintén azon a területen él, deaktiválták a petéit, és kicserélték azokat a kihalt béka petéire. A peték osztódni kezdtek és eljutottak egy korai embrionális állapotig, de itt megállt a folyamat, és sajnos nem élték túl a kísérletet.
Világvégebankok
Ha ilyen nehéz kihalt állatok DNS-ét megszerezni, akkor ez az egész klónozás csak hipotetikus kérdés? Az elmúlt években nagyon sok intézmény és ország elkezdte állatok és növények sejtjeit elraktározni. Norvégiában a kormány a Spitzbergákon hozott létre egy magbankot, ahol már 800 ezer növény magjának mintáit őrzik, több mint száz országból érkeztek már oda minták. A magbankban összesen 4,5 millió mintát tudnak tárolni, és még van mit gyűjteni a világon.
Állatoknak is létrehoztak hasonló génbankokat, több országban is van ilyen intézmény. A legismertebb talán a híres San Diegó-i állatkert mellett Fagyott Állatkertnek nevezett épület, ahogy több mint tízezer állat sejtjeit őrzik, nagyjából ezer különböző fajból. A legtöbb faj veszélyeztetett vagy már ki is halt.
A brazil kormánynak is van egy sejtbankja olyan állatok sejtjeivel, amelyek sehol máshol nem találhatóak meg. Két tudományos intézmény is azon dolgozik, hogy klónozási technológiákat tanulmányozzanak, másfél évvel ezelőtt be is jelentették, hogy veszélyeztetett állatokat klónoznának. Több faj is felmerül, mint például a jaguár, a sörényes farkas és az oroszlán.
Mi legyen a klónokkal?
Vannak persze ellenzői is a programnak és most nem említjük az eleve klónozásellenesek érveit. Néhányan azt mondják, nem erre kellene költeni dollármilliókat, hanem arra, hogy a még élő fajokat felfedezzük és megmentsük a pusztulástól. A WWF adatai szerint évente legalább tízezer faj hal ki, sokukkal soha nem találkozott az ember. Ez a kihalási folyamat 1000-10000-szer gyorsabb a természetesnél. Szerencsére ahogy a történelemben mindig, most is igaz az az állítás, hogy egyszerre több irányba is lehet kutatni, nem kell az egyikről lemondani azért, mert van egy másik, szintén ugyanolyan fontos cél.
Olyan kérdések is felmerülnek, hogy ha visszahoznak egy már kihalt állatot, akkor mit tegyenek vele. Ha nincs párja, akkor sok értelme nem volt, halálával megint kipusztul a faj. Ha sikerül több generációt túlélniük, mikor engedhetik ki a természetbe a visszahozott élőlényeket? Nem csupán a vadászat veszélyezteti az esetleg visszatelepített állatokat, sokuknak egyszerűen már nincs természetes élőhelye. Az ausztráli békát egy gombafaj pusztította ki, ha visszaengedik őket a természetbe, valószínűleg megint megtámadja őket a gomba és ugyanarra a sorsra juthatnak.
Zárásként Hank Greely, a Stanford University bioetikusát idéznénk, aki nagyon sok időt szentelt a klónozás etikai és jogi problémáinak vizsgálatára. Ő azt mondja, hogy az a tény, hogy a tudomány eljutott idáig elég ok arra, hogy felkaroljuk a kihalt állatok klónozását.
(index)
