Twoja wyszukiwarka

TOMASZ ŁĘSKI
OD TRASZKI DO OWCY
Wiedza i Życie nr 1/2000
Artykuł pochodzi z "Wiedzy i Życia" nr 1/2000

Jednym z pierwszych badaczy, który próbował zrozumieć, na czym polega proces specjalizacji komórek zwierzęcych, był niemiecki embriolog Hans Spemann. Dzięki błyskotliwym eksperymentom, które przeprowadził w latach dwudziestych na zarodkach traszki, udało mu się położyć podwaliny pod współczesną embriologię, za co później dostał Nagrodę Nobla. Spemann zdawał sobie sprawę, że pojedyncza komórka wyjęta z szesnastokomórkowego zarodka traszki nie jest w stanie samodzielnie rozwinąć się w kompletny organizm traszki. W swoich eksperymentach wykazał jednak, że czynnik, który ograniczał potencjał rozwojowy tych komórek, znajduje się w cytoplazmie, natomiast jądra tych komórek są zdolne pokierować rozwojem całego organizmu (a więc zawierają kompletną informację genetyczną).

Kolejnym kamieniem milowym w badaniach rozwoju embrionalnego zwierząt były eksperymenty Amerykanów Thomasa Kinga i Roberta Briggsa, przeprowadzone w latach pięćdziesiątych w Filadelfii. W trakcie badań nad zarodkami żab opracowali stosowaną do dziś technikę "transplantacji jąder komórkowych". Polega ona na przeszczepianiu jąder z komórek wyspecjalizowanych do komórek jajowych (oocytów), z których uprzednio usunięto ich własne jądra. Dzięki takiemu zabiegowi można obserwować jądra komórkowe wyspecjalizowanych komórek, wolne od wpływu czynników zawartych w ich cytoplazmie i w obecności czynników obecnych w oocycie. W swych eksperymentach wykazali, że w wyniku przeszczepienia jąder z zaawansowanych żabich zarodków do oocytu można uzyskać zdrowe kijanki.

W latach sześćdziesiątych John Gurdon, zajmujący się biologią rozwoju na Uniwersytecie w Oksfordzie, stosując opracowaną przez Kinga i Briggsa technikę, badał jądra pobrane z wyspecjalizowanych komórek nabłonka kijanek żaby szponiastej (Xenopus laevis). Uzyskał kijanki będące ich klonalnymi kopiami, które nie rozwijały się jednak w dorosłe żaby.

W 1979 roku świat obiegła wiadomość, że niemiecki embriolog Karl Illmensee, będący w tym czasie profesorem Uniwersytetu Genewskiego, po raz pierwszy na świecie dokonał klonowania ssaków. Twierdził, że uzyskane przez niego myszy powstały z częściowo wyspecjalizowanych komórek mysiego zarodka. Pomimo wielu prób jego eksperymentów nikomu nie udało się powtórzyć i uznano go za oszusta. Jeden ze znanych specjalistów w dziedzinie biologii rozwoju, Davor Solter pracujący w Instytucie Wistar w Filadelfii, stwierdził, że klonowanie ssaków jest niewykonalne.

W latach osiemdziesiątych opracowane zostały techniki klonowania ssaków metodą dzielenia bardzo wczesnych - złożonych z 2-8 komórek - zarodków (proces analogiczny do tego, w którym na świat przychodzą ludzkie bliźnięta jednojajowe). Metody te zostały zastosowane m.in. do klonowania myszy, świń, koni, bydła i owiec. Nie pozwalały one jednak na klonowanie dorosłych osobników, a jedynie na uzyskiwanie ograniczonej liczby identycznych genetycznie organizmów w tym samym wieku.

27 lutego 1997 roku wiadomością numer jeden w serwisach informacyjnych stało się doniesienie o sklonowaniu pierwszego na świecie ssaka - owieczki, której nadano imię Dolly. Rzeczywistością stało się to, co Davor Solter uważał za niewykonalne. Tym razem to nie oszustwo. Dziś, po ponad 2 latach od tego wydarzenia, wiemy, że Dolly na pewno jest klonem dorosłego organizmu. Ian Wilmut stworzył owieczkę dzięki fuzji zróżnicowanej komórki wymienia dorosłej owcy z pozbawioną jądra owczą komórką jajową (za pomocą techniki zwanej elektrofuzją). Cały sekret polegał na tym, że komórkę, z której pochodziło jądro, uprzednio przegłodzono, hodując na bardzo ubogiej w składniki pokarmowe pożywce, co pozwoliło "wyciszyć" jej aktywność i upodobnić do komórki embrionalnej.

W lipcu 1998 roku specjalistom z Uniwersytetu Hawajskiego w Honolulu udało się sklonować myszy. Sukces hawajskiej grupy wynikał z połączenia techniki "transplantacji jąder komórkowych" z techniką głodzenia komórek-dawców jąder zastosowaną po raz pierwszy przez Iana Wilmuta.

Pod koniec 1998 roku grupa badaczy z Korei Południowej doniosła o uzyskaniu zarodka będącego klonem dorosłej kobiety. Eksperyment przerwano, gdy zarodek wszedł w stadium 4 komórek.