ახალი ამბებიგამოგონებასასარგებლო

ცოცხალი ორგანიზმების კლონირება: შთამბეჭდავი შედეგები და სერიოზული პრობლემები

e7f2b306ac18

14 თებერვალი, ყველასთვის ცნობილი დღესასწაულის გარდა, კიდევ ერთი მნიშვნელოვანი მოვლენის დღეა: 2003 წლის ამ დღეს დოლი (Dolly) – პირველი ცხვარი (და, ზოგადად, პირველი ძუძუმწოვარი), რომელიც კლონირების შედეგად დაიბადა, დაიღუპა 6 წლის ასაკში ფილტვების ინფექციის შედეგად. რასაკვირველია, ამ ფაქტის მნიშვნელობა განისაზღვრება არა დოლის დაღუპვით, არამედ მისი დაბადებით: 1997 წელს დოლი დაიბადა კლონირების შედეგად – იყო იმ ცხვრის ზუსტი გენეტიკური ასლი, რომლის დნ მჟავა გამოიყენეს კლონირებისთვის. ძუძუმწოვრების ჩვეულებრივი (სქესობრივი) გამრავლებისას შთამომავლობა არასდროს არ არის თავისი მშობლების ზუსტი ასლი. ეს სტატია მიმოიხილავს კლონირების ექსპერიმენტების მოკლე ისტორიას (რომელიც სწორედ დოლის დაბადებით დაგვირგვინდა) და ამ ექსპერიმენტების შედეგად წამოჭრილ პრობლემებს.

1a0f6f71ed42

დასაწყისში აუცილებელია რამდენიმე მნიშვნელოვანი განსაზღვრება: უჯრედი არის ყოველი ცოცხალი ორგანიზმის ერთეული, რომელიც ორგანიზმის ყველა თვისების განმსაზღვრელ ინფორმაციას ატარებს. ეს დებულება ვრცელდება როგორც ერთუჯრედიან ორგანიზმებზე, ისე მრავალუჯრედიანებზეც, რომელთა შემადგენლობაში შესაძლოა არსებობდეს რამდენიმე ასეულიდან (102) რამდენიმე ათეულ მილიარდამდე (1014) უჯრედი. დნ მჟავა ანუ დნმ ორგანიზმის გენეტიკური მასალაა, რომელიც შეიცავს ყველა ნიშან-თვისების განმსაზღვრელ კოდს. ნებისმიერი ორგანიზმის თითოეულ უჯრედში არსებული დნმ ამ ორგანიზმის ზრდისა და განვითარების სრულ გენეტიკურ კოდს შეიცავს. ორგანიზმების მრავალფეროვნება სწორედ მათი დნმ-ის (გენეტიკური კოდების) განსხვავებებით განისაზღვრება. ბირთვი უჯრედის ნაწილია, რომელიც დნ მჟავას შეიცავს, ციტოპლაზმა კი – ბირთვის გარეთ მყოფი უჯრედის შიგთავსი. კლონები ისეთი ორგანიზმებია, რომელთა დნმ ერთმანეთის იდენტურია. კლონირება კი ასეთი ორგანიზმების მიღების პროცესია. ზოგიერთ შემთხვევაში კლონირება ასევე გამოიყენება გენეტიკური ინჟინერიის ერთ-ერთი მეთოდის აღსაწერად, როცა ხდება დნ მჟავის ერთი ფრაგმენტის მიერთება მეორესთან, ამ ფრაგმენტის სტაბილური შენარჩუნებისა და გამრავლების მიზნით. ამ სტატიაში ტერმინი “კლონირება” მხოლოდ პირველი მნიშვნელობით (იდენტური ორგანიზმების მიღება) იქნება გამოყენებული.

00b0d2528d1c

კლონირების საფუძვლები მეცხრამეტე საუკუნის ბიოლოგიაში

როგორ ხდება უჯრედების სპეციალიზაცია განვითარების დროს ანუ ერთი საწყისი უჯრედიდან (განაყოფიერებული კვერცხუჯრედიდან) სხვადასხვა მრავალნაირი ფუნქციის მქონე (კანის, ღვიძლის, ტვინის, ძვლის) უჯრედის წარმოქმნა? XIX საუკუნის მეორე ნახევარში არსებობდა ჰიპოთეზა, რომ განაყოფიერებული კვერცხუჯრედის ანუ ზიგოტის გაყოფის შედეგად წარმოქმნილ უჯრედებს შორის ხდება მემკვიდრეობითი ინფორმაციის დანაწევრება. ამ ჰიპოთეზის თანახმად, უჯრედების სპეციალიზაცია (ანუ მათი დიფერენციაცია) განისაზღვრება მემკვიდრეობითი ინფორმაციის იმ ნაწილით, რომელიც მათ გადაეცათ საწყისი უჯრედიდან. XIX საუკუნეშივე ამფიბიების ჩანასახებზე ჩატარებულმა ექსპერიმენტებმა უარყო ეს ჰიპოთეზა და აჩვენა, რომ მემკვიდრეობითი ინფორმაცია არ მცირდებოდა ან იყოფოდა ზიგოტიდან წარმოქმნილ უჯრედებში, არამედ უცვლელი სახით გადაეცემოდა თითოეულ შვილეულ უჯრედს. 1894 წელს ჟაკ ლობმა (Jacques Loeb) აღმოაჩინა, რომ შესაძლებელი იყო განაყოფიერებული კვერცხუჯრედის “გადანასკვა” იმგვარად, რომ ბირთვი კვერცხუჯრედის ერთ ნაწილში მოექცეოდა. “ბირთვიანი” ნაწილის რამდენიმე გაყოფის შემდეგ წარმოქმნილი ერთ-ერთი უჯრედის ბირთვი ზოგჯერ უბრუნდებოდა “უბირთვო” ნაწილს. ამის შედეგად ეს ნაწილიც გაყოფას იწყებდა და ნორმალურ ჩანასახს წარმოქმნიდა. 1914 წელს მსგავსი ცდა ჩაატარა ჰანს სპემანმა (Hans Spemann). ეს ექსპერიმენტები, შესაძლოა, ბირთვის ტრანსპლანტაციის (ერთი უჯრედიდან მეორეში გადატანის) და, მაშასადამე, კლონირების პირველ წარმატებულ ცდად ჩაითვალოს.

ბირთვის ტრანსპლანტაციის თეორიული საფუძვლებისა და ტექნოლოგიის განვითარება

1952 წელს რობერტ ბრიგსმა და თომას კინგმა (Robert Briggs, Thomas J. King) აჩვენეს, რომ ბაყაყის ჩანასახიდან მიღებული ბირთვის გადატანის შედეგად უბირთვო უჯრედებში ხდებოდა თავკომბალების განვითარება. როგორც უბირთვო უჯრედების მიღება, ისე ბირთვის გამოცალკევება და მისი ტრანსპლანტაცია ხდებოდა ავტორების მიერ შემუშავებული მიკროქირურგიული მეთოდებით. შემდეგ აღმოჩნდა, რომ, ჩანასახის განვითარებასთან ერთად, ბირთვების დიფერენცირების პოტენციალი მცირდებოდა – ძნელდებოდა ასეთი ბირთვების ტრანსპლანტაციის შედეგად ორგანიზმის ნორმალური განვითარება. ამ დაბრკოლების გადალახვა ნაწილობრივ მოხერხდა ტრანსპლანტაციის პროცედურაში რამდენიმე ცვლილების შეტანით (ტემპერატურის დაწევა ბირთვის მიმღები უჯრედის ზრდის შენელებისთვის და გარკვეული ქიმიური რეაგენტის დამატება, რომელიც დიფერენციაციის ხელისშემწყობი ცილების მოქმედებას ზღუდავდა). ზრდასრული ამფიბიების ორგანიზმებისგან კი საერთოდ ვერ მოხერხდა ისეთი ბირთვების მიღება, რომელთა ტრანსპლანტაციის შედეგად ნორმალური ჩანასახის განვითარება იქნებოდა შესაძლებელი. მოგვიანებით ასევე გაირკვა, რომ ტრანსპლანტაციის წარმატებისთვის ბირთვები უნდა შეგროვდეს არა უჯრედების გაყოფის დროს, არამედ მათი “დასვენების სტადიაში”. ამფიბიებზე მიღებული შედეგები საფუძვლად დაედო ბირთვის ტრანსპლანტაციის ექსპერიმენტებს სხვა ორგანიზმებში: 1960-იან წლებში უკვე ჩატარდა მწერებისა და თევზების კლონირების რამდენიმე წარმატებული ცდა, 1980-იან წლებში კი ეს ექსპერიმენტები თაგვებზეც შესრულდა. სხვა ძუძუმწოვრების კლონირების ცდებიც წარმატებით სრულდებოდა იმ შემთხვევაში, თუ ბირთვი ჩანასახის ადრეულ სტადიაზე იყო მიღებული: ორგანიზმის განვითარების გვიან სტადიაზე კლონირების ეფექტურობა საგრძნობლად კლებულობს. სწორედ ამ თვალსაზრისით იყო შესანიშნავი დოლის დაბადება – პირველი კლონირებული ცხვრისა, რომლის შესაქმნელად აუცილებელი გენეტიკური მასალა (ბირთვი) მიღებული იყო ზრდასრული ცხოველის – 6 წლის ცხვრის სარძევე ჯირკვლებიდან.

რითი გამოირჩეოდა “დოლის ექსპერიმენტი”?

როგორც ზემოთ აღვნიშნეთ, ზრდასრული ორგანიზმიდან მიღებული ბირთვის ტრანსპლანტაციის უნარი მეტად შეზღუდულია. მეორე მხრივ, “დასვენების სტადიაში” მყოფი უჯრედებიდან მიღებული ბირთვისთვის ეს პროცესი გაცილებით ეფექტურია. იენ უილმუთი (Ian Wilmut) და მისი კოლეგები როზლინის ინსტიტუტში (Roslin Institute, Scotland) სწორედ ამ ორ გარემოებას განიხილავდნენ ცხვრის კლონირების სტრატეგიის შემუშავებისას. მათ ივარაუდეს: წარმატებული ტრანსპლანტაციისთვის აუცილებელი იყო, რომ ამ პროცესში მონაწილე ორივე უჯრედი (როგორც უბირთვო, ასევე ის, რომელიც ბირთვის მისაღებად იყო არჩეული) ერთსა და იმავე სტადიაში ყოფილიყო. ამასთან, 6 წლის ცხვრის უჯრედები საკვები ნივთიერებებით ღარიბ გარემოში მოათავსეს. სავარაუდოდ, ამის შედეგად ზრდასრული უჯრედის ბირთვში არსებულ დნ მჟავას მოშორდა ის ცილები, რომლებიც უზრუნველყოფდნენ მის “სპეციალიზაციას”. ამ მნიშვნელოვანი მოდიფიკაციების შედეგად (და სუროგატი ცხვრის ორგანიზმში განვითარების შემდეგ) 1996 წლის ივლისში დაიბადა დოლი.

დოლი წარმატებით დაგვირგვინებული მხოლოდ ერთი შედეგი იყო იმ 277 ტრანსპლანტირებული უჯრედიდან, რომელიც უილმუთმა და მისმა თანამშრომლებმა მიიღეს. ამ გარემოებამ გამოიწვია არაერთი ეჭვი თუ სკეპტიკური შეკითხვა, რომლებიც, პირველ რიგში, ტრანსპლანტირებული ბირთვის იდენტობას ეხებოდა: მრავალი ექსპერტი ვარაუდობდა, რომ ეს ერთადერთი უჯრედი იყო არა სპეციალიზებული, არამედ ღეროვანი (არადიფერენცირებული) უჯრედი (stem cell) და დოლის დაბადება სწორედ ამით აიხსნებოდა. სკეპტიციზმის მეორე საფუძველი 6 წლის შემდეგ – დოლის შედარებით ნაადრევი დაღუპვის გამო წარმოიშვა: ამბობდნენ, რომ დოლის დნ მჟავა არა 6, არამედ 12 წლისა იყო (მისი ბირთვის ასაკის გათვალისწინებით) და მისი სიკვდილი “ნაადრევი დაბერებით” იყო გამოწვეული. დაბერების დაჩქარების სავარაუდო მექანიზმი ქრომოსომების (დნმ-ის დამოუკიდებელი ფრაგმენტების) დამოკლებაა და ეს პროცესი, შესაძლოა, უკვე დაწყებული იყო ახალდაბადებული დოლის უჯრედებში. ოპონენტები ასევე აღნიშნავდნენ, რომ დოლის “ზუსტი გენეტიკური ასლის” სახელით მოხსენიება არ შეესაბამებოდა სინამდვილეს, რადგან დოლის და მის დედას მხოლოდ ძირითადი გენეტიკური მასალა (რომელიც ბირთვშია მოთავსებული) ჰქონდათ იდენტური, ციტოპლაზმა და მასში შემავალი დნმ კი – სხვადასხვანაირი. აქ აუცილებელია აღვნიშნოთ, რომ ეს კრიტიკა ზოგადად ბირთვის ტრანსპლანტაციის მეთოდს და მასთან დაკავშირებულ ტერმინოლოგიას ეხება და არა მხოლოდ დოლის კლონირების ექსპერიმენტს.

უილმუთი და მისი კოლეგები ამ მოსაზრებებს უსაფუძვლოდ თვლიან: ღეროვანი უჯრედის მოხვედრა სარძევე ჯირკვალში, მათი განმარტებით, თითქმის შეუძლებელი იყო. რაც შეეხება დნმ-ის დაბერებას, ამ პროცესის დაჩქარების საბუთი კლონირებულ ცხოველებში (და, კერძოდ, დოლის ორგანიზმში) ჯერ არ არსებობს. თანაც, ფილტვების ინფექციის შედეგად 6 წლის ასაკში ცხვრის დაღუპვა სულაც არ არის უჩვეულო. კლონირებულ ცხოველებში ხშირად იჩენს თავს მნიშვნელოვანი (თუმცა არა სიცოცხლესთან შეუთავსებადი) დეფექტები, მაგრამ დოლი სავსებით ნორმალურად ვითარდებოდა. ამრიგად, როგორც დოლის “წარმოშობის”, ისე მისი დაღუპვის მიზეზების შესახებ აზრთა სხვადასხვაობა ჯერ კიდევ არსებობს.

კლონირების პერსპექტივები და მასთან დაკავშირებული პრობლემები

დოლის დაბადებას მოჰყვა კატის, ძაღლის, ბოცვრის, ღორისა და ძროხის ბირთვის ტრანსპლანტაციის წარმატებული ექსპერიმენტები. 2001 წელს კლონირებისთვის ასევე წარმატებით გამოიყენეს დაღუპული ცხოველის (გარეული ცხვრის – მუფლონის) უჯრედიც კი. 2003 წელს მოხდა ცხენისებრთა ოჯახის წარმომადგენლის პირველი კლონირება. კლონირებული იყო ჯორი, რაც ასევე ბუნებრივად სტერილური ცხოველის კლონირების პირველი შემთხვევაა. ამ ექსპერიმენტში, “დაბერებული” დნ მჟავის პრობლემის თავიდან ასაცილებლად, ბირთვი 45 დღის ასაკის ჩანასახიდან იყო მიღებული. აქვე უნდა აღინიშნოს, რომ წმინდასისხლიან/სადოღე ცხენებზე ცხოველთა კლონირების გავრცელების შესაძლებლობამ დიდი პროტესტი გამოიწვია: კლონირების ოპონენტები ამტკიცებდნენ, რომ ამ მეთოდის დანერგვა ძირს გამოუთხრიდა ცხენების სელექციის ხელოვნებას და დოღს იდენტური კლონების შეჯიბრებამდე დაამდაბლებდა.

პრიმატების კლონირებას უდიდესი სამედიცინო მნიშვნელობა აქვს, მაგ., გენეტიკურად იდენტური მაიმუნების მისაღებად, რაც შიდსის საწინააღმდეგო ვაქცინის მისაღებად შესანიშნავი შენაძენი იქნებოდა. ჯერჯერობით ორი კლონირებული რეზუს-მაკაკას გენეტიკური მასალა ჩანასახის განვითარების ადრეულ ეტაპებზეა მიღებული. ზრდასრული ცხოველის უჯრედებიდან მიღებული ბირთვის ტრანსპლანტაცია ამ შემთხვევაშიც რთული პრობლემაა.

ბუნებრივია კითხვა, შესაძლო იქნება თუ არა ადამიანების კლონირება? ეთიკური საკითხების გარდა, რომელიც ასეთ შემთხვევაში თავისთავად წამოიჭრება, არსებობს მეთოდოლოგიური პრობლემებიც: თვით იენ უილმუთი აღიარებს, რომ, დოლის წარმატებული მაგალითის გარდა, არსებობს კლონირების არაერთი დამაფიქრებელი შედეგი (მაგ., დოლის დაბადებიდან ცოტა ხნის შემდეგ კლონირებული ცხვარი, რომელიც არასრულყოფილად განვითარებული ფილტვებით დაიბადა; ხშირ შემთხვევაში კლონირების გზით დაბადებულ ცხოველებს არაბუნებრივად დიდი ზომის შინაგანი ორგანოები ახასიათებთ და ა.შ.). სწორედ ასეთი შემთხვევების გამო მეცნიერთა უმრავლესობას დაუშვებლად მიაჩნია ადამიანის კლონირების დაწყება არსებული თეორიული ცოდნისა თუ ექსპერიმენტული მეთოდოლოგიის საფუძველზე. ჯერ კიდევ 2001 წელს ამერიკის ეროვნულ აკადემიაში ამ თემაზე ჩატარებული კონფერენციის თითქმის ყველა მონაწილემ აღიარა, რომ ადამიანის კლონირება უსაფრთხო მეთოდად ვერ იქნება მიჩნეული. თუმცა კონფერენციის მონაწილე მეცნიერთა ნაწილი აცხადებდა, რომ ადამიანის გამრავლების შესახებ დაგროვილი ცოდნა მნიშვნელოვნად აღემატება ინფორმაციას ამ პროცესის შესახებ სხვა ძუძუმწოვრებში. ამიტომ, მათი აზრით, ადამიანის კლონირებისას შესაძლო იქნება ცხვრებისა და მღრღნელების შემთხვევაში მიღებული არასასურველი შედეგების თავიდან აცილება. ადამიანის კლონირების მომხრეთა მთავარი არგუმენტი კი ეხება ადამიანის უფლებებს, რადგან “ნებისმიერი ადამიანის ფუნდამენტური უფლებაა გამრავლდეს იმ გზით, რომელსაც ის აირჩევს”.

დასკვნა

დოლის კლონირება უდავოდ დიდ მეცნიერულ მიღწევად უნდა ჩაითვალოს, რადგან ამ ექსპერიმენტის ავტორებმა თავი გაართვეს უაღრესად რთულ ამოცანას როგორც თეორიული თვალსაზრისით, ისე მრავალსაფეხურიანი ცდის თითქმის უნაკლო შესრულების მხრივ. ცხოველების (კერძოდ, ძუძუმწოვრების) კლონირების პრაქტიკული მნიშვნელობა ბიოტექნოლოგიისა და მედიცინისთვის ეჭვგარეშეა. ამასთან, ადამიანის კლონირება, რაშიც იგულისხმება კონკრეტული პიროვნების ზუსტი გენეტიკური ასლის შექმნა ბირთვის ტრანსპლანტაციის საფუძველზე, მრავალ ეთიკურ და მეთოდოლოგიურ პრობლემას ქმნის და მათ გადაჭრას ალბათ კიდევ არაერთი წელი დასჭირდება.

წყარო: 24saati.ge

მსგავსი ამბები

Back to top button