Klonowanie jest bardzo kontrowersyjnym tematem. Fascynuje nie tylko naukowców, ale i filozofów, a także zwykłych ludzi, którzy ciekawi są efektów jakie mogłoby ono wywołać.
Klonem nazywany jest zbiór komórek o identycznym genotypie. Są one swoimi wiernymi kopiami. Powstają one w sposób naturalny w przyrodzie, w wyniku podziału komórki macierzystej (jak u organizmów jednokomórkowych) lub w wyniku rozmnażania bezpłciowego z jednego organizmu macierzystego (w przypadku organizmów wielokomórkowych). Klonami nazywane są także fragmenty nici DNA o identycznym układzie nukleotydów budujących je.
Mało kto zdaje sobie sprawę z tego, że ludzkość klonuje od kiedy powstały pierwsze winnice, a może nawet i wcześniej. Zjawisko to nazywane jest szczepieniem roślin. Ogrodnik odcina fragment gałązki lub nawet jeden liść (w przypadku roślin innych niż winogrona) i następnie z niego hoduje nową roślinkę, która jest identyczna jak roślina, z której pobrano szczepkę. Dzięki takim zabiegom uzyskuje się wielopokoleniowe identyczne winogrona, dające takie same owoce, co sprawia, że smak wina produkowanego z nich, w każdym pokoleniu jest prawie taki sam, dzięki czemu winnica może zachować renomę.
Celem klonowania jest doprowadzenie do uzyskania nowego organizmu, mającego identyczny genotyp co dawca materiału genetycznego (komórka/organizm macierzysty). Jako proces polega ono na przeniesieniu jądra komórki somatycznej do komórki jajowej, z której uprzednio usunięto jej jądro. W komórce jajowej występuje pojedynczy (haploidalny) zestaw genów, żeby mogła ona przyjąć drugą połowę od komórki plemnikowej w momencie zapłodnienia. Powstaje wtedy zygota, która ma już podwójny (diploidalny) zestaw genów. Osobnik rozwinięty z takiej zygoty będzie miał we wszystkich (poza gametami) komórkach diploidalny zestaw genów. Przeniesienie diploidalnego DNA komórki somatycznej do pozbawionej jakiegokolwiek genomu komórki jajowej umożliwia powstanie zygoty, która przy sprzyjających warunkach może rozwinąć się w żywy organizm. Zazwyczaj jest to komórka jajowa osobnika tego samego gatunku (transfery do komórek jajowych osobników innych gatunków bardzo rzadko dają oczekiwane wyniki). Komórka jajowa stanowi w takim zabiegu swoisty nośnik, dawcą (którego klon powstanie) będzie komórka, z której genom przeniesiony zostanie do komórki jajowej. Musi ona być w odpowiednim stadium rozwoju, zwanym oocytem. Przy pomocy niezwykle małych i precyzyjnych narzędzi jesteśmy w stanie usunąć chromosomy z jądra oocytu, a następnie połączyć go z komórką-dawcą, dzięki czemu powstaje zygota. Jeśli rozwijać się ona będzie prawidłowo i wszczepi się ją w ściankę macicy, można doprowadzić do rozwinięcia nowego organizmu - kopii komórki-dawcy. Często, aby oocyt po złączeniu z komórką-dawcą prawidłowo się rozwijał, stosuje się względem niego delikatne pobudzanie prądem elektrycznym, które symuluje ruchy stymulacyjne plemnika w warunkach naturalnych.
Najbardziej znanym klonem jest pierwsza sklonowana owca Dolly. Udało się otrzymać ją w wyniku klonowania jej (z pobranych z gruczołu mlecznego owcy będącej w czwartym miesiącu ciąży) komórek, które wykazują dużą stabilność układu chromosomów (jest to poniekąd gwarantem zachowania całości informacji genetycznej bez uszkodzeń). Badanie genetyczne w sposób niezbity udowodniły, że jest ona w pełni rozwiniętym klonem osobnika dorosłego. W różnych laboratoriach na całym świecie stosując podobne metody, wielu grupom badawczym udało się uzyskać zdrowe klony bydła i myszy, które hodowane były z komórek pochodzących od samic nie będących w ciąży.
Klonowanie metodą przenoszenia jąder jest co prawda procesem powtarzalnym, jednak ma swoje ograniczenia. Przede wszystkim nie jest on zbyt wydajny. Ponadto wszelkie wykonane badania potwierdziły prawidłowość, że przeżywalność zarodków była tym mniejsza im starsza była komórka-dawca. W wyniku stosowania tej metody do porodu przeżywa zaledwie 1-2% osobników sklonowanych. A nawet jeśli potrafią one przetrwać także i poród, giną wkrótce po nim. Na razie przyczyny tak ogromnych strat nie są do końca poznane. Podejrzewa się, że wpływ na to ma długość telomerów chromosomowych z komórki-dawcy. Genom starzeje się wraz z organizmem. Chromosomy mają swoisty "licznik" w postaci właśnie telomerów, krótkich odcinków na końcu ramienia chromosomu, które skracają się z każdym podziałem komórki i nie ulegają odbudowie, na podstawie czego można wnioskować o wieku organizmu. Im krótszy telomer, tym organizm starszy, gdyż więcej podziałów komórkowych przetrwał. Stosowanie różnych komórek-dawców mogłoby poprawić wyniki, co obecnie wprowadza się do powszechnego użytku.
Klonowanie otwiera przed nami wiele możliwości - dzięki temu jesteśmy w stanie wytwarzać organizmy o dowolnym zestawie cech. Manipulując genomem i naprawiając niektóre jego fragmenty możemy wyhodować tzw. osobniki transgeniczne - modyfikowane genetycznie. Są one istotne zwłaszcza z punktu widzenia badań naukowych, choć organizmy takie mogą być też producentami cennych białek służących np. do produkcji leków i farmaceutyków innego rodzaju. Metoda prowadząca do trzymania takich osobników jest jednak niesamowicie niewydajna i bardzo czasochłonna. Wymaga bowiem iniekcji (wstrzyknięcia) sekwencji DNA, w której znajduje się pożądany gen do dużej liczby zapłodnionych już oocytów. Niestety, bardzo niewiele z nich pobierze ten fragment DNA i wbuduje go w swoje sekwencje nukleotydów, co doprowadzi do jego ekspresji (ujawnienia się) u potomstwa. Zwierzęta wyhodowane są następnie krzyżowane, by przekazać gen dalej.
Jeśli dotyczy to pojedynczych komórek, wystarcza tu prosty zabieg chemiczny, aby fragment DNA został przez nie pobrany. Jeśli zostaną one komórkami-dawcami, całe potomstwo będzie zawierało fragment przez nie wbudowany do genomu. Jest to daleko bardziej wydajny zabieg niż mikroiniekcja, dlatego też zaczyna być coraz szerzej stosowany.
Pierwszym transgenicznym klonem była owca Dolly, która przyszła na świat latem 1997 roku. Dolly jest wynikiem zaszczepienia genomu komórki-dawcy do komórki jajowej pochodzącej od innego gatunku, co pozwala naukowcom wierzyć, że przy udoskonaleniu metod pozyskiwania komórek jajowych innych gatunków, możliwe będzie dowolne zmienianie jego genomu przy jednoczesnej możliwości tworzenia dokładnych kopii takiego osobnika.
Kolejnym ważnym aspektem klonowania jest to, że daje ono możliwość hodowania zmodyfikowanych pod kątem genetycznym narządów zwierzęcych, które nadawałyby się na przeszczepy dla ludzi. Przy obecnej rocznej liczbie zgonów pacjentów, którzy bezsilnie czekają na odpowiedniego dawcę, takie rozwiązanie wydaje się być prawdziwym zbawieniem. Obecnie wiadomo, że narząd pochodzący od świni, który przeszczepiony zostanie człowiekowi, będzie odrzucony i wywoła bardzo silną reakcję immunologiczną organizmu. Spowodowane to będzie przez specyficzne białka, które znajdują się na powierzchni komórek świni. Zmodyfikowane one są przez enzym zwany transferazą. Na podstawie tego można przypuszczać, że jeśli przeszczep będzie pochodzić od genetycznie zmodyfikowanej świni, która pozbawiona zostanie tego enzymu, powinien zostać bez większych przeszkód przyjęty (pod warunkiem podawania pacjentowi dodatkowych leków, działających hamująco na inne, mniej silne reakcje układu odpornościowego).
Ponadto, techniki transgeniczne mogą posłużyć hodowli dużych zwierząt z pewnymi schorzeniami genetycznymi, na których można by przeprowadzać badania dotyczące leczenia tych chorób. Prowadzi się co prawda badania na myszach, jednakże ich geny zawierające mutacje wywołujące np. mukowiscydiozę, znacznie różnią się od ludzkich, nie można więc odnosić otrzymanych w ten sposób wyników do prawdopodobnych reakcji ludzkiego organizmu. Przypuszczalnie owce byłyby lepszymi zwierzętami do badań, gdyż ich płuca są zbliżone budową do ludzkich. Ponadto, przeżywają one znacznie dłużej niż małe myszy, w związku z czym badaczom łatwiej byłoby określić przypuszczalne długoterminowe skutki terapii. Takie badania jednakże wzbudzają wiele wątpliwości natury etycznej, choć opinia publiczna zazwyczaj dopuszcza prowadzenie takich badań pod warunkiem, że choroba badana stanowi poważne zagrożenie, a zwierzętom zapewnia się odpowiednie warunki i nie przysparza im się niepotrzebnych cierpień.
Tak hodowane zwierzęta można by przypuszczalnie także wykorzystać do terapii komórkowych chorób, których leczenie jest obecnie niemożliwe (dystrofia, choroba Parkinsona, itp.), a jedyny sposób na utrzymanie chorego przy życiu to podawanie mu komórek, które w jego organizmie nie są w stanie same się różnicować i dzielić. Przy dokładnie zaplanowanym genotypie możliwe byłoby wytwarzanie przez organizmy zwierzęce komórek, które używane byłyby w takich terapiach do leczenia ludzi.
Jeśli chodzi o możliwość pełnego sklonowania organizmu ludzkiego, jest to oczywiście hipotetycznie możliwe. Jednak, ponad wszystkie inne zagadnienia, to wzbudza największe wzburzenie wśród naukowców, filozofów, etyków, socjologów i wśród samego społeczeństwa. Choć w ogrodnictwie klonowanie roślin w celu zachowania identycznych potomków (jak czyni się często w winiarniach, by utrzymywać niezmiennych smak wina produkowanego w seriach przez wiele dekad), znane jest ono pod inną nazwą: szczepienie. Nie wzbudza ono szczególnych emocji, dopiero pierwsza w pełni skuteczna próba sklonowania ssaka - owieczki Dolly wywołało sensację, wzbudzając lawinę skutków.
Między innymi zaskutkowało to gwałtownym rozwojem genetyki i badań nad możliwością klonowania ludzkich komórek. Amerykański embriolog John Gearhart z John Hopkins University w stanie Maryland zajmuje się hodowlą długożyjących komórek, które pobrane zostały z ludzkiego embrionu (wszystkie embriony pochodzą z aborcji). Komórki te są niezróżnicowane co daje im możliwość przekształcenia się w różne tkanki. Jednakże manipulowanie ludzkim dziedzictwem genetycznym niesie ze sobą tyle korzyści, co zagrożeń.
Brytyjskiemu naukowcowi Jonathanowi Slackowi udało się do tego stopnia opanować genom żaby, że udało mu się wyhodować osobnika nie posiadającego głowy. Dokonał tego dzięki zablokowaniu genów, które odpowiedzialne były za wzrost tej właśnie części ciała. Wysnuł on na tej podstawie wniosek, że możliwa jest hodowla ludzkich embrionów bez głów i centralnego układu nerwowego, które miałyby służyć jedynie jako "inkubatory" dla "części zamiennych" ludzkiego ciała. Stwierdza on, że takie osobniki nie mogłyby zostać określone jako "osobniki ludzkie", byłyby jedynie zespołem żywych organów na transplantację.
Jednak czy to prawda? Jak daleko człowiek jest w stanie zabrnąć w swojej zabawie w Stwórcę? Czy można powiedzieć, że powoływanie do życia embrionów jedynie do celów medycznych i farmakologicznych jest słuszne i uzasadnione? Nie można przecież nazwać embriona bez głowy "workiem z organami". Zbyt mało wiemy o tym, jakie skutki mogłoby wywołać takie manipulowanie genami. Można próbować domyślać się, jak będzie wyglądał potomek z ulepszonymi genami, jednak nie można z pewnością stwierdzić, jak taki organizm będzie się rozwijał w dalszej przyszłości. Rzesze etyków i filozofów zajmują się tym problemem, a dyskusje nie milkną. Socjologia ostrzega, że dalsze badania mogą wzbudzić nieufność społeczeństwa, co doprowadzić może nawet do upadku państwa - tak dalekosiężne mogą być skutki zabawy z genami.
Inżynieria genetyczna jest dziedziną, która wkracza na teren naszego życia nie tylko jako temat gorących dyskusji. Powszechnie stosuje się terapie genowe (genetycznie usprawnione komórki somatyczne stosowane są w leczeniu chorych wykazujących nieprawidłowe działanie jednego genu, jak np. różnego rodzaju złożone niedobory odporności). Dzięki badaniom z zakresu inżynierii genetycznej możliwe jest również wymienianie zmienionych genów zarodka i stosowanie "produktów genowych" takich jak insulina, hormon wzrostu czy czynniki krzepnięcia krwi.
Bardziej niepokojące są natomiast eksperymenty, w których dąży się do połączenia ludzkiej gamety ze zwierzęcą, co wywołuje zjawisko chimeryzmu.
Powstawanie organizmów z grupy GMO (ang.: genetically modified organisms) ma swoje zalety, gdyż możliwe może być dzięki nim kontrolowanie klęsk głodowych, ich poskramianie, a także zapobieganie nim, poprzez produkcję warzyw i mięsa w warunkach sztucznych. Pokarm taki jest oczywiście nie tak bogaty w składniki odżywcze, co produkty naturalne, lecz póki co, pokrywać może wystarczający procent dziennego ludzkiego zapotrzebowania na białko, tłuszcze, cukry, witaminy i sole mineralne. Klonowanie może posłużyć wielu dziedzinom nauki. Prawdopodobnie mogłoby się przyczynić także do ratowania gatunków zagrożonych, choć prawdopodobne skutki takich działań są trudne do przewidzenie (a historia pokazała niejednokrotnie, że ingerencja człowieka w środowisko naturalne i równowagę w nim panującą miała skutki zgoła odmienne od przewidywanych).
Są ludzie, którzy marzą o wskrzeszaniu (poprzez tworzenie klonów) osób ważnych w historii, by "dowiedzieć się czegoś bliżej o tamtych czasach i niewyjaśnionych tajemnicach". Teoretycznie byłoby to możliwe, ze względu na to, że do procesu klonowania wymagana jest jakakolwiek zachowana tkanka (niekoniecznie żywa), zawierająca materiał genetyczny, z której dałoby się wyodrębnić komórki-dawców. Jest to jednak jedynie mrzonka, gdyż tak sklonowany człowiek rozwijałby się od nowa i nawet jeśli zdołałby osiągnąć wiek dojrzały, mimo, że byłby tą samą osobą (w genetycznym tego słowa znaczeniu), miałby zupełnie nowe, nabyte w ciągu życia doświadczenie, co naturalnie wykluczałoby jakąkolwiek rekonstrukcję wydarzeń z przeszłości.
Mimo tego, że niewątpliwie posiada ono swe zalety, klonowanie w wielu krajach jest zakazane, nie wspominając o badaniach embriologicznych. Główny wpływ na takie przeświadczenie ma religia i bogobojność. Ludzie wierzący uznają jedynie wpływ Boga i jego zdolność do ingerencji w świat, nie chcą zatem wchodzić w Jego dziedzinę. Nasuwa się przy tym wiele pytań: czy na pewno mamy prawo manipulować genami jakichkolwiek stworzeń? Czy możemy być pewni bezpieczeństwa takich procesów, nie znając dokładnie ich skutków, które są niezmiernie trudne do przewidzenia? Czy tworzenie osobników "idealnych" na pewno jest dobre? Zachwiałoby to zapewne poziomem różnorodności życia na Ziemi, ujednolicając jej krajobraz... Oczywiście, należałoby się tym martwić dopiero wówczas, gdyby klonowanie mogło zachodzić na skalę masową, co ze względów finansowych nie będzie możliwe przez najbliższych parę lat. Pytanie o reakcję społeczeństwa na pierwszego ludzkiego klona także jest wielką niewiadomą. Ujrzenie swojego idealnego bliźniaka mogłoby wywołać szereg zmian w psychice dawcy komórek.
