1. Klonowanie.

Klonowanie jest to jedna z technik inżynierii genetycznej umożliwiająca otrzymanie organizmu potomnego, który będzie dokładna kopią organizmu macierzystego. Jest to możliwe dzięki powieleniu fragmentów DNA, które dają się wyizolować z komórki. Taki wyizolowany fragment obcego DNA zostaje wprowadzony do komórki gospodarza z wektorem i ulega replikacji a więc namnaża się wraz z komórkami swojego gospodarza. Metody klonowania są wykorzystywane są przede wszystkim do uzyskiwania zwiększonej liczby genetycznie identycznych komórek, zarodków, organizmów roślinnych czy zwierzęcych nazwane. Są to również techniki otrzymywania identycznych kopii genów i konstrukcji genowych. Najlepiej opracowane jest klonowanie drobnoustrojów, które jest równorzędne z klonowaniem komórek. Polega ono na namnażanie w wyniku podziałów mitotycznych odpowiednio dobranych komórek bakteryjnych.

  1. Techniki klonowania.
  • Klonowanie DNA - polega na wyseparowaniu odcinków DNA przy pomocy wektorów, którymi mogą być plazmidy, wirusy czy sztuczne chromosomy. Muszą one mieć dodatkowo zdolność do samodzielnej replikacji w komórce bakteryjnej bądź eukariotycznej. Klonowanie DNA przebiega w kilku etapach. Pierwszym etapem jest dobranie odpowiedniego enzymu restrykcyjnego, który jest zdolny do cięcia fragmentu DNA na przeznaczone do klonowania odcinki a także przecinałby DNA plazmidów. Po dobraniu takiej restryktazy enzym ligaza musi złączyć ze sobą tak pocięte fragmenty. W wyniku tego powstają cząsteczki zrekombinowanego DNA, w których fragment klonowanego DNA jest włączony do plazmidu. Następnie tak zrekombinowany plazmid zostaje wprowadzony do bakterii na drodze transformacji. Bakterią tą jest zazwyczaj Escherichia coli. W kolejnych podziałach bakteria wytwarza klon komórek, z których każda zawiera zrekombinowane plazmidy z klonowanym DNA. Można klonować zarówno losowo pocięte fragmenty DNA jak i ściśle określone odcinki między innymi geny. Obecnie powiela się DNA stosując technikę łańcuchowej reakcji polimerazy.
  • Klonowanie genów - polega na wyizolowaniu ich za pomocą wektorów zdolnych do przeprowadzania samodzielnej replikacji DNA. Klonowanie genów przebiega w podobny sposób jak klonowanie odcinków DNA. Jednak w klonowaniu genów niezbędne jest wyodrębnienie odpowiedniej sekwencji danego genu. Najprościej można to zrobić przez z wyizolowanie kodowanych przez dany gen cząsteczek mRNA. Cząsteczki te są sondą molekularną, która identyfikuje się komplementarną do niej sekwencje we fragmencie DNA za pomocą metody hybrydyzacji kwasów nukleinowych. Oznaczona w ten sposób sekwencja odpowiada poszukiwanemu genowi. Klonowanie genów jest bardzo użyteczną techniką, która odgrywa ogromną rolę w badaniach biologicznych np.: w identyfikacji genów związanych z procesami chorobowymi, identyfikacji nieprawidłowych genów wywołujących choroby dziedziczne takie jak np. hemofilia czy dystrofia mięśniowa, rozpoznawaniu onkogenów i genów supresorowe, które mają istotny wpływ na rozwój nowotworów oraz w mapowaniu genomu, co przyczynia się do identyfikacji i charakterystyki klonów zawierających sekwencję sąsiadujących ze sobą regionów w chromosomach.
  • Klonowanie komórek - polega na uzyskiwaniu hodowli komórek z jednej komórki. W wyniku, czego powstaje jednorodna populacja komórek tzw. klon.
  • Klonowanie zarodków - umożliwia otrzymanie zwielokrotnionej liczby genetycznie identycznych zarodków. Klonowanie zarodków bezkręgowców jak i kręgowców przeprowadza się przez rozdzielenie blastomerów zarodków dwu, cztero- i ośmiokomórkowych. U ssaków zaś dzieli się zarodki lub przeprowadza transplantację jąder komórkowych zarodków. Taki proces rozdzielenia blastomerów u ssaków zaczyna się od usunięcia z zarodka osłony przejrzystej. Kolejne kroki polegają na rozdzieleniu zarodków blastomerów składających się z dwóch komórek. Rozdzielenie blastomerów zarodków czterokomórkowych i ośmiokomórkowych wymaga wcześniejszej inkubacji w odpowiednio przygotowanych pożywkach. Później blastomery można łatwo rozdzielić przy pomocy mikropipety. Hodowlę in vitro wyizolowanych blastomerów prowadzi się do momentu osiągnięci przez nie odpowiedniego stadium tzn. stadium moruli lub blastocysty. Wtedy zarodki mogą być przeniesione do matek biorczyń i umieszczone w ich macicach. Innym sposobem wykorzystywanym w klonowaniu jest metoda transplantacji jąder, która polega na przeniesieniu jąder komórkowych uzyskanych z jednego zarodka będącego w stadium moruli lub blastuli do oocytów, zygot lub blastomerów tego samego gatunku, zwierzęcia, z którego wcześniej usunięto jądra. W ten sposób można uzyskać od jednego do nawet kilkudziesięciu klonów genetycznie identycznych z zarodkiem, czyli dawcą jąder komórkowych. Ogromne sukcesy w klonowaniu zarodków różnych gatunków ssaków (myszy, króliki, konie, kozy, owce, świnie, bydło) oraz sklonowanie dorosłej owcy pozwala przypuszczać, że metody mikromanipulacji mogłyby doprowadzić do uzyskania klonów ludzkich. Takie klony można by uzyskać przez rozdzielenie zarodka ludzkiego w stadium dwublastomerowego a także prawdopodobnie cztero- i ośmioblastomerowego a następnie umieszczenie ich w macicach kobiet przygotowujących się do ciąży lub podzielenie zarodka w stadium moruli lub blastocysty na dwie lub więcej części i umieszczenie ich w macicach kobiet. Kolejnym etapem byłoby pobranie jądra z komórki zarodka i przeniesienie go do pozbawionego własnego jądra oocytu lub do pozbawionej jądra komórki jajowej. Następnie trzeba by pobudzić go do rozwoju i umieścić w macicy. Innym wariantem tej metody może być pobranie jądra z komórki dojrzałego organizmu i przeniesienie go do pozbawionego własnego jądra oocytu lub komórki jajowej i pobudzenie go do rozwoju w macicy.
  • Klonowanie dorosłych organizmów zwierzęcych - jest to metoda pozwalająca na uzyskanie kopii dojrzałego organizmu zwierzęcego identycznego pod względem genetycznym. Polega na pobraniu jądra komórkowego z komórki dojrzałego organizmu tzn. z komórki wyspecjalizowanej pełniącej określoną funkcje w organizmie i przeniesieniu go do komórki jajowej lub do zygoty. Komórka jajowa jak i zygota muszą być wcześniej pozbawione własnego jądra komórkowego. Komórka jajowa czy zarodek po zrekombinowaniu rozwija się w organizm dojrzały. Metoda ta jest bardzo trudna do wykonania a poza tym w większości przypadków zarodki wcześnie umierają.
  1. Następstwa klonowania.

Klonowanie budzi bardzo wiele kontrowersji gdyż ingeruje w bardzo delikatną sferę i niepowtarzalność organizmów. Szczególnie perspektywa klonowania człowieka jest bardzo dużym zagrożeniem.

Klonowanie jest jedną z wielu technik inżynierii genetycznej i może nieść za sobą wiele negatywnych skutków biologicznych, psychologicznych i społecznych. Ze względów biologicznych klonowanie ogranicza wymianę informacji genetycznej oraz wyklucza procesy rekombinacji i mutacji, które są podstawą dziedziczenia i zmienności. Następstwem tego jest brak zmienności i zdolności przystosowania się organizmu do warunków środowiska oraz mniejsza żywotność takiego osobnika. Klonowanie ludzi niesie chęć powielania osobników wybitnych, ale dzięki temu powstająca jednostka nie była by autentyczna i indywidualna. Powstały w ten sposób człowiek byłby produktem hodowlanym, który może być wykorzystany do prowadzenia eksperymentów, transplantacji organów. Powstała w ten sposób osoba staje się rzeczą o życiu, której decydują inni. Zostaje zatracona godność i prawo do samostanowienia. Ze względów społecznych klonowanie mogłoby doprowadzić do powstania społeczeństwa zaplanowanego i jednolitego. Wykorzystane w sposób niewłaściwy mogłoby doprowadzić do powstania genetycznego elitaryzmu, który przesadzałby o roli i funkcjach społecznych.

  1. Klonowanie - zagrożenie.

Klonowanie nie jest trudne z punktu widzenia technicznego, ale budzi wiele kontrowersji w różnych środowiskach. Jeśli klonowanie wyrwie się spod kontroli rozsądnych naukowców może być bardzo niebezpieczne. Człowiek z natury jest istotą chciwą i rządną wrażeń i mógłby wykorzystać techniki klonowania do bardzo niebezpiecznych celów.

  1. Klonowanie - szansa.

Klonowanie może być niebezpieczne, ale może być tez wielka szansą. Ogromne nadzieje wiąże się z badaniami prowadzonymi nad leczniczym wykorzystaniem embrionalnych komórek macierzystych. Dzięki odpowiedniemu ukierunkowaniu biochemicznemu takich komórek można uzyskać np. czerwone krwinki, białe krwinki i płytki krwi. Komórki takie mogą różnicować się w różne tkanki i dzięki temu mogą być stosowane w transplantologii. Głównym problemem transplantologii jest odrzucanie przeszczepu. Aby tego uniknąć można stosować tzw. przeszczep autologiczny. Przeszczep ten można uzyskać z zarodków wytworzonych przy pomocy technik klonowania przez dokonanie transferu jądra komórki biorcy do komórki jajowej, z której usunięto jej własne jądro. Pozwala to na uzyskanie tkanek, które są genetycznie identyczne z tkankami biorcy - pacjenta. O klonowaniu takim mówi się, że jest to klonowanie terapeutyczne. Dzięki temu można niemalże całkowicie wyeliminować reakcję, w której dojdzie do odrzucenia przeszczepu. Jednak z punktu widzenia etycznego wykorzystanie embrionalnych komórek macierzystych do transplantacji budzi wiele kontrowersji.

Niektórzy naukowcy uważają, że klonowanie mogłoby posłużyć jako jedna z metod leczenia bezpłodności. Nie można dopuścić do tego, aby klonowania stało się tak powszechną metodą, że niemal na zamówienie można by uzyskać genetycznie udoskonalonego osobnika o wybranych cechach. Uzyskanie klonów ludzkich z technicznego punktu widzenia jest metodą dość prostą jednak może się okazać zawodna. Już w trakcie klonowania zwierząt zaobserwowano, że rodzi się zbyt dużo zwierząt z licznymi wadami. Podobnie mogłoby być u człowieka a do tego nie wolno dopuścić. Wytwarzanie klonów zwierzęcych czy ludzkich wiązałoby się z ograniczeniem zmienności genetycznej, co jest podstawą ewolucji.

  1. Metody inżynierii genetycznej a świat.

Z punktu widzenia bioetyki człowiek jest jednostką o specjalnej pozycji i niepowtarzalności każdej osoby. Klonowanie do celów reprodukcyjnych jest naruszeniem praw człowieka i pogwałceniem jego godności osobistej. Metody i techniki klonowania budzą i budziły wiele sprzeciwów i kontrowersji, dlatego organizacje międzynarodowe i komitety musiały ustanowić pewne reguły. Istotnym dokumentem o znaczeniu międzynarodowym wypowiadającym się na temat klonowania jest Powszechna Deklaracja o Genomie Ludzkim i Prawach Człowieka, którą przyjęła Konferencja Generalna UNESCO w 1997 roku a Zgromadzenie Ogólne Organizacji Narodów Zjednoczonych poparło ta deklarację. W 1997 roku w Paryżu 186 państw członków UNESCO zadeklarowało, iż nie będzie stosowało praktyk genetycznych w stosunku do ludzi. Rok później w Paryżu 19 państw należących do Rady Europy podpisało dokument zakazujący klonowania istot ludzkich. Tekst tego dokumentu jest protokołem do europejskiej Konwencji o Ochronie Praw Człowieka Wobec Zastosowań Biologii i Medycyny. Dokument ten nazwany jest też konwencją z Oviedo i zastrzega, że do wykonywania wszelkich eksperymentów i badań genetycznych potrzebna jest zgoda tych, których te badania dotyczą. Nie można też prowadzić do dyskryminacji wynikającej z właściwości genetycznych, które muszą być objęte ścisła tajemnicą. Dopuszcza się prowadzenie badań na genomie ludzkim tylko i wyłącznie dla celów prewencyjnych, diagnostycznych lub terapeutycznych.

  1. Poglądy na temat klonowania.

Kościół katolicki wypowiada się przeciwko klonowaniu człowieka zarówno terapeutycznemu jak i reprodukcyjnemu. Uważa, bowiem że klonowanie jest przeciwne moralności i godności ludzkiej a także godzi w więź małżeńską i prokreację. Nieco inne jest stanowisko protestantów, którzy nie sprzeciwiają się samemu klonowaniu, ale proponują prowadzenie badań i opracowywanie wyników w sposób, który nie narusza porządku boskiego. Stanowisko żydowskie pozwala zarówno na aborcję jak i prowadzenie badań naukowych na rozwijającym się ludzkim embrionie.