Kunne vi klone vores organer til at blive brugt til en transplantation?

Hvordan vil du gerne have en klon af dig selv gemt væk et sted, hvis du har brug for et nyt hjerte eller en lever, som et reservedæk i bagagerummet på en bil? At, i en nøddeskal, var plottet for 2005 i høj dollar, lav-fremmøde sci-fi film, "Øen." Hollywoods hjerterytme Scarlett Johansson og Ewan McGregor spiller to roller, der skildrer de rige og berømte - og deres genetisk identiske kloner. I et passende orwellsk twist, læger skal myrde de "ekstra" kloner for at høste nødvendige kropsdele.

Chancerne er, "Øen" er ikke et indblik i fremtiden. Alligevel, det bringer et relevant punkt frem om de potentielle anvendelser for menneskelig reproduktiv kloning. Organtransplantationer er vanskelige virksomheder af to hovedårsager. Først, du skal finde en donor, og for det andet, der er ingen garanti for, at din krop vil acceptere det nye orgel. Statistisk set orgels efterspørgsel opvejer langt det nuværende udbud. Ifølge Organ Procurement and Transplantation Network, 28, 356 amerikanere modtog organtransplantationer i 2007 - omkring 78 procent af dem kom fra afdøde mennesker. Men fra august 2008, mere end 99, 000 mennesker i USA var på den nationale venteliste efter organer [kilde:OPTN].

Hvad hvis du kunne eliminere ventetiden og risikable odds med traditionelle organtransplantationer ved at oprette brugerdefinerede, klonede organer fra dine egne celler, som din krop ville genkende? Kloningsforkæmpere har udråbt denne type videnskab som terapeutisk kloning . Dette adskiller sig fra reproduktiv kloning, da terapeutisk kloning kun omhandler embryoner, ikke menneskelige babyer ført til udtryk.

Embryoner indeholder pluripotente embryonale stamceller , hvilket betyder, at de kan differentiere sig til mere end 200 celletyper. Forskere udvinder disse stamceller, når embryoner er i blastocyst fase, det stadium, hvor et embryo indeholder omkring 150 celler. Stamcellerne kommer fra det indre af blastocysten. I november 2007, forskere har med succes klonet abeembryoner med det formål at fjerne stamceller - det er det tætteste, vi nogensinde er kommet på at udføre den samme procedure hos mennesker. Men fjernelse af stamcellerne ødelægger effektivt embryoet. Mange mennesker inden for og uden for det videnskabelige samfund er uenige i denne kloningspraksis, der afslutter embryoner, udløser en fortsat debat om bioetikken ved embryonisk stamcelleforskning.

Kontrovers til side, hvordan ville klonede organtransplantationer fungere? Hvis du ville blive ved med at leve, læger kunne tydeligvis ikke fjerne dit hjerte og klone et nyt, presto-chango. Kloning af dig selv for at bruge klonens organer ville heller ikke flyve. Her er hvor stamceller kommer ind, sammen med nylige videnskabelige gennembrud, der helt undgår kloning.

Hvordan organkloning kunne fungere

For at forstå, hvordan organkloning kan fungere, lad os først tale om kloning af sig selv. Den mest almindelige metode til terapeutisk og reproduktiv kloning er somatisk cellekerneoverførsel (SCNT) . SCNT involverer fjernelse af kernen fra et donoræg, og erstatte det med DNA'et fra organismen, der skulle klones. Forskere kan potentielt klone organer med SCNT ved at klone embryoner, ekstraktion af stamcellerne fra blastocysten, og stimulere stamcellerne til at differentiere sig til det ønskede organ. Lokker en menneskelig stamcelle til at blive en lever, for eksempel, vil kræve yderligere forskning. Forskere kan ombygge celledifferentieringsprocesser for at forstå, hvilke kemiske eller fysiske signaler stamceller modtager for korrekt at differentiere. Imidlertid, at genetisk information ikke er kendt for alle de mere end 200 typer af kropsceller [kilde:National Academies].

Forskning i menneskelig terapeutisk kloning er stort set gået i stå i USA [kilde:Singer]. Bortset fra bioetiske spørgsmål, der er mangel på tilgængelige menneskelige æg til forskning. Love og etiske forskrifter fra National Academy of Sciences og International Society for Stem Cell Research forbyder monetær kompensation for kvinder, der donerer deres æg til embryonisk stamcelleforskning. Kombineret med videnskabens nyhed og de potentielle risici forbundet med ægdonation, stamcelleforskere har været hårdt presset på at finde donorer. Og i betragtning af den lave succesrate med embryonisk kloning generelt, forskere har brug for en overflod af æg, hvis de håber at opnå fremskridt. For at kompensere for den menneskelige æggemangel, Ian Wilmut, der klonede fåret Dolly, har foreslået at injicere menneskeligt DNA i dyreæg i stedet [kilde:Sanger].

Alligevel, fremskridt inden for terapeutisk kloning er sket i dyreforsøg. I marts 2008, forskere fjernede hudceller fra mus med Parkinsons sygdom for at teste en måde at bruge stamceller på som en effektiv behandling. De indsatte DNA fra disse hudceller i ægformede æg (æg med kernerne fjernet) og skabte klonede musembryoner, via SCNT [kilde:ScienceDaily]. Efter ekstraktion af stamceller fra de klonede embryoner, forskerne udviklede autologe dopaminneuroner fra dem, som er nervecellerne påvirket af Parkinsons. Efter at have implanteret de nye neuroner i musene, forsøgsdyrene udviste tegn på bedring [kilde:ScienceDaily].

Xenotransplantation , eller transplantere dyreorganer til mennesker er også blevet undersøgt som en potentiel kilde til organtransplantationer. Men hvis vores kroppe undertiden afviser transplanterede organer fra andre mennesker, hvordan ville de reagere på dyreorganer? I 2002, Forskere ved University of Missouri klonede grise, der mangler et af to gener kaldet GATA1, som primært er ansvarlige for at fremkalde det afvisningsrespons hos mennesker [kilde:CNN]. Selvom primater ville gøre flere genetisk egnede kandidater til xenotransplantation, grise er det bedste alternativ, indtil abekloning er en mere levedygtig mulighed [kilde:Human Genome Project].

Fremtidig stamcelleudvikling til voksende erstatningsorganer kræver muligvis ikke engang kloning. I februar 2008, en gruppe forskere ved University of California, Los Angeles afledte stamceller fra voksne menneskelige hudceller. De var i stand til at gøre det ved at kontrollere fire regulatorgener, der påvirker celledifferentiering [kilde:ScienceDaily]. Ved at omprogrammere cellerne til at fungere som stamceller, de ændrede hudceller blev pluripotente og blev kaldt inducerede pluripotente stamceller . Et par måneder senere, Hollandske forskere ekstraherede voksne stamceller fra cellulært materiale, der blev tilovers fra åbne hjerteoperationer [kilde:ScienceDaily]. De brugte disse stamceller til at dyrke hjertemuskelceller, uden brug af embryonale stamceller eller kloning [kilde:ScienceDaily].

På grund af de etiske gråzoner omkring embryonisk stamcelleforskning, mennesker har reageret mere positivt på alternative metoder som dem, der er beskrevet ovenfor. I teorien, vi burde i sidste ende kunne vokse nye organer fra stamceller. Men de teknologiske fremskridt, der er diskuteret ovenfor, indikerer, at kloning måske ikke er nødvendig for at udnytte disse værdifulde celler.

Masser mere information

Relaterede HowStuffWorks -artikler

• Sådan fungerer stamceller
• Sådan fungerer kloning
• Hvad er Missyplicity -projektet?
• Sådan fungerer celler
• Som kom først, kyllingen eller ægget?
• Hvordan kan to børn fra de samme forældre se så forskellige ud?
• Hvordan kan der være frøfrie druer? Hvordan kan de reproducere?
• Hvad er genetisk modificerede (GM) fødevarer?
• Kan forskere klone dinosaurer?
• Kan du stjæle et par hår fra en væddeløbshest og klone dit eget?

Flere store links

• De nationale akademier:Forståelse af stamceller
• Organets indkøbs- og transplantationsnetværk
• Information om menneskelig genom

Kilde

• "Klonings Faktablad." Information om menneskelig genom. (8. september, 2008) http://www.ornl.gov/sci/techresources/Human_Genome/elsi/cloning.shtml
• "Aktuel amerikansk venteliste - samlet efter organ." Organets indkøbs- og transplantationsnetværk. Opdateret 29. august 2008. (8. september, 2008) http://www.optn.org/latestData/rptData.asp
• "Hjertestammede stamceller udvikler sig til hjertemuskulaturen." University Medical Center Utrecht. ScienceDaily. 23. april kl. 2008. (8. september, 2008) http://www.sciencedaily.com/releases/2008/04/080423101822.htm
• "Menneskelige hudceller omprogrammeret til embryonale stamceller." University of California - Los Angeles. ScienceDaily. 12. februar kl. 2008. (8. september, 2008) http://www.sciencedaily.com /releases/2008/02/080211172631.htm
• "Forskningsfremskridt:Grise kloning for organer." CNN. 3. januar, 2002. (8. september, 2008) http://archives.cnn.com/2002/HEALTH/01/03/pig.cloning/index.html
• Sanger, Emily. "Cybrider fra mennesker og dyr." 5. oktober kl. 2007. (8. september, 2008) http://www.technologyreview.com/Biotech/19485/page1/
• Sanger, Emily. "Human terapeutisk kloning i stilstand." 9. oktober kl. 2007. (8. september, 2008) http://www.technologyreview.com/Biotech/19488/?a=f
• "Terapeutisk kloning behandler Parkinsons sygdom hos mus." Memorial Sloan-Kettering Cancer Center. ScienceDaily. 24. marts 2008. (8. september, 2008) http://www.sciencedaily.com/releases/2008/03/080323210229.htm
• "Transplantationer efter donortype." Organets indkøbs- og transplantationsnetværk. Opdateret 5. september, 2008. (8. september, 2008) http://www.optn.org/latestData/rptData.asp
• "Forstå stamceller." De nationale akademier. (8. september, 2008) http://dels.nas.edu/dels/rpt_briefs/Understanding_Stem_Cells.pdf