استنساخ البشر: الطرق والمراحل والمزايا والعيوب
يشير استنساخ البشر إلى إنتاج نسخ متطابقة من الفرد. المصطلح مستمد من الجذور اليونانية من "التكرار اللاجنسي للكائن الحي". إنتاج الحيوانات المستنسخة ليست عملية تقتصر على المختبر. في الطبيعة ، نرى أن الحيوانات المستنسخة تتولد بشكل طبيعي. على سبيل المثال ، يمكن نشر النحل عن طريق استنساخ نحلة الملكة.
هذا الإجراء مفيد للغاية في العلوم البيولوجية ، مع وظائف تتجاوز إنتاج إنسان مطابق لآخر. لا يستخدم الاستنساخ فقط لإنشاء كائنين متطابقين ، بل يشمل أيضًا استنساخ الأنسجة والأعضاء.
لن يتم رفض هذه الأعضاء من قبل كائن المريض ، لأنها متساوية وراثيا معه. لذلك ، فهي تقنية قابلة للتطبيق في مجال الطب التجديدي وهي بديل واعد للغاية من حيث علاج الأمراض. الطريقتان الرئيسيتان المستخدمة في الاستنساخ هما النقل النووي للخلايا الجسدية والخلايا الجذعية المحفزة متعددة القدرات.
بشكل عام ، إنه موضوع جدال كبير. وفقًا للخبراء ، يجلب الاستنساخ البشري معه سلسلة من النتائج السلبية من وجهة النظر الأخلاقية والأخلاقية ، إلى جانب ارتفاع معدلات الوفيات للأفراد المستنسخين.
ومع ذلك ، مع تقدم العلم ، من الممكن أن يصبح الاستنساخ في المستقبل تقنية روتينية في المختبرات ، سواء لعلاج الأمراض وللمساعدة في الإنجاب.
تعريف
مصطلح "استنساخ البشر" محاط بالكثير من الجدل والارتباك على مر السنين. يمكن أن يحدث الاستنساخ بطريقتين: التناسلية والعلاجية أو البحث. على الرغم من أن هذه التعريفات غير صحيحة علميا ، إلا أنها تستخدم على نطاق واسع.
ليس المقصود الاستنساخ العلاجي لإنشاء شخصين متطابقة وراثيا. في هذه الطريقة ، يتمثل الهدف النهائي في إنتاج ثقافة الخلية التي سيتم استخدامها للأغراض الطبية. عن طريق هذه التقنية ، يمكن إنتاج كل الخلايا التي نجدها في جسم الإنسان.
في المقابل ، في الاستنساخ التناسلي ، يتم زرع الجنين في أنثى بحيث تتم عملية الحمل. كان هذا هو الإجراء المستخدم لاستنساخ دوللي الأغنام في يوليو 1996.
لاحظ أنه في الاستنساخ العلاجي ، يتم استزراع الجنين من الخلايا الجذعية ، بدلاً من نقله إلى آخره.
من ناحية أخرى ، في مختبرات علم الوراثة والبيولوجيا الجزيئية ، فإن كلمة الاستنساخ لها معنى آخر. أنه ينطوي على أخذ وتضخيم جزء من الحمض النووي الذي يتم إدخاله في ناقل ، لتعبيره في وقت لاحق. يستخدم هذا الإجراء على نطاق واسع في التجارب.
تاريخ الاستنساخ
العمليات الحالية التي تسمح باستنساخ الكائنات الحية هي نتيجة العمل الجاد من جانب الباحثين والعلماء ، لأكثر من قرن.
وقعت أول علامة على العملية في عام 1901 ، حيث تم نقل نقل نواة من خلية برمائية إلى خلية أخرى. في السنوات التالية ، نجح العلماء في استنساخ أجنة الثدييات - تقريبًا بين الخمسينيات والستينيات.
في عام 1962 ، تم إنتاج الضفدع عن طريق نقل نواة من خلية مأخوذة من أمعاء الشرغوف إلى بويضة تمت إزالتها.
الأغنام دوللي
في منتصف الثمانينيات تم استنساخ الأغنام من الخلايا الجنينية. أيضا ، في عام 1993 تم تنفيذ الاستنساخ في الأبقار. كان عام 1996 مفتاحًا لهذه المنهجية ، لأن حدث الاستنساخ المعروف لمجتمعنا هو: الأغنام دوللي.
ماذا فعل دوللي بشكل خاص لجذب انتباه وسائل الإعلام؟ تم إنتاجه عن طريق أخذ خلايا متباينة من الغدد الثديية للأغنام البالغة ، في حين أن الحالات السابقة قد فعلت ذلك باستخدام الخلايا الجنينية حصرا.
في عام 2000 ، تم بالفعل استنساخ أكثر من 8 أنواع من الثدييات ، وفي عام 2005 تم استنساخ قناة تسمى Snoopy.
كان الاستنساخ في البشر أكثر تعقيدًا. خلال التاريخ ، تم الإبلاغ عن بعض عمليات الاحتيال التي تسببت في التأثير على المجتمع العلمي.
طرق
النقل النووي للخلايا الجسدية
بشكل عام ، تتم عملية استنساخ الثدييات بطريقة تُعرف باسم "النقل النووي للخلايا الجسدية". كان هذا هو الأسلوب الذي استخدمه الباحثون في معهد روزلين لاستنساخ دوللي الخراف.
في جسمنا ، يمكننا التمييز بين نوعين من الخلايا: الجسدية والجنسية. الأول هو تلك التي تشكل "الجسم" أو أنسجة الفرد ، في حين أن تلك الجنسية هي الأمشاج ، كل من البويضات والحيوانات المنوية.
وهي تختلف بشكل أساسي من خلال عدد الصبغيات ، والهيئات الجسدية هي ثنائية الصبغيات (مجموعتان من الكروموسومات) والجنس الأحادي الصبغة يحتوي فقط على نصفين. في البشر ، تمتلك خلايا الجسم 46 كروموسومات والخلايا الجنسية 23 فقط.
يتضمن النقل النووي للخلايا الجسدية - كما يوحي الاسم - أخذ نواة من الخلية الجسدية وإدخالها في البويضة التي تم القضاء على نواةها.
المستحثة الخلايا الجذعية المحفزة
طريقة أخرى ، أقل كفاءة وأكثر شاقة من سابقتها ، هي "الخلايا الجذعية المحفزة المحفزة". تتمتع الخلايا متعددة القدرات بالقدرة على توليد أي نوع من الأنسجة - على عكس الخلية الشائعة للكائن الحي ، والتي تمت برمجتها لتحقيق وظيفة محددة.
تعتمد الطريقة على إدخال جينات تسمى "عوامل إعادة البرمجة" التي تستعيد القدرات المتعددة للخلايا البالغة.
أحد أهم قيود هذه الطريقة هو التطور المحتمل للخلايا السرطانية. ومع ذلك ، فإن التقدم المحرز في التكنولوجيا قد تحسن وقلل من الضرر المحتمل للكائن المستنسخ.
مراحل (في الطريقة الرئيسية)
من السهل للغاية فهم مراحل استنساخ النقل النووي للخلايا الجسدية وتشمل ثلاث خطوات أساسية:
المكونات اللازمة للاستنساخ
تبدأ عملية الاستنساخ بمجرد أن يكون لديك نوعان من الخلايا: واحد جنسي وآخر جسدي.
يجب أن تكون خلية الجنس من الأمشاج الأنثوية تسمى البويضات - والمعروفة أيضًا باسم البويضة أو البيض. يمكن استخراج البويضة من متبرع تم علاجه هرمونيًا لتحفيز إنتاج الأمشاج.
يجب أن يكون النوع الثاني من الخلايا جسديًا ، أي خلية من جسم الكائن الذي يرغب الفرد في استنساخه. يمكن أن تؤخذ من خلايا الكبد ، على سبيل المثال.
نقل الأساسية
والخطوة التالية هي إعداد الخلايا لنقل النواة من الخلية الجسدية المانحة إلى البويضة. ولكي يحدث ذلك ، يجب تجريد البويضة من نواتها.
للقيام بذلك ، يتم استخدام micropipette. في عام 1950 ، كان من الممكن إثبات أنه عندما تم ثقب البويضة بإبرة زجاجية ، خضعت الخلية لجميع التغييرات المرتبطة بالتكاثر.
على الرغم من أن بعض المواد السيتوبلازمية يمكن أن تنتقل من الخلية المانحة إلى البويضة ، فإن مساهمة السيتوبلازم تكاد تكون كاملة من البويضات. بمجرد إجراء النقل ، يجب أن تنتقل إلى إعادة برمجة هذه البويضة بنواة جديدة.
لماذا إعادة البرمجة ضرورية؟ الخلايا قادرة على تخزين تاريخها ، وبعبارة أخرى فإنها تحتفظ بذاكرة تخصصها. لذلك ، يجب محو هذه الذاكرة حتى تتمكن الخلية من التخصص مرة أخرى.
إعادة البرمجة هي واحدة من أكبر القيود على الطريقة. لهذه الأسباب ، يبدو أن الفرد المستنسخ يعاني من الشيخوخة المبكرة ونمو غير طبيعي.
تفعيل
يجب تنشيط الخلية الهجينة بحيث تحدث جميع العمليات المتعلقة بالتنمية. هناك طريقتان يمكن من خلالهما تحقيق هذا الهدف: عن طريق الصهر الكهربائي أو طريقة Roslin وعن طريق microinjection أو طريقة Honolulu.
الأول يتكون من استخدام الصدمات الكهربائية. باستخدام تطبيق التيار النبضي أو الأيونوميسين ، تبدأ البويضة في الانقسام.
الأسلوب الثاني يستخدم فقط نبضات الكالسيوم لتحفيز التنشيط. من المتوقع أن تستغرق هذه العملية وقتًا حذرًا ، ما يقرب من ساعتين إلى ست ساعات.
هذا يبدأ بتكوين الكيسة الأريمية التي ستواصل التطور الطبيعي للجنين ، بشرط أن تكون العملية قد نفذت بشكل صحيح.
مصلحة
واحدة من أعظم تطبيقات الاستنساخ هو علاج الأمراض التي ليس من السهل علاجها. يمكننا الاستفادة من معرفتنا الواسعة من حيث التنمية ، خاصة في المراحل المبكرة ، وتطبيقها على الطب التجديدي.
تسهم الخلايا المستنسخة عن طريق نقل الخلايا الجسدية النووية (SCNT) بشكل كبير في عمليات البحث العلمي ، حيث تعمل كخلايا نموذجية للتحقيق في سبب الأمراض وكنظام لاختبار الأدوية المختلفة.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الخلايا التي تنتجها هذه المنهجية للزرع أو لإنشاء أعضاء. هذا المجال من الطب يعرف باسم الطب التجديدي.
الخلايا الجذعية تحدث ثورة في الطريقة التي نتعامل بها مع بعض الأمراض. يسمح الطب التجديدي بزرع الخلايا الجذعية ذاتيًا ، مما يقلل من خطر الرفض من قبل الجهاز المناعي للشخص المصاب.
بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدامه لإنتاج النباتات أو الحيوانات. إنشاء نسخ متماثلة متطابقة للفرد الاهتمام. ويمكن استخدامه لإعادة الحيوانات المنقرضة. أخيرًا ، إنه بديل للعقم.
كيف يعمل؟
على سبيل المثال ، لنفترض وجود مريض يعاني من مشاكل في الكبد. باستخدام هذه التقنيات ، يمكننا أن نزرع كبدًا جديدًا - باستخدام المادة الوراثية للمريض - وزرعها ، وبالتالي التخلص من أي خطر تلف الكبد.
حاليا ، تم استقراء تجديد الخلايا العصبية. يعتقد بعض الباحثين أن الخلايا الجذعية يمكن استخدامها في تجديد المخ والجهاز العصبي.
عيوب
المشاكل الأخلاقية
العيوب الرئيسية للاستنساخ مستمدة من الآراء الأخلاقية المحيطة بالإجراء. في الواقع ، يحظر قانونيا استنساخ العديد من البلدان.
منذ استنساخ الأغنام دوللي الشهيرة في عام 1996 ، أحاطت العديد من الخلافات موضوع هذه العملية المطبقة على البشر. اتخذ العديد من العلماء موقفا في هذا النقاش الشاق ، من العلماء إلى المحامين.
على الرغم من كل المزايا التي تتمتع بها هذه العملية ، فإن الأشخاص المعارضين يجادلون بأن الكائن البشري المستنسخ لن يتمتع بصحة نفسية متوسطة ولن يتمكن من الاستمتاع بفوائد امتلاك هوية فريدة لا تتكرر.
بالإضافة إلى ذلك ، يجادلون بأن الشخص المستنسخ سيشعر بأنه يجب عليه اتباع نمط حياة محدد للشخص الذي نشأه ، حتى يتمكن من التشكيك في إرادته الحرة. يعتبر الكثيرون أن الجنين له حقوق منذ لحظة الحمل ، وتعديله يعني انتهاكه.
في الوقت الحالي ، تم التوصل إلى الاستنتاج التالي: نظرًا لضعف نجاح العملية في الحيوانات والمخاطر المحتملة على صحة كل من الطفل والأم ، فمن غير الأخلاقي محاولة الاستنساخ في البشر لأسباب تتعلق بالسلامة.
مشاكل فنية
وقد سمحت لنا الدراسات التي أجريت في الثدييات الأخرى أن نستنتج أن عملية الاستنساخ تؤدي إلى مشاكل صحية تؤدي في النهاية إلى الموت.
عند استنساخ ربلة الساق من الجينات المأخوذة من أذن بقرة بالغ ، عانى الحيوان المستنسخ من مشاكل صحية. مع شهرين فقط ، توفي العجل الشاب من مشاكل في القلب ومضاعفات أخرى.
منذ عام 1999 ، لاحظ الباحثون أن عملية الاستنساخ تؤدي إلى تدخل في التطور الوراثي الطبيعي للأفراد ، مما تسبب في الأمراض. في الواقع ، لم ينجح استنساخ الأغنام والأبقار والفئران المبلغ عنها: فقد مات الكائن المستنسخ بعد الولادة بفترة قصيرة.
في الحالة الشهيرة لاستنساخ الأغنام دوللي ، كان أحد العيوب الأكثر بروزاً هو الشيخوخة المبكرة. كان متبرع النواة المستخدمة لإنشاء دوللي يبلغ من العمر 15 عامًا ، لذلك وُلدت الأغنام المستنسخة ذات خصائص كائن حي في ذلك العصر ، مما أدى إلى تدهور سريع.
