Il 22 febbraio 1997, il mondo ha appreso dell'esistenza della pecora Dolly, il primo animale a sangue caldo clonato utilizzando una cellula somatica convenzionale. Come è stata sviluppata la tecnologia audace e se ha un futuro.
Nell'era delle tecnologie in rapido sviluppo, la questione della clonazione - la riproduzione di individui geneticamente identici all'organismo genitore - diventa veramente acuta e controversa. Ma parlare di clonazione come qualcosa di fondamentalmente nuovo e innaturale è sbagliato. In natura, la riproduzione attraverso la riproduzione di individui geneticamente identici è un fenomeno molto comune. I batteri si dividono semplicemente in due, i funghi, le alghe e alcuni altri organismi si moltiplicano per spore, e alcuni insetti e persino i vertebrati possono svilupparsi senza la partecipazione di cellule germinali maschili, solo con l'aiuto di quelle femminili. In tutti questi casi, l'organismo bambino è un clone del genitore. Non bypassato il processo di clonazione naturale e umano: i gemelli identici hanno esattamente gli stessi set di geni.
Gli scienziati hanno deciso di riprodurre questo processo da soli. Ovviamente non si trattava di creare un esercito di cloni, ma di allevare animali e piante con certe qualità utili. L'agricoltura, l'industria leggera e la medicina si svilupperebbero più rapidamente se la clonazione fosse messa in atto. Le piante stesse riproducono perfettamente le loro copie, l'uomo può solo controllare il processo, ma la questione dell'accurata riproduzione degli animali è rimasta a lungo molto problematica.
La cellula che dà la vita
La risposta è stata trovata più vicino alla metà del secolo scorso. Gli scienziati hanno deciso che per la clonazione è necessario prendere uno zigote (uovo fecondato) da un animale, rimuovere materiale genetico da esso e inserire il nucleo di una cellula somatica (non riproduttiva) di un altro animale. Durante la riproduzione sessuale naturale, l'organismo figlia riceve un unico insieme di geni dalla cellula germinale del padre e lo stesso dalla cellula uovo. Un clone al momento della sua creazione riceve anche un doppio set di geni, ma solo da un genitore. È vero, l'organismo risultante non sarà una copia genetica completa: in ogni genoma c'è un certo numero di mutazioni casuali che non coincidono nemmeno nei cloni.
Ma le mutazioni non sono il problema principale che gli scienziati hanno dovuto affrontare a metà del 20 ° secolo. Il fatto è che qualsiasi cellula del corpo, ad eccezione della cellula riproduttiva, è somatica e ogni cellula del corpo ha la sua differenziazione. In altre parole, in ogni cellula lavorano solo quei geni di cui ha bisogno per svolgere "compiti ufficiali" diversi per ogni organo. I ricercatori temevano che trapiantando tale materiale genetico specializzato nello zigote, avrebbero creato un clone non vitale. Questi dubbi furono fugati da John Gurdon, dopo che nel 1962 fu in grado di clonare una rana nel modo descritto.
Il biologo John Gurdon
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È vero, alcuni scienziati hanno considerato l'esperimento non del tutto pulito, perché Gurdon ha usato cellule di girino. Otto anni dopo, nel 1970, poté ripetere lo stesso esperimento, ma con cellule adulte. I cloni sono sopravvissuti. Pertanto, gli scienziati hanno fatto una scoperta decisiva nel campo della clonazione: cellule somatiche specializzate possono dare vita a un nuovo organismo.
Mouse e tre pecore
Così è stata aperta la strada per la clonazione dei mammiferi. Tuttavia, qui non è andato tutto così liscio: per molti anni, ricercatori di diversi paesi non hanno potuto ripetere l'esperimento di Gurdon su animali più complessi. Quindi decisero di semplificare il loro compito: non misero il nucleo di una cellula somatica nello zigote, ma una cellula embrionale. Scienziati di due paesi hanno raggiunto il successo qui: i genetisti sovietici hanno creato il topo Masha e gli inglesi - le pecore Megan e Morag.
Allora perché non potresti creare un clone usando le cellule somatiche? Dopo i primi esperimenti falliti, gli scienziati hanno deciso che era semplicemente impossibile condurre un simile esperimento con i mammiferi; questa opinione ha prevalso nel mondo scientifico quasi fino alla fine del 20 ° secolo. E poi Dolly è apparsa all'Università di Rosslyn (Gran Bretagna) - il primo mammifero ottenuto come risultato della fusione di un uovo e di una cellula somatica specializzata. Quindi cosa ha cambiato il gruppo di Jan Wilmuth nell'esperienza in modo che Dolly potesse nascere?
Embriologo Jan Wilmut
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I ricercatori hanno cambiato un po 'la tecnologia: invece di uno zigote, hanno usato un uovo non fecondato.
Ma anche questi cambiamenti non hanno portato il gruppo al successo assoluto. Dolly è emersa da una delle 277 uova; 28 dei suoi gemelli sono riusciti a svilupparsi in embrioni e solo lei è nata. È improbabile che una tale tecnologia possa essere definita di successo e messa in funzione, ma alla fine degli anni '90 non era questo ciò che pensavano gli scienziati. Il punto principale era dimostrare che i mammiferi possono essere clonati usando una cellula somatica. Da questo punto di vista, l'aspetto di Dolly è stato un enorme successo.
Numero ID 6LL3
La pecora è nata il 5 luglio 1996 con il nome (più precisamente, il numero) 6LL3. L'idea di dare al primo clone di mammifero il nome Dolly è venuta alla mente degli allevatori che si prendevano cura della madre surrogata della pecora (la sua vera madre era morta tre anni prima; il materiale genetico utilizzato era congelato e conservato con cura fino a tempi migliori).
Hanno trovato divertente che 6LL3 sia emerso da una gabbia presa da una mammella, così hanno dato alla pecora il nome della cantante country Dolly Parton, che doveva la sua fama in parte al grande busto.
La pecora ha vissuto sei anni e ha dato alla luce sei agnelli. È vero, sei anni non sono sufficienti per le pecore, che di regola muoiono all'età di 10-12 anni, ma secondo la versione ufficiale, la morte di Dolly non ha nulla a che fare con le conseguenze della clonazione: per due anni la pecora ha sofferto di artrite e alla fine della sua vita ha anche catturato virus polmonare grave. Il 14 febbraio 2003, uno degli animali più famosi è stato soppresso.
Sogni di Jurassic Park
Ma Dolly non è diventata subito famosa: il mondo ha scoperto la sua esistenza solo sette mesi dopo la sua nascita, il 22 febbraio 1997. Per tutto questo tempo, gli scienziati hanno ricevuto un brevetto per una tecnica di trasferimento del nucleo, quindi non hanno potuto annunciare il loro incredibile successo sulla stampa. Ma le sorelle gemelle di Dolly sono apparse. Nel 2016, 13 di loro hanno già raggiunto un'età rispettabile dai sette ai nove anni. La tecnologia, che all'inizio non era molto efficace, è stata perfezionata, il che ha permesso di condurre esperimenti su altri animali domestici.
Uno degli obiettivi principali che gli scienziati stanno perseguendo ora è il "revival" di specie estinte. I pionieri in questa zona sono stati ricercatori spagnoli: nel 2009 hanno clonato una capra dei Pirenei, scomparsa dalla faccia della terra nove anni prima. Gli scienziati sono stati fortunati: nel Centro di ricerca per l'agricoltura e la tecnologia di Aragona è stato conservato il materiale genetico dell'animale, che è stato utilizzato nella clonazione. Il successo della pecora Dolly, però, non si è potuto ripetere: il clone è morto 7 minuti dopo la nascita a causa di un difetto congenito ai polmoni.
Molti scienziati ritengono che sia troppo presto per parlare della clonazione di specie estinte. Primo, anche se è possibile estrarre il DNA di un animale estinto dai resti, non è chiaro cosa fare con l'uovo. Il gruppo di Oxford sta cercando di risolvere questo problema con una cellula uovo correlata. I ricercatori stanno lavorando alla resurrezione dell'uccello Dodo, scomparso alla fine del XVII secolo. Hanno scoperto che il parente più stretto di questo grande uccello incapace di volare è il piccione, e più specificamente il piccione della corona Victoria, o piccione dal becco a sega. La coerenza della teoria di Oxford resta da vedere.
In secondo luogo, non è chiaro come reagiranno gli organismi estinti alle mutate condizioni ambientali. Gli scettici credono che gli organismi dei cloni non saranno in grado di adattarsi nemmeno alla composizione moderna dell'atmosfera e moriranno.
Ma tali preoccupazioni non dovrebbero fermare gli scienziati. La comunità scientifica non può dire con certezza come le cellule somatiche specializzate diventino cellule vivificanti, o perché un uovo dovrebbe essere usato nella clonazione piuttosto che uno zigote. Anticipare la reazione della natura alla riproduzione di specie estinte è un compito ingrato. Senza dubbio vale la pena rinunciare a provare.
Yulia Popova
