Dnes 5. júla 2026 si pripomíname 30. výročie narodenia ovce Dolly, ktorá bola prvým klonom dospelého cicavca na svete.
Ovečka Dolly bola prvým klonom dospelého cicavca. Zdroj: Wikimedia
Dolly, samica ovce plemena Finn Dorset, ktorá žila v rokoch 1996 až 2003, bola prvým klonom dospelého cicavca, ktorého vytvoril britský vývojový biológ Ian Wilmut a jeho kolegovia z Roslinovho inštitútu neďaleko Edinburghu v Škótsku. Jej narodenie v roku 1996 znamenalo míľnik vo vede. Vyvrátilo desaťročia trvajúce predpoklady, že dospelé cicavce nie je možné klonovať a rozpútalo diskusiu o mnohých možných spôsoboch využitia a zneužitia technológie klonovania cicavcov.
V tom čase myšlienka klonovania cicavcov vrátane ľudí nebola ničím výnimočným. Medzi cicavcami boli prirodzene sa vyskytujúce genetické klony, teda jedince geneticky identické medzi sebou, už dlho známe v podobe monozygotických (identických) dvojčiat. Na rozdiel od Dolly však takéto klony pochádzajú z jedinej zygoty, čiže oplodneného vajíčka, a sú teda klonmi samých seba, nie klonmi iného jedinca. Okrem toho sa klony už predtým vytvárali v laboratóriách, avšak iba z embryonálnych buniek, ktoré boli buď nediferencované, alebo len čiastočne diferencované. V prípade zvierat sa tvorba klonov z úplne diferencovaných, teda dospelých, buniek podarila len na úrovni nižších druhov, ako sú napríklad žaby.
Po celé desaťročia sa vedci márne pokúšali klonovať cicavce z existujúcich dospelých jedincov. Opakované neúspechy viedli vedcov k úvahám o význame načasovania a priebehu bunkovej diferenciácie vo vyvíjajúcom sa embryu cicavcov. Zvláštny záujem vzbudzovali zmeny, ku ktorým dochádzalo v DNA počas vývoja zvieraťa, pričom sa menili vzory génovej expresie, keďže bunky sa čoraz viac špecializovali na konkrétne funkcie. Odborníci zistili, že prostredníctvom procesu diferenciácie dospelé bunky cicavcov strácajú totipotentnosť – schopnosť premeniť sa na akýkoľvek z rôznych typov buniek potrebných na vytvorenie kompletného a životaschopného zvieraťa. Predpokladalo sa, že tento proces je nezvratný. Úspešné vytvorenie Dolly však dokázalo opak.
Dolly s profesorom sirom Ianom Wilmutom, vedúcim výskumu, vďaka ktorému vznikla. Zdroj: Roslinov inštitút pri Edinburghu
Jediná z niekoľkých stoviek
Klon je organizmus vytvorený z jednej bunky izolovanej z iného organizmu. Darcovská bunka a klon sú geneticky identické. Na začiatku 80. rokov 20. storočia vedci vytvorili klony cicavcov pomocou darcovských buniek z mladých embryí. Výskumný tím, ktorý naklonoval Dolly, najprv naklonoval pár oviec Megan a Morag z embryonálnych buniek vypestovaných v laboratóriu. Dospelé bunky a embryonálne bunky majú identický genetický materiál, teda DNA, avšak dospelé bunky produkujú proteíny špecifické pre typ bunky, na ktorú sa vyvinú. Napríklad mozgové bunky produkujú neurotransmitery a neprodukujú hemoglobín, hoci disponujú génom pre hemoglobín. Vedci sa domnievali, že štruktúra DNA v dospelých bunkách sa počas procesu dozrievania nezvratne zmenila, aby získala túto špecifickosť, a preto ju nebolo možné použiť na vytvorenie klonu.
Wilmut a jeho kolegovia z Roslinovho inštitútu aplikovali na klonovanie Dolly v tom čase nový prístup. Využili darcovské bunky z vemena šesťročnej teľnej ovce, ktoré zmrazili na tri roky, pričom ovca za ten čas zomrela. Odborníci sa domnievali, že predchádzajúce pokusy o klonovanie cicavcov z dospelých buniek zlyhali, pretože bunky boli príliš aktívne alebo sa nachádzali v nesprávnej fáze svojho životného cyklu.
Bunky preto na niekoľko dní vystavili hladu. Počas týchto dní odstránili genetický materiál z vajíčok iného plemena oviec, čo je proces nazývaný enukleácia. Následne spojili vyhladované bunky s enukleovanými darcovskými vajíčkami a implantovali ich do náhradnej matky tretieho plemena ovce. Z 277 pokusov sa donosilo len jedno vajíčko, z ktorého sa nakoniec narodila Dolly. Naklonovaná ovca sa výrazne líšila od plemena darcu vajíčka aj od náhradnej matky, bola však identická s plemenom, ktoré darovalo dospelú DNA – tento pozorovaný fakt poskytuje presvedčivý dôkaz, že sa vyvinula z darcovskej DNA.
V máji 1999 vedci zistili, že teloméry v bunkách ovce Dolly boli kratšie, ako majú iné cicavce podobného veku, čo potvrdili aj ďalšie výskumy v oblasti klonovania. Teloméry, čo sú sekvencie na koncoch chromozómov, sa s pribúdajúcim vekom organizmu postupne skracujú. Nebolo však jasné, či bude dĺžka života klonovanej ovce kratšia než zvyčajne.
Dolly po šesť a pol roku postihlo pľúcne ochorenie, preto ju vo februári 2003 utratili. Ovce jej plemena sa zvyčajne dožívajú približne dvanástich rokov. Pitva potvrdila, že mala zvláštny typ pľúcneho nádoru spojeného s retrovírusom, čo je smrteľné pre staršie ovce, najmä tie, ktoré žijú v interiéri. Navyše mala sklony k nadváhe, čo nespôsobilo samotné klonovanie, ale to, že žila prevažne v interiéri a mnohí návštevníci ju často kŕmili. Dollyine pozostatky darovali Národnému múzeu Škótska v Edinburghu, kde vystavili jej zakonzervované telo.
Dolly spolu s náhradnou matkou. Zdroj: Roslinov inštitút pri Edinburghu
Okrem toho ovečka trpela osteoartrózou, teda chronickým degeneratívnym ochorením a najčastejším ochorením kĺbov, ktorú jej diagnostikovali v piatich rokoch. Odborníci sa preto mylne domnievali, že toto ochorenie sa jej rozvinulo predčasne v porovnaní s prirodzene počatými ovcami. V roku 2017 však výskumníci z Nottinghamskej univerzity a Glasgowskej univerzity preskúmali röntgenové snímky kostier. Populárna ovca Dolly priviedla na svet šesť jahniat. Jej prvé jahňa, nazvané Bonnie, sa narodilo v apríli 1998. V nasledujúcom roku Dolly porodila dvojičky Sally a Rossie. Rok potom nasledovali trojičky Lucy, Darcy a Cotton.
Morálne a etické otázky rozdeľujú ľudí na dva tábory
O klonovanie sa vedci pokúsili niekoľkokrát. Napríklad začiatkom roka 2014 sa objavili správy, že Pekinský genomický inštitút v Číne klonuje až päťsto ošípaných ročne s cieľom testovať nové lieky. Niektorí výskumníci si predstavovali celé stáda geneticky identického dobytka. Keďže je veľmi ťažké produkovať zvieratá produkujúce mlieko alebo mäso konzistentne s tradičnými metódami chovu, opakované klonovanie jedného plemena by tento proces výrazne urýchlilo.
Potenciálne vážnym problémom geneticky identických stád je však to, že genetická diverzita umožňuje druhom prežiť zmeny v ich prostredí a útoky chorôb. Choroby postihujúce iba niekoľko jedincov geneticky rozmanitého druhu sa môžu rozšíriť v geneticky identickom druhu. Ak sa genetická diverzita stratí, môže to viesť k ohrozeniu druhu alebo dokonca k jeho vyhynutiu. Klonovanie sa už dlho považuje za možný prostriedok na privedenie ohrozených živočíšnych druhov späť z pokraja vyhynutia, najmä tých druhov, ktoré sa v zajatí dobre nerozmnožujú. Náklady a miera zlyhania tejto techniky však môžu byť príliš vysoké na to, aby bola prakticky uskutočniteľná.
V roku 2001 sa narodili prvé klonované ohrozené divé zvieratá na svete. Klonovaný gaur, teda druh juhovýchodného ázijského vola, bol úspešne pripustený domácou kravou, ktorá slúžila ako jeho náhradná matka, ale novonarodené mláďa dva dni po narodení podľahlo úplavici, teda črevnej infekcii spôsobujúcej silný zápal hrubého čreva. Lepšie sa darilo klonovanému európskemu muflónovi, jednému z najmenších druhov divých oviec na svete. Muflón, ktorý sa narodil domácej ovci, bol chovaný v centre pre voľne žijúce zvieratá na Sardínii v Taliansku. Medzi ďalšie ohrozené druhy, ktoré boli odvtedy úspešne naklonované, patria jávsky banteng, zvláštny druh divého dobytka, a africká divá mačka. Prvý klon vyhynutého zvieraťa sa narodil v roku 2009. Zviera naklonované zo zmrazenej kože bucarda alebo pyrenejského kozorožca, poddruhu divej kozy, ktorá vyhynula v roku 2000, uhynulo niekoľko minút po narodení.
Dve identické ovce. Ilustračná fotografia: iStock/jasonbennee
Pri možnostiach klonovania sa nám naskytujú morálne a etické otázky, ktoré rozdeľujú ľudí. Výhodou možného klonovania by bola dostupnosť orgánov na transplantáciu, riešenie neplodnosti alebo možnosť testovania rôznych nových liečiv či napríklad aj možnosť výskumu zvrátenia starnutia. Nevýhodou je, že klonovaním by sa mohla strácať rozmanitosť génov, zvýšilo by sa riziko zneužívania tohto procesu, rovnako by mohli klony trpieť rôznymi nečakanými zdravotnými problémami.
Klonovanie zvierat je však v súčasnosti úplne bežné, hoci jeho úspešnosť je asi len 15 percent. Táto metóda je navyše veľmi drahá a prináša i zdravotné a blahobytné riziká pre klony. Niektoré štúdie naznačujú, že väčšina klonovaných zvierat uhynie. Napríklad takmer polovica klonovaných prasiat uhynula v prvom mesiaci života a klonované dobytky mali problémy s pohybovým aparátom vrátane krívania a ťažkostí so šľachami.
Okrem toho je klonovanie veľmi drahé, cena sa môže vyšplhať i na niekoľko desiatok tisíc eur. Aj keď sa klonovanie zdá byť dobrým nástrojom na udržanie zvierat pri živote, ani v súčasnosti o tejto metóde nemáme dostatok poznatkov. Navyše je možné, že by klonované zviera zdedilo rôzne genetické ochorenia.
Zdroje: Britannica, EBSCO, Gemini Genetics, Science, Roslin Institute, Etabletka, Apollo Hospitals, Premal Vaghela – Ethical Issues of Cloning, Los Angeles Times, Veda na dosah, Theriogenology
(RR)
