¿Qué es la tecnología de clonación?
Clon es la transliteración de Clone, que significa reproducción asexual. La palabra inglesa "clon" proviene de la palabra griega "klone", que originalmente significa reproducir con "ramitas" o "esquejes". Ahora bien, el significado de "clon" no es simplemente "reproducción asexual", sino que se refiere a un grupo de individuos de un ancestro que han experimentado una reproducción asexual. Este grupo de descendientes asexuales de un antepasado también se denomina "clon asexual", o clon para abreviar. En la naturaleza, muchas plantas tienen un instinto de clonación innato, como las batatas, las patatas, las rosas y otras plantas propagadas mediante esquejes. La tecnología de clonación animal ha experimentado el proceso de desarrollo desde células embrionarias hasta células somáticas. La tecnología de clonación es una tecnología de reproducción asexual. La oveja clonada Dolly, de la que se informó recientemente, fue la primera en ser clonada con éxito utilizando esta tecnología, abriendo una nueva página en la historia de la bioingeniería.
Los gritos de Dolly se escucharon en todo el mundo. Un equipo dirigido por el embriólogo Ian Wilmut del Instituto Roslin de Edimburgo clonó este extraordinario cordero a partir de células mamarias de una oveja adulta.
Primero, Wilmat y sus colegas rasparon algunas células membranosas de la glándula mamaria de una oveja preñada blanca desconocida de Finn Dorset. Normalmente, estas células permanecen activas en suero fetal de oveja al 10%; el suero es el componente líquido de la sangre que es rico en nutrientes celulares similares a los alimentos. Wilmat se dio cuenta, sin embargo, de que al utilizar una técnica estándar de poner las células en un estado latente (es decir, colocarlas en suero con una concentración del 0,5 por ciento) las células no sólo podían "olvidar" que eran células mamarias sino también "recordar". vivir” las instrucciones genéticas que se desarrollan en la oveja entera.
Este es un gran avance. Anteriormente, otros científicos no entendían la importancia de sincronizar el desarrollo del material genético de una célula con el del óvulo que lo recibe. En el pasado, en otros laboratorios, los genes estaban demasiado adelantados en el proceso de desarrollo de la activación de los óvulos. Sin embargo, las células Wilmat tomadas de las ovejas Dorset de Fenn no comenzaron a dividir el ADN y convertirlo en material ovino. Los genes de las células mamarias inactivas se unen fácilmente a los óvulos. Luego, los científicos extrajeron óvulos de ovejas escocesas de cara negra más pequeñas y extirparon quirúrgicamente sus núcleos (portadores de ADN).
Wilmatt y su equipo de investigación colocaron células de glándula mamaria de oveja blanca en óvulos enucleados de oveja negra y utilizaron tecnología estilo Frankenstein no solo para usar pulsos eléctricos para que las membranas se unan, y las dos células se convierten instantáneamente en una. .
A continuación, los óvulos así sintetizados se implantaron en ovejas de cara negra utilizando técnicas estándar de cría artificial. Cuatro meses después nació este corderito que conmocionó al mundo. Se descubrió que el color de su pelaje era blanco, lo que sugiere que no pertenecía a la misma raza que su madre biológica, la oveja de cara negra. Fueron necesarias meses de pruebas de ADN para confirmar finalmente que Dolly era de hecho una réplica biológica.
En segundo lugar, el desarrollo de la tecnología de clonación
Ya en la década de 1950, los científicos estadounidenses utilizaron anfibios y peces como objetos de investigación y fueron pioneros en la tecnología de trasplante nuclear. Estudiaron el potencial de las células para desarrollarse y diferenciarse y la interacción entre el citoplasma y el núcleo.
En 1960 y 1962, científicos de la Universidad de Oxford en el Reino Unido realizaron experimentos de clonación con una especie de sapo africano de garras (Xenopus laevis). El método experimental consiste en irradiar huevos de Xenopus laevis con luz ultravioleta para destruir sus núcleos celulares, y luego utilizar una cirugía sofisticada para extraer los núcleos de las células epiteliales intestinales, las células hepáticas y las células renales de los renacuajos de Xenopus laevis, y colocar con precisión los núcleos de estos. células en las células que han sido expuestas a la luz ultravioleta, destruyendo el núcleo del óvulo. Después de un cuidado cuidadoso, algunos de estos óvulos de intercambio nuclear finalmente se convirtieron en un Xenopus animado. No fue producido por la combinación de espermatozoides y óvulos, por lo que era un Xenopus clonado.
En 1986, la científica británica Vera Anderson clonó por primera vez una oveja a partir de células embrionarias mediante transferencia nuclear. Posteriormente, otros clonaron ganado vacuno, ovejas, ratones, conejos, monos y otros animales. Recientemente, Estados Unidos clonó monos con éxito y los científicos japoneses también afirmaron que habían criado más de 200 "vacas clonadas". Los animales clonados antes mencionados se trasplantaron con éxito utilizando células embrionarias como células donantes. Actualmente, la tecnología de clonación ha logrado nuevos avances en el Reino Unido y han aplicado esta tecnología a la hematopoyesis humana. El trasfondo económico de la clonación Dr. Ross James, director de la empresa británica PPL, que trabaja con el Instituto Roslin, estudiando un tipo de ganado vacuno y ovino con genes humanos. Primero tomaron plasma de animales y luego lo reemplazaron con plasma humano. Esta vaca y oveja genéticamente modificadas contienen componentes importantes del plasma humano. Criando, clonando o criando estos animales se puede obtener un recurso sanguíneo estable, fiable y relativamente barato. Según las estadísticas, el valor anual en el Reino Unido puede alcanzar las 15.000 libras. Se puede decir que se ha beneficiado mucho.
2 Tecnología de clonación
La tecnología de clonación de China no es inferior. En la década de 1960, el biólogo Tong Dizhou trasplantó núcleos celulares de peces de colores y carpas crucianas, y en 1978 clonó con éxito la rana de manchas negras. Trasplantó el núcleo de los glóbulos rojos de la rana a los huevos de la rana que habían sido despojados previamente y finalmente se convirtió en un renacuajo que podía nadar libremente en el agua. En la primavera de 1979, científicos del Instituto de Hidrobiología de Wuhan de la Academia de Ciencias de China cultivaron artificialmente células en estadio de blastocisto de carpa cruciana. Después de 59 generaciones de subcultivo continuo durante 385 días, se extrajeron los núcleos de las células cultivadas bajo un microscopio utilizando un tubo de vidrio con un diámetro de aproximadamente 65.438 ± 00 micrones.
Al mismo tiempo, se extrae el núcleo del huevo de la carpa cruciana para prepararlo para recibir el núcleo del blastocisto. Una vez que todo esté listo, mueva los núcleos extraídos del tubo de vidrio a la posición vacía del huevo de carpa cruciana. La mayoría de los núcleos de blastocistos bajo cultivo artificial mueren prematuramente. Entre los 189 huevos que fueron intercambiados nuclearmente, sólo dos alevines eclosionaron. Al final, sólo un pez joven sobrevivió a la dificultad. Después de más de 80 días de cultivo, creció hasta convertirse en una carpa cruciana de 8 cm de largo. Este tipo de carpa cruciana no ha experimentado la unión de células masculinas y femeninas, sino que solo reemplazó el núcleo de un blastocisto con un óvulo. El óvulo en realidad se produce a partir del óvulo después de que se ha cambiado el núcleo, por lo que también es un. peces clonados.
Con la madurez de la tecnología de intercambio nuclear de peces y el éxito del intercambio nuclear de anfibios, un grupo de científicos dedicados a la cría de especies mejoradas están entusiasmados. Dado que los núcleos de los blastocistos de la carpa cruciana pueden reemplazar los núcleos de los huevos de la carpa cruciana para obtener peces clonados, ¿se pueden obtener nuevos peces híbridos intercambiando núcleos de peces heterogéneos? Los científicos chinos fueron los primeros en plantear esta cuestión y fueron los primeros en resolverla. Lograron reemplazar los núcleos de las células embrionarias de carpa por los núcleos de los óvulos de carpa. El núcleo de la célula de la carpa y el citoplasma del huevo de la carpa cruciana pueden coexistir pacíficamente e iniciar un proceso similar a la división y desarrollo de un huevo fecundado. Finalmente, una especie de "carpa cruciana" con "barba" crece muy rápido, al igual que la carpa, pero sus escamas laterales y el número de espinas son las mismas que las de la carpa cruciana, y el sabor del pescado no es menor que el de la carpa cruciana. carpa. La aparición de esta nueva especie de pez clonada artificialmente ha abierto nuevas vías para la cría de peces.
En mayo de 1990, el Instituto de Investigación en Ganadería de la Universidad Agrícola del Noroeste clonó una cabra. En 1992, la Academia de Ciencias Agrícolas de Jiangsu clonó un conejo. En 1993, el Instituto de Biología del Desarrollo de la Academia de Ciencias de China colaboró con la Escuela de Agricultura de la Universidad de Yangzhou para clonar una cabra. En julio de 1995, la Universidad Normal del Sur de China y la Universidad Agrícola de Guangxi colaboraron para clonar una vaca híbrida entre una vaca y un buey. En octubre de 1995, se clonaron 6 cerdos en la Universidad Agrícola del Noroeste. 1996 65438+2 meses, la Universidad Médica de Hunan clonó 6 ratones. Ese mismo año, el Instituto de Ganadería de la Academia China de Ciencias Agrícolas clonó un toro. En marzo de 1997, Chen Dayuan, investigador del Instituto de Zoología de la Academia de Ciencias de China, tomó la iniciativa al proponer la idea de clonar pandas gigantes. Desde 65438 hasta 0999, un equipo dirigido por Chen Dayuan implantó células somáticas de panda gigante en huevos de conejo enucleados y cultivó con éxito embriones tempranos de panda gigante. Se ha resuelto uno de los dos problemas clave de la clonación de pandas gigantes.
En tercer lugar, el impacto de la tecnología de clonación
La oveja Dolly es el primer animal del mundo clonado con éxito a través de células somáticas. El éxito de la clonación de Dolly muestra teóricamente que las células altamente diferenciadas pueden restaurar la función cigótica de los óvulos fertilizados después de ciertos tratamientos. Esto indica que el citoplasma puede regular el desarrollo de núcleos heterogéneos durante el desarrollo. Proporciona una vía importante para el tratamiento de enfermedades genéticas biológicas, el cultivo de variedades excelentes y la expansión de poblaciones, y desempeña un papel determinado en la optimización de especies y la expansión de poblaciones de animales genéticamente modificados. Además, la tecnología de clonación se puede utilizar para copiar animales raros en grandes cantidades, salvar especies en peligro de extinción, ajustar el equilibrio ecológico de la naturaleza y beneficiar a la humanidad.
Desde el éxito de la clonación de la oveja Dolly, los países de todo el mundo han suscitado fuertes reacciones, hasta el punto de que el Vaticano y el presidente estadounidense Clinton se han pronunciado al respecto. Algunas personas lo ven como una bendición, otras lo ven como un desastre. Los avances en la tecnología de la clonación han aportado enormes beneficios a la humanidad. El mayor beneficio es que se cultiva una gran cantidad de ganado de alta calidad, lo que enriquece la vida material de las personas, reduce el costo de la cría de animales, mejora la eficiencia y proporciona algunas materias primas medicinales que mejoran la función inmune humana. Antes de la oveja Dolly, el Instituto Roslin del Reino Unido había desarrollado una oveja genéticamente modificada cuya leche contenía materias primas para tratar la hemofilia. Una empresa la compró por un elevado precio de 500.000 libras. Si utilizamos células somáticas para "replicar" esta oveja en grandes cantidades, podremos salvar la vida de más pacientes. La empresa británica PPL ha criado un tipo de oveja cuya leche contiene antitripsina A-1 para el tratamiento del enfisema. El precio de esta leche de cabra es de 6.000 dólares el litro. Una oveja es como una fábrica farmacéutica. ¿Cuál es la forma más eficaz y cómoda de criar este tipo de ovejas? La mejor manera es "clonar". De manera similar, la empresa holandesa PHP ha criado vacas que pueden secretar lactoferrina humana, y la empresa israelí LAS ha criado ovejas que pueden producir albúmina sérica. ¿Cómo se puede criar eficazmente este ganado de alto valor añadido? La respuesta, por supuesto, es "clonar". Cuando se cruza una yegua con un burro, el resultado es un animal con un vigor híbrido particularmente fuerte: una mula. Sin embargo, las mulas no pueden reproducirse. Entonces, ¿cómo una mula excelente amplía su reproducción? La mejor manera es también "clonar". Los pandas gigantes de China son tesoros nacionales, pero su tasa de éxito de apareamiento natural es baja y están al borde de la extinción. Cómo salvar este raro animal "clon" proporciona una forma práctica para la humanidad. Además, los animales clonados tienen un papel importante en el estudio de la biología, la inmunología y la esperanza de vida humana del cáncer.
Es innegable que la llegada de la "clonación de ovejas" también ha despertado el interés de muchas personas por la "clonación de humanos". Por ejemplo, algunos están considerando la posibilidad de clonar un embrión a partir de sus propias células y congelarlo antes de que tome forma. Un día en el futuro, cuando haya un problema con uno de nuestros propios órganos, podremos extraer este órgano del embrión para cultivarlo y luego reemplazar nuestro órgano enfermo. Esto significa usar tecnología de clonación para proporcionarnos "Accesorios". Las últimas noticias han perturbado gravemente al mundo entero, especialmente a los especialistas en ética. Un proyecto de "clonación" en nombre del "tratamiento de enfermedades y trasplante de órganos" ha copiado por primera vez embriones humanos. Es realmente impredecible si esto será una bendición o una maldición para la humanidad.
La historia biológica contemporánea demuestra que la tecnología de clonación sólo puede copiar criaturas con las mismas características de apariencia, pero no puede clonar los talentos originales de la persona clonada. La capacidad de pensamiento humano está sujeta a limitaciones adquiridas. Por lo tanto, incluso si alguien pudiera clonar personas que parecen grandes líderes y científicos de la historia, solo lucirán iguales pero carecerán de los pensamientos, el temperamento y los talentos de los grandes líderes y científicos. ¿Cuál es el punto de tal clon?
El debate sobre la "clonación humana" recuerda a la gente que el progreso científico y tecnológico es una marcha de alegrías y tristezas. Cuanto más se desarrollan y penetran más amplia y profundamente la ciencia y la tecnología en la sociedad, más probable es que desencadenen muchas cuestiones éticas, morales y jurídicas conexas. J.D. Watson, el renombrado biólogo molecular que ganó el Premio Nobel, dijo: "Se puede esperar que muchos biólogos, especialmente aquellos que trabajan en la reproducción asexual, consideren seriamente sus implicaciones y participen en debates científicos para educar a la gente de todo el mundo. " Actualmente, la empresa estadounidense Geron invirtió 28 millones de dólares para adquirir Roslin Biomedical Company, filial del Instituto Roslin, y obtuvo la tecnología de transferencia nuclear utilizada para clonar la oveja Dolly. El objetivo principal de esta transacción es promover la investigación sobre la tecnología de clonación de células madre humanas para trasplante de órganos. Sin embargo, esta investigación innovadora plantea muchas cuestiones éticas. Bioeticistas y líderes religiosos de diferentes sectas han condenado enérgicamente esto, pero el Washington Post afirmó que el gobierno de Estados Unidos prohíbe el uso de fondos oficiales para la investigación de embriones humanos, pero la financiación privada es legal. A algunos especialistas en ética les preocupa que los planes para crear células embrionarias humanas puedan conducir en última instancia a una duplicación masiva de seres humanos.
Cuando la reproducción humana no se produce a través del apareamiento natural, sino que es estereotipada y copiada por líneas de montaje a través de medios de alta tecnología, ¿aún se puede llamar a los humanos humanos naturales? ¿De qué manera debería la Tierra aceptar estas réplicas humanas?