Klónun úr frosti

Klónun, eða einræktun*, á flóknum, kynæxlandi lífverum er einkar áhugaverð tækni sem gera má ráð fyrir að verði notadrjúg í líftækni framtíðarinnar. Eins og bændur og aðrir áhugamenn um kynbætur og ræktun nytjastofna þekkja mæta vel, þá eru kynæxlandi lífverur með þeim ósköpum gerðar að erfðaefni beggja foreldra blandast óafturkræft við hverja æxlun, sem gerir hugtakið „hreinræktun" að hálfgerðri merkingarleysu og vilja tilraunir til þess gjarnan enda með ósköpum vegna skyldleikaræktar. Með klónun má, hins vegar, fá afkvæmi sem erfðafræðilega er nákvæm eftirmynd foreldris, nema reyndar hvað varðar þann litla hluta erfðamengisins sem geymt er í hvatberum. Erfðafræðilega er hér því í raun um ígildi kynlausrar æxlunar að ræða. Á myndinni hér til hliðar, sem aðlöguð er af mynd frá Wikimedia Commons, má sjá gróft yfirlit yfir klónunarferlið. Á myndinni er gerður greinarmunur á því hvort klónunin er framkvæmd í þeim tilgangi að mynda heilbrigðan einstakling (æxlunarklónun var skásta orðið sem mér datt í hug yfir reproductive cloning) eða til að mynda frumur til rannsóknanota og/eða lyfjagerðar (therapeutic cloning).

Auk notagildis í landbúnaði og tækni má ætla að klónun geti komið að verulegu gagni við varðveislu tegunda í útrýmingarhættu og jafnvel við að endurvekja tegundir sem dáið hafa út, jafnvel fyrir all nokkru síðan. Þessi rannsókn þeirra Wakayama og félaga við RIKEN-stofnunina í Kóbe og Yókóhama og Jikei-háskóla í Tókýó, sem Mogginn greinir hér stuttlega frá, er mikilvægt skref í þá átt. Grein Wakayama et al. birtist í PNAS, sem er tímarit sem öllum er aðgengilegt, svo ég leyfi mér að setja afrit af greininni hér.

Eins og Arnar Pálsson bendir á í sínu bloggi, þá er DNA býsna stöðugt efni, af lífefnafjölliðu að vera, en þó brotna allar flóknar sameindir niður með tíð og tíma, jafnvel í frosti. Hingað til hefur því ekki verið mögulegt að klóna lífverur út frá erfðaefni sem geymt hefur verið í frosti um lengri tíma, jafnvel ekki við -80°C, sem er það hitastig sem okkur sem fáumst við sameindalíffræðilegar rannsóknir hefur verið innrætt að geyma flest okkar sýni við. Í grein Wakayama et al. eru, hins vegar, klónaðar heilbrigðar mýs út frá erfðaefni sem einangrað var úr músahræjum sem geymd höfðu verið við -20°C (sama hitastig og venjuleg heimilisfrystikista starfar við) í 16 ár, og það án þess að glýceról eða annar „frostlögur" væri til staðar í sýnunum. Raunar benda höfundar á að rannsóknir eins þeirra (Teruhiko Wakayama við RIKEN-stofnunina) hafi áður sýnt að erfðamengi músasæðisfrumna varðveitist óskemmt við frystingu og jafnvel frostþurrkun, og vísa þar í grein í Nature Biotechnology frá 1998. Sextán ár eru auðvitað ekki langur tími í lífsögunni, en þessi rannsókn vekur þó óneitanlega upp vangaveltur um endurlífgun loðfílsins ... nú eða þá geirfuglsins. Skyldi einhversstaðar leynast frosinn geirfugl í Grænlandsjökli? Maður má nú láta sig dreyma Myndirnar eru frá Wikimedia Commons.

*Rétt er að halda því til haga að sameindaklónun sú sem stunduð er á flestum rannsóknastofum í sameindalíffræði er allt annar hlutur. Einræktaðar (væri kannski „eingetnar" betra orð?) lífverur eru því EKKI erfðabreyttar (nema, auðvitað, að sameindaklónun hafi líka átt sér stað ... sem þarf svosem ekkert að vera útilokað).

Klónuðu mús úr frosnum erfðaefnum

Athugasemdir

[Arnar Pálsson, 5.11.2008 kl. 11:22]

Vel að verki staðið Oddur, eins og við mátti búast. Það er nauðsynlegt að útskýra vel bakgrunn fréttar á borð við þessa.

Geirfuglinn er okkur öllum hjartfólgin, og gaman væri að sjá hann kjaga um á nýjan leik.

[Hilmir Arnarson, 7.11.2008 kl. 00:27]

Ég gæti hugsað mér að sitja loðfíl.

Annað er, allar flóknar sameindir brotna niður með tíð og tíma.  er það skáldsaga að fólk hafi látið frista sig eftir andlát í von um að hægt yrði að vekja það til lífs þegar tæknin væri tilbúin til þess?

[Oddur Vilhelmsson, 7.11.2008 kl. 08:48]

Nei, það er reyndar ekki skáldskapur. Til eru nokkur fyrirtæki og stofnanir, flest í Bandaríkjunum, sem sérhæfa sig í að frysta lík og geyma í fljótandi köfnunarefni (við -196°C, sumsé). Væntanlega vonast viðskiptavinir þessara fyrirtækja til þess að niðurbrotshraði DNA og annarra lífefna við þetta afar lága hitastig sé hverfandi og gæti ég raunar vel trúað að nokkuð sé til í því. Öllu meiri áhyggjur myndi ég, hins vegar, hafa af vefjaskemmdum við bæði og, jafnvel enn frekar, við þíðingu, en það er erfitt að sjá fyrir sér hvernig hægt er að þíð lík án þess að valda verulegum vefjaskemmdum. Við þekkjum þetta bara af einföldum vef eins og beinagrindarvöðva: fryst kjöt er jú allt öðruvísi á bragðið heldur en kjöt af nýslátruðu sem aldrei hefur verið fryst. En, hvað um það, frysting líka í þessum tilgangi nefnis cryonics og má lesa um hér. 

Bestu kveðjur, Oddur

[Hilmir Arnarson, 8.11.2008 kl. 02:48]

Ég þakka þér fyrir fræðsluna og ég mundi klappa ef þú heyrðir það.