kloning

Kloning. Prinsipptegning av fremgangsmåten ved kloning av en sau.

Av /Store norske leksikon ※.

Artikkelstart

Kloning er formering som gir arvemessig identiske individer, altså kloner. Innen genteknologi er kloning er et begrep som brukes om frembringelse av en mengde identiske DNA-molekyler.

Et vellykket forsøk på kloning ble utført på frosk i 1969. I 1996 lyktes det å klone et pattedyr da sauen Dolly ble født.

I laboratoriet kan man fremstille kloner så vel av bakterier som av dyrkede celler fra planter eller høyerestående dyr ved fortynnings- og utvelgelsesprosedyrer, såkalt reproduktiv kloning.

Planter

Hos mange planter er kloning eller vegetativ formering en naturlig del av livssyklusen, for eksempel stengelutløpere hos jordbær og yngleknopper hos tannrot. Mange planter er også lette å klone kunstig ved avleggere eller stiklinger.

Genetisk sett er alle individer innen en klon like, når vi ser bort fra mutasjoner. Dette er viktig å kjenne til i praktiske planteformering og planteforedling. Kan planten formeres vegetativt, kan man skaffe seg et ubegrenset antall eksemplarer som er helt like opphavsplanten, og det skjer i stort omfang med frukttrær (ved poding), bærbusker (ved stiklinger), poteter (ved knoller) og så videre. Eplesorten gravenstein er en klon, og det er også ringerikspoteter.

Dyr

Også hos enkle organismer innen dyreverden eksisterer kloning, for eksempel hos infusjonsdyr og polypper som formerer seg vegetativt.

På 1890-tallet klarte tyskeren Hans Dreisch å dele et tidlig embryo av sjøpinnsvin og produsere kloner av det opprinnelige embryoet.

Teoretisk skulle det være mulig å etablere et nytt individ fra enhver kroppscelle hos alle dyr, ettersom den inneholder alle individets arveanlegg. Dette lar seg imidlertid ikke gjøre hos de fleste dyr, da en stor del av arvematerialet (genene) normalt blir inaktive etter svært kort tid under fosterutviklingen. Det er dette som er grunnlaget for differensiering av de ulike celle-, vevs- og organtypene i kroppen.

Derfor har man forsøkt å gå omveien om en eggcelle. Kjernen i eggcellen blir først ødelagt eller fjernet. Deretter innføres en cellekjerne fra en kroppscelle fra det individet som skal klones. Dersom denne eggcellen utvikler seg til et individ, vil det bli arvemessig identisk med det individet kroppscellekjernen ble hentet fra. Hos pattedyr må et slikt egg innføres i en livmor hos en hunn om det skal utvikle seg.

Kloning av dyr

Forsøk på kloning av dyr som naturlig formerer seg ved kjønnet formering, skjer ved at kjernen fra en kroppscelle hos det dyret som skal klones, føres inn i en eggcelle hvis kjerne på forhånd er fjernet. Kjernen fra kroppscellen inneholder all den genetiske informasjon som skal til for at dyret skal kunne utvikles. Siden alle arveanleggene skriver seg fra det dyret som skal klones, vil klonen til forveksling ligne dette. Ved vanlig, kjønnet formering skriver den genetiske informasjon fra så vel far som mor, og ligner derfor på begge, men er ikke helt likt noen av dem.

Under visse laboratoriebetingelser og ved bruk av mikromanipulasjonsteknikk har man hos frosk klart å klone individer ved å innføre kjerner fra tarmslimhinneceller i egg hvis kjerne på forhånd var fjernet. Klonene ble til forveksling lik frosken som cellekjernene skrev seg fra, og hverandre. Forsøket beviste at alle gener som skal til for en normal fosterutvikling, er til stede i et så spesialisert organ som tarm.

Av forskjellige grunner, blant annet fordi eggene er så store, egnet frosk seg særlig godt for dette forsøket. Tilsvarende forsøk hos høyerestående dyr byr på langt større problemer, men er gjennomført på sau i 1996 (rapportert 1997).

For å få egget til å gro og dele seg var det nødvendig med en rekke forsøk – i alt brukte man 277 egg der man overførte kjerner fra sauejur, altså en høyt differensiert celle, for å lage 29 embryoer, derav ble det bare 3 lam som ble født og bare én overlevde. Lammet fikk navnet Dolly etter artisten Dolly Parton og cellen som ga opphavet til kjernen, men stimuleringsteknikker med elektriske strømstøt var nødvendig for at celledeling skulle starte og at morkjernen skulle reprogrammeres til å starte differensiering av fosteret på nytt.

Suksessen ved dette eksperimentet skyldtes at forskerne hadde klart å utvikle en kjemisk metode som aktiverte hele arvematerialet hos den ferdig differensierte kroppscellen. Men sauen Dolly utviklet etter hvert leddgikt – den ble med andre ord gammel – og hun døde i 2003 av en progressiv lungesykdom.

Andre har prøvet å gjenta forsøkene i andre dyrearter, men med meget liten suksessrate. En del dyr er klonet, for eksempel storfe, katt, muldyr, og hest. En rekke av eggene, embryoene eller fostrene har imidlertid dødd tidlig, hatt defekter eller misdannelser, og det har ikke lyktes å utvikle menneskelige fosteranlegg, noe som dessuten er forbudt i de fleste land der det kan tenkes mulig. Eggene vil dessuten ikke være identiske med utgangspunktet, siden mitokondrielt DNA vil være forskjellig. Mitokondrielt DNA er det DNA som kommer via mitokondriene og som teoretisk stammer fra mitokondrie-Eva – vår felles stammor – siden mitokondriene bare overføres via eggcellen og ikke sædcellen.

Dollys eggcelle inneholdt altså kjernematerialet fra juret til en annen sau enn den egget kom fra. Dolly døde relativt ung i 2003, og det var spekulasjoner om for tidlig aldring eller autoimmun sykdom, men så vel telomerer, ytterdelen av kromosomene som forkortes ved aldring, som andre organer var normale; hun fikk en virusinfeksjon.

En teknikk som ofte forveksles med kloning er såkalt fostersplitting (embryo splitting). Dette gjøres til dels på et tidlig stadium i fosterutviklingen hos storfe, der et «verdifullt» befruktet fosteranlegg splittes i enkeltceller og settes inn i forskjellige mødre.

Kloning fra utdødde arter har vært en fantasi i film og litteratur (Jurassic Park) og i vitenskap, og det fryses i dag ned DNA fra utrydningstruete arter i egne biobanker. Det er meget tvilsomt om man kan få levedyktige arter fra DNA fra noen få individer av en art: Kvaliteten på DNA-et er neppe perfekt, og fravær av foreldre til å lære avkommet opp vil antagelig sikre rask undergang.

Terapeutisk kloning

Med den teknikken beskrevet over for å skape Dolly, kunne man tenke seg å produsere menneskelige embryoer for forskningsmessige formål, for eksempel for produksjon av stamceller. Dette kalles terapeutisk kloning eller forskningskloning, og formålet er ikke å produsere hele mennesker, men celler til å studere fosterutvikling og ellers behandle sykdom som ved Alzheimer, Parkinsons eller Huntingtons sykdommer der hjerneceller dør før de skal.

Stamceller har evnen til å dele seg ubegrenset og dattercellen går videre i utviklingen, mens morcellen fortsetter å produsere celler gjennom lengre tid. Stamceller tas ut fra et befruktet egg på et tidlig stadium kalt blastocyststadiet, og dette ødelegger eggets videre muligheter for vekst. Derfor har dette tidligere vært forbudt i en del land, men er nå tillatt i Norge.

Kloning av mennesker

Kloning av mennesker har ikke funnet sted. Likevel har spørsmålet om kloning av mennesker opptatt publikum og massemedia i betydelig grad.

I diskusjonen omkring en eventuell fremtidig kloning av et menneske har det blant annet vært foreslått at man kanskje kunne «lage kopier» av store forskere eller kunstnere på denne måten. Dette er en naiv forestilling, fordi det ikke er arvelige egenskaper alene som avgjør om et menneske blir en stor forsker eller kunstner. En lang rekke miljøbetingede forhold må nødvendigvis spille inn. De arveanleggene mennesket er utstyrt med, kan sies å angi rammebetingelser for dets utvikling, men bestemmer ikke alene hva den enkelte utvikler seg til. Eneggede tvillinger har helt likt arvemessig utstyr, og man vet derfor mye om egenskaper som vil være like eller forskjellige hos to individer som arvemessig er like. Utgangspersonen og klonen vil være et slags tvillingpar, men med den forskjell fra vanlige tvillinger at det er en aldersforskjell. Utgangspersonen og klonen vil ikke ligne hverandre mer enn eneggede tvillinger gjør, og likheten vil være mindre slående på grunn av aldersforskjellen.

Det er sterke etiske grunner for ikke å forsøke å klone mennesker. Man kan ikke være sikker på at manipuleringen av egg og cellekjerne som er nødvendig for kloningen, er fullstendig harmløs (selv om klonede frosker og sauen Dolly ikke syntes å skille seg nevneverdig fra andre frosker og sauer). Det ville være etisk forkastelig å ta selv den minste risiko på et fremtidig individs vegne, bare fordi man ønsket å gjøre et kloningseksperiment. Mennesket slik man kjenner det i dag, har utviklet seg gjennom sterkt varierende kår der nettopp en stor variasjon mellom enkeltindivider har vært en viktig faktor i artens muligheter for overleving og tilpassing. Rikelig med genetisk variasjon er ønskelig, av biologiske så vel som av kulturelle grunner.

Les mer i Store norske leksikon

Kommentarer

Kommentaren din publiseres her. Fagansvarlig eller redaktør svarer når de kan.

Du må være logget inn for å kommentere.

eller registrer deg