Djurkloner: Dubbla problem?
Har du någonsin ätit en så god hamburgare att du önskar att du kunde äta samma sak igen?
Med tanke på hur forskningen om kloning fortskrider kan du kanske en dag få din önskan uppfylld. Den amerikanska regeringen beslutade nyligen att det är säkert att dricka mjölk och äta kött som kommer från klonade djur. Beslutet har gett upphov till diskussioner om människors hälsa, djurs rättigheter och skillnaden mellan rätt och fel.
Kloner, liksom enäggstvillingar, är exakta genetiska kopior av varandra. Skillnaden är att tvillingar dyker upp utan att forskare är inblandade och föds samtidigt. Kloner skapas i laboratoriet och kan födas med flera års mellanrum. Forskare har redan klonat 11 sorters djur, bland annat får, kor, grisar, möss och hästar.
Fåret Dolly var det första däggdjuret som klonades från DNA från en vuxen människa. Här är hon med sitt förstfödda lamm, Bonnie.
Roslin Institute, Edinburgh
I takt med att forskarna fortsätter att förfina sina tekniker och klona ännu fler djur är vissa människor oroliga. Hittills har klonade djur inte klarat sig bra, menar kritikerna. Få kloningsförsök är framgångsrika. De djur som överlever tenderar att dö unga.
Kloning väcker en rad olika frågor. Är det en bra idé att låta människor klona ett favoritdjur? Tänk om kloning skulle kunna återuppliva dinosaurierna? Vad skulle hända om forskare någonsin kom på hur man klonar människor?
Utbildare och föräldrar, anmäl er till Fuskbladet
Veckavis uppdateringar för att hjälpa er att använda Science News for Students i undervisningsmiljön
Samtidigt fortsätter forskningen. Forskare som studerar kloning föreställer sig ett obegränsat utbud av sjukdomsresistent boskap, rekordstora kapplöpningshästar och djur av arter som annars skulle ha dött ut. Forskningen hjälper också forskarna att lära sig mer om grunderna för utveckling.
Hur kloning fungerar
För att förstå hur kloning fungerar hjälper det att veta hur djur normalt förökar sig. Alla djur, inklusive människor, har en uppsättning strukturer i varje cell som kallas kromosomer. Kromosomer innehåller gener. Gener består av molekyler som kallas DNA. DNA innehåller all den information som behövs för att cellerna och kroppen ska fungera.
Människor har 23 par kromosomer. Kor har 30 par. Andra typer av djur kan ha ett annat antal par.
När två djur parar sig får varje avkomma en uppsättning kromosomer från modern och en från fadern. Den speciella kombination av gener som du råkar få bestämmer en hel del saker om dig, till exempel din ögonfärg, om du är allergisk mot pollen och om du är en pojke eller en flicka.
Föräldrar har ingen kontroll över vilka gener de ger till sina barn. Det är därför bröder och systrar kan vara så olika varandra, även om de har samma mamma och pappa. Endast enäggstvillingar föds med exakt samma kombination av gener.
Målet med kloning är att ta kontroll över reproduktionsprocessen. ”Du tar bort all slumpmässighet”, säger reproduktionsfysiologen Mark Westhusin, ”genom att välja en specifik kombination av gener för att få det du vill ha.”
Dewey, världens första hjortklon, föddes den 23 maj 2003.
Courtesy of the College of Veterinary Medicine, Texas A&M University.
Det är tilltalande för människor som föder upp hästar, hundar eller andra djur för tävling. Det skulle vara trevligt att bevara den kombination av gener som gör en häst snabb, till exempel, eller en hunds päls särskilt lockig. Det skulle också kunna vara möjligt att använda kloning för att rädda utrotningshotade djur om det finns för få av dem för att de ska kunna föröka sig bra på egen hand.
Lantbrukare har också ett intresse för kloning. En genomsnittlig mjölkko producerar 17 000 pund mjölk per år, säger Westhusin, som arbetar vid Texas A&M University i College Station. Då och då föds en ko som naturligt kan producera 45 000 pund mjölk per år eller mer. Om forskarna kunde klona dessa exceptionella kor skulle färre kor behövas för att producera mjölk.
Kloning skulle kunna spara pengar åt jordbrukarna även på andra sätt. Boskap är särskilt sårbar för vissa sjukdomar, bland annat en som kallas brucellos. Vissa djur har dock gener som gör dem naturligt resistenta mot brucellos. Kloning av dessa djur skulle kunna ge upphov till en hel besättning med sjukdomsfria djur, vilket skulle spara jordbrukare miljontals dollar i förlorat kött.
Med ett oändligt utbud av friska, snabbväxande djur skulle vi kanske oroa oss mindre för att själva bli sjuka. Jordbrukarna skulle inte behöva pumpa sina djur fulla av antibiotika, som hamnar i vårt kött och, tror vissa, gör oss oförmögna att reagera på dessa antibiotika när vi blir sjuka. Kanske skulle vi också kunna skydda oss mot sjukdomar som går från djur till människor, till exempel galna ko-sjukan.
Knäckor i processen
För det första finns det dock en hel del knäckar kvar att reda ut. Kloning är ett känsligt förfarande och mycket kan gå fel på vägen. ”Det är egentligen ganska anmärkningsvärt att det överhuvudtaget fungerar”, säger Westhusin. ”Det finns många sätt på vilka vi vet att det inte fungerar. Den svårare frågan är att ta reda på hur det ibland fungerar.”
Westhusin är en av många forskare som arbetar hårt för att besvara den frågan. Hans experiment fokuserar mestadels på getter, får, nötkreatur och vissa exotiska djur, till exempel vitsvanshjortar och bighornfår.
För att klona ett djur, till exempel en ko, börjar han med att ta bort kromosomerna från ett vanligt koägg. Han ersätter dem med kromosomer tagna från en hudcell som tillhör en annan vuxen ko.
Kloning innebär att kromosomerna tas bort från ett djurs äggcell och ersätts med kromosomer tagna från en cell som tillhör ett annat vuxet djur.
Roslin Institute, Edinburgh
Ordinarie skulle hälften av kromosomerna i ett ägg ha kommit från modern och hälften från fadern. Den resulterande kombinationen av gener skulle vara helt beroende av slumpen. Vid kloning kommer alla kromosomer från ett enda djur, så det är ingen slump inblandad. Ett djur och dess klon har exakt samma gener.
När ägget börjar dela sig till ett embryo sätter Westhusin in det i en surrogatmoderko. Modern behöver inte vara samma ko som gav hudcellen. Den tillhandahåller bara livmodern för att klonen ska kunna utvecklas. Om allt fungerar precis som det ska föds en kalv som ser ut och beter sig precis som en normal kalv.
För det mesta fungerar det dock inte riktigt som det ska. Det kan ta 100 försök att få ett embryo att utvecklas inuti modern, säger Westhusin.
Dö ung
Även om de klarar sig till födseln verkar klonade djur ofta dömda från början. Av skäl som forskarna ännu inte förstår liknar klonade djurungar ofta djur som föds för tidigt. Deras lungor är inte fullt utvecklade, eller deras hjärtan fungerar inte riktigt som de ska, eller deras lever är full av fett, bland andra problem. När de blir äldre blir vissa klonade djur enormt överviktiga och uppblåsta.
Många klonade djur dör vid en tidigare ålder än normalt. Fåret Dolly, det första klonade däggdjuret, dog efter bara 6 år av en lungsjukdom som är ovanlig för får i hennes ålder. De flesta får lever dubbelt så länge.
Problemet, tror Westhusin, ligger i generna. Även om en hudcell har samma kromosomer som alla andra celler i kroppen, aktiveras eller inaktiveras vissa gener när en cell specialiseras under utvecklingen. Det är det som gör att en hjärncell skiljer sig från en bencell som skiljer sig från en hudcell. Forskarna har ännu inte kommit på hur man helt och hållet kan programmera om en vuxen cells gener för att återskapa ett helt djur.
I går betedde de sig som hudceller, säger Westhusin. ”I dag ber man dem att aktivera alla sina gener och börja leva på nytt. Du ber dem aktivera gener som normalt sett inte skulle aktiveras.”
Det finns mycket att lära av dessa komplikationer. ”Att studera vad som går fel”, säger Westhusin, ”kan ge oss ledtrådar och nycklar till vad som händer i naturen. Det är en utvecklingsmodell som visar hur gener omprogrammeras.”
Dessa komplikationer visar också varför det kanske inte är en bra idé att klona ett älskat husdjur. Även om en klon är nästan genetiskt identisk med originalet kommer den fortfarande att växa upp med sin egen personlighet och sitt eget beteende. På grund av skillnader i kosten före födseln och när den växer upp kan den få en annan storlek och ett annat mönster i pälsfärgen. Det finns egentligen inget sätt att få tillbaka ett favoritdjur genom kloning.
Klonkotletter
Även om kloningstekniken är långt ifrån perfekt bör mjölk och kött från klonade djur vara säkert, menar Westhusin. Och den amerikanska regeringen håller med.
”Det finns ingen anledning att tro, baserat på hur kloner produceras, att det finns några problem med livsmedelssäkerheten”, säger Westhusin. Klonade livsmedelsprodukter kan komma att dyka upp på stormarknadens hyllor inom en snar framtid.
Tanken på att äta klonade varelser är ändå inte helt okej för vissa människor. I en artikel i Washington Post skrev vetenskapsreportern Rick Weiss om det gamla talesättet ”Du är vad du äter” och vad det skulle kunna betyda för någon som äter ”klonade kotletter”.
”Hela tanken gjorde mig oförklarligt äcklad”, skrev Weiss. Även om han medgav att hans reaktion delvis kunde vara känslomässig, gillade han inte tanken på en värld där identiska djur produceras som matpellets i en fabrik. ”Är min dröm om Compassionate Cold Cuts en rationell dröm?” frågade han sig.
Det kan vara en fråga som du kanske måste besvara själv en dag om inte alltför lång tid.
Vi går djupare:
Vordsökning: Ytterligare information
Frågor om artikeln
Frågor om artikeln