Klon je soubor jedinců s totožnou dědičnou informací. Nasekaná ploštěnka, která doroste na tým geneticky totožných ploštěnek, či bramborové hlízy, z kterých vyroste lán geneticky totožných rostlin, tuto definici splňují. Stejně tak i jednovaječná lidská dvojčata. Nebyl by to člověk, kdyby do toho nezašťoural a nepokusil se získávat klony pro své tu více tu méně bohulibé potřeby.

Zvětšit obrázek

Neti a Ditto

Klon opice je pro výzkumníky velkým lákadlem. A to hned z několika důvodů. Zaprvé je to od opic k člověku už jen kousek a vše, co se naučíme na opicích, při pokusech s lidskými buňkami jako když najdeme. Zadruhé jsou opice stále ještě v mnoha směrech nenahraditelné jako laboratorní model, například při výzkumu lidských infekčních chorob a při testech léků a vakcín.  Pokud při pokusu platí, že „každý pes (makak) – jiná ves“, roste variabilita zvířat a tím i zdroj chyby  v testech. Pak potřebujeme více zvířat, abychom mohli rozhodnout s potřebnou jistotou, zda daný lék neškodí ale pomáhá a nemá třeba nežádoucí vedlejší účinky. Klony by umožnily zredukovat počty opic používaných k pokusným účelům.

Zvětšit obrázek

Tetra

Zatím se na poli klonování odehrály dva významné počiny a bezpočet nezdarů. První významný počin zaznamenal Američan Don Wolf , když v roce 1997 získal dva klony makaka rhesuse. Vytvořil je přenosem jader. Vzal buňky embryí ve velmi časném stádiu vývoje a ty vpravil do opičího vajíčka zbaveného vlastní jaderné dědičné informace. Narodili se hned dva makaci Neti a Ditto.

A pak nastalo peklo. Ani Don Wolf, ani nikdo jiný už podobné pokusy úspěšně nezopakoval. A že následníků měl americký biolog bezpočet. Jako z nouze ctnost proto přišla na svět Tetra – klon získaný dělení čtyřbuněčného embrya makaka. Tým vedený Geraldem Schattenem rozdělil zárodek na jednotlivé buňky a každá z nich se pak vyvíjela v samostatné embryo. Po přenosu do dělohy náhradní matce se narodila jen jedna samička, která dostala jméno Tetra.

Snaha získat klon opice „systémem Dolly“ – tedy přenosem buňky dospělého zvířete do vajíčka zbaveného vlastní jaderné dědičné informace - pokračovaly a končily zcela pravidelně fiaskem. Nakonec to byl Gerald Schatten a jeho tým, kdo ukázal, proč tomu tak je. Podle Schattena jsou při „kuchání“ vajíčka (odstraňování jeho jaderné dědičné informace) z vajíčka odstraněny i bílkoviny nutné pro další dělení správné dělení dědičné informace vznikajícího embrya. Takto vytvořené zárodky proto dělí svou dědičnou informaci mezi nově vznikající buňky s mnoha chybami. Schatten tvrdil, že v embryích nenašel buňku, která by měla normální dědičnou informaci.

Zvětšit obrázek

Gerald Schatten

„Je to galerie genetické hrůzy,“ řekl tehdy Schatten.
Mnozí z toho byli smutní, protože bylo jasné, že podobné problémy nastanou i při pokusech klonovat člověka. Ne nepočetný tábor lidí se z téhož důvodu bezuzdně radoval, neboť měli pocit, že si Příroda (či bůh) z nějakého důvodu klonování primátů a hlavně člověka nepřeje a tímto to dala (dal) jasně najevo.

Jako první měl tuto primátí bariéru prolomit Woo Suk Hwang na Soulské národní universitě. Bral lidská vajíčka a lidské buňky, dával je dohromady a vznikala embrya, z kterých zkoušel vypěstovat tzv. embryonální kmenové buňky (ESC). Ty se neomezeně množí a mohou se za vhodných podmínek proměnit v kterýkoli ze zhruba 230 typů buněk dospělého lidského těla. ESC sice nejsou klon, ale principiálně by jejich získání touto metodou znamenalo zhruba totéž. Z dospělé specializované buňky bychom byli s to vytvořit buňky, které se mohou specializovat zcela libovolně. Podobně jako se postupně specializují buňky ve vyvíjejícím se embryu, plodu i narozeném jedinci.
Hwang došel daleko, ale ESC klonováním nezískal. Naopak, finální fáze tvorby ESC si vymyslel a následně byl usvědčen z vědeckých podvodů. Jeho hvězda pohasla a zřejmě ho čeká kriminál. 

Zvětšit obrázek

Woo Suk Hwang se přiznává k vědeckému podvodu.

Pokud by Hwang uspěl, položil by základ pro tzv. terapeutické klonování využitelné k léčbě některých závažných onemocnění. Představme si, že někoho právě sklátil infarkt a v jeho srdeční svalovině zeje „díra“, která se v tom lepším případě zahojí a zaroste vazivem. Srdce už nikdy nebude mít svou původní výkonnost, bude se při práci přepínat, dále poškozovat a konec je celkem jasný. Bez transplantace srdce nemá pacient příliš světlé vyhlídky. Kdybychom mohli z jeho těla odebrat třeba kožní buňku, spojit ji s lidským vajíčkem zbaveným vlastní jaderné dědičné informace a vytvořit tak lidské embryo, mohli bychom následně z tohoto embrya vypěstovat ESC a ty pak v laboratoři namnožit a nechat vyvinout v buňky srdeční svaloviny. Těmi by pak lékaři „vyspravili“ infarktem poškozené srdce, které by mělo lepší šance na zhojení. Tak to je princip tzv. léčebného čili terapeutického klonování, pro které mnozí razí název „přenos jader somatických buněk“, aby se vyhnuli termínu klonování. Vede je k tomu jednak skutečnost, že při terapeutickém klonování žádný klon (jedinec) nevzniká, a jednak snaha vyhnout se „sprostému“ slovu „klonování“, jež vrhá na celou proceduru podezření v očích těch, kdo pořádně netuší, oč tu jde.

Nyní se povedlo provést principiálně terapeutické klonování u makaka rhesuse týmu, který vede Shoukrat Mitalipov. Výsledky jsou publikovány zatím jen on line ve vědeckém časopise Nature. Předběžné výsledky zveřejnil Mitalipov v létě na konferenci v Austrálii (viz  Osel ). Shoukrat Mitalipov z Oregon National Primate Research Center v americkém Portlandu. Mitalipov začal s 304 opičími vajíčky. Přenesl do nich jádra opičích buněk a nakonec získal 35 embryí, jež dosáhla stádia blastocysty vhodného pro tvorbu embryonálních kmenových  buněk. Z těch se podařilo získat dvě linie embryonálních kmenových buněk.

Video: Makaci v  Oregon National Primate Research Center

Hlavním Mitalipovovým trikem vedoucím k úspěchu může být výrazně šetrnější odstraňování jaderné dědičné informace z vajíčka. Ta se obvykle provádí tak, že se dědičná informace obarví fluorescenční barvou, aby měl operatér kontrolu nad celou procedurou a věděl, pro co do vajíčka „sahá“. Mitalipov použil zobrazovací metodu, která mu zviditelnila jadernou dědičnou informaci vajíčka bez barvení. Při tomto postupu nezůstávají v cytoplasmě vzniklého embrya některé laminy (bílkoviny důležité pro stavbu membrány obklopující buněčné jádro). To vytváří příznivější podmínky pro další vývoj embrya. Celá procedura přenosu jádra proběhla ve speciálním médiu zbaveným vápníkových iontů. To nedovolí, aby ihned po spojení „vykuchaného“ vajíčka s tělní buňkou začal vývoj takto vzniklého zárodku. Vlastní vývoj byl odstartován umělým stimulem až s určitou prodlevou. Pobyt jádra tělní buňky v cytoplasmě „nastartovaného“ vajíčka je zřejmě pro další zdárný vývoj rovněž příznivý.

Pokus získat klon makaka vyšel naprázdno. Mitalipov přenesl 77 embryí vzniklých klonováním do těla zhruba desítky samic. Některá embrya byla stará jen 2 dny, jiná měla za sebou pět dní vývoje v laboratorních podmínkách. Všechna embrya záhy uhynula a mládě se nenarodilo ani jedno.
Cesta k lidským embryonálním kmenovým buňkám terapeutickým klonováním může být ještě velmi trnitá. Úspěch u makaka nemusí být průlomem na celé primátí frontě. Jak na australském kongresu upozornil José Cibelli z University of Michigan, postup vedoucí k úspěchu u makaka selhává už u paviána. Ale, jak jsme napsali u ž v létě, světélko na konci tunelu konečně zablikalo.

Zvětšit obrázek

Postup klonování, který vedl k vytvoření embryonálních kmenových buněk makaka.

Mitalipovův tým provedl několik modifikací klasického postupu „systém Dolly“. Jaderná dědičná informace byla odstraněna z vajíčka bez jejího obarvení a následné kontroly pod UV světlem. Somatické buňky byly kultivovány tak, aby se jejich buněčný cyklus zastavil ve fázi G0 (přesně jako v případě ovce Dolly). Somatická buňka byla před přenosem poškozena a vpravena do vajíčka tak, aby se s ním po slabém elektrickém výboji spojila v „vykuchaným“ vajíčkem. Vše probíhalo v médiu se sníženým obsahem vápníku, aby nemohl nastrovat vývoj zárodku. Poté byl vývoj takto vzniklého zárodku odstartován uniforem, který vnesl do nitra zárodku ionty vápníku. Ze zárodků ve stádiu blastocyty byla izolována část předurčená k vývoji ve vlastní tělo plodu a z ní byly vypěstovány embryonální kmenové buňky (ESC). Povedlo se to ve dvou případech. Na počátku bylo 304 vajíček. Úspěšnost je 0,7%. Z ESC se podařilo v laboratorních podmínkách vypěstovat buňky srdeční svaloviny a nervové buňky. (převzato z Nature)

 
Přenos tělní buňky samce makaka Samose (jméno dostal podle jednoho z hrdinů filmu Planeta opic) do vajíčka zbaveného vlastní jaderné dědičné informace. (převzato z Nature)

Pramen: Nature,  BBC,  J. Petr: Terapeutické klonování úspěšné u makaka,