چه چیزی در دنیای شبیه سازی از زمان گوسفند دالی تغییر کرده است

2024 نویسنده: Malcolm Clapton | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2023-12-17 03:54

در دراز مدت، این امکان جایگزینی سلول های آسیب دیده را فراهم می کند، اما موضوع اخلاقی همچنان باز است.

شبیه سازی چیست؟

شبیه سازی کلون سازی عبارت است از ایجاد نسخه های ژنتیکی یکسان از موجودات زنده یا قطعات آنها. مواد بیولوژیکی مختلف را می توان شبیه سازی کرد: سلول ها، بافت ها، اندام ها و موجودات کامل.

انواع شبیه سازی چیست؟

شبیه سازی مولکولی

با استفاده از این روش، دانشمندان ژن‌های مورد علاقه را با Gene Cloning جدا می‌کنند، آنها را در یک پلاسمید - یک مولکول DNA باکتریایی وارد می‌کنند و سپس جمعیتی از چنین باکتری‌هایی را ایجاد می‌کنند. بسته به هدف آزمایش، می توانید در آنجا متوقف شوید یا پلاسمیدهای حاصل را در سلول های گیاهی و حیوانی قرار دهید.

ارگانیسم های اصلاح شده ژنتیکی از این طریق به دست می آیند: گیاهان مقاوم در برابر آفات، حیواناتی که در برابر بیماری ها مصون هستند. همچنین با کمک تکنولوژی بیماری ها مورد مطالعه قرار گرفته و داروها ساخته می شود.

شبیه سازی درمانی

دانشمندان یک جنین شبیه سازی شده را در یک لوله آزمایش رشد می دهند، اما اجازه نمی دهند که به یک ارگانیسم کامل تبدیل شود. برای انجام این کار، یک سلول جسمی از یک حیوان یا یک شخص - هر سلولی از بدن که در تولید مثل جنسی شرکت نمی کند، گرفته می شود و یک هسته از آن خارج می شود. آنها همچنین یک تخم از فرد دیگری از همان گونه می گیرند و هسته را خارج می کنند.

سپس هسته در یک تخم غیر هسته ای قرار می گیرد و فرآیند تقسیم آغاز می شود. هنگامی که یک سلول به یک بلاستوسیت تبدیل می شود - یک وزیکول با سلول های بنیادی جنینی در داخل، رشد متوقف می شود.

سلول های بنیادی (سلول های پیش ساز) که هنوز تصمیم نگرفته اند به کدام سلول تبدیل شوند، می توانند به هر چیزی تبدیل شوند. آنها توسط مهندسی بافت، سلول‌های بنیادی، شبیه‌سازی و پارتنوژنز استفاده می‌شوند: الگوهای جدید برای درمان برای آزمایش‌ها، به عنوان مثال، دانشمندان در حال بررسی جهش در ژن‌ها یا تلاش برای رشد اندام‌ها و بافت‌هایی هستند که می‌توانند جایگزین آن‌های آسیب‌دیده شوند.

شبیه سازی تولید مثل

این گونه به کلونینگ اجازه می دهد تا یک کپی ژنتیکی یکسان از یک حیوان کامل ایجاد کند. مکانیسم مانند شبیه سازی درمانی است، فقط رشد جنین در مرحله بلاستوسیت قطع نمی شود. در عوض، در رحم فردی از همان گونه کاشته می شود، جایی که جنین به یک ارگانیسم کامل تبدیل می شود.

چه حیواناتی قبلاً شبیه سازی شده اند؟

دالی معروف ترین کلون است، اما با اولین کلون فاصله دارد. تاریخ شبیه سازی یک قرن قبل از تولد گوسفند آغاز شد.

در سال 1885، هانس دریش جنین دو سلولی توتیای دریایی را شکافت و دو قلوهای همسان تولید کرد. سپس، در سال 1902، هانس اسپمن از یک مو برای شکافتن جنین سمندر استفاده کرد و دو کلون نیز به دست آورد.

آزمایشات مربوط به انتقال هسته به تخم 50 سال بعد آغاز شد. ابتدا معلوم شد که هسته سلول جنینی را در یک تخم قورباغه خالی قرار می دهد و کمی بعد - رشد یک قورباغه از سلول روده قورباغه.

سپس نوبت به پستانداران رسید. در سال 1984، استین ویلادسن تاریخچه شبیه سازی هسته یک جنین گوسفند را در یک تخمک عاری از هسته قرار داد. مادر-گوسفند جانشین سه کلون-بره حمل می کرد. به همین ترتیب - از سلول های جنینی - مرغ، گوسفند و گاو با موفقیت شبیه سازی شده اند.

سرانجام، در سال 1996، محققان موسسه Rosslyn در اسکاتلند اولین کلون را از قفس پستان یک گوسفند شش ساله ایجاد کردند. پس از 276 تلاش، آزمایش با موفقیت انجام شد و گوسفند دالی متولد شد.

پس از دالی، حیوانات زیادی با استفاده از این فناوری شبیه سازی شدند: گاو، گربه، آهو، سگ، اسب، قاطر، گاو نر، خوک، خرگوش، موش و موش، بز، گرگ.

دانشمندان سعی کرده اند میمون ها را شبیه سازی کنند، اما معلوم شد که این کار چندان آسان نیست. تنها 10 سال پس از دالی، سلول های بنیادی میمون رزوس در یک لوله آزمایش رشد کردند و به همان تعداد کلون زنده ایجاد شد. در سال 2018، آزمایشی توسط دانشمندان چینی با ایجاد شبیه‌سازی میمون‌های ماکاک توسط انتقال هسته‌ای سلولی سوماتیک توسط دو ماکاک دم بلند به پایان رسید: زونگ زونگ و هوآ هوآ.

آیا کلون ها واقعا سریعتر پیر می شوند؟

بله، حداقل برخی. دانشمندان حدس می زنند که این به دلیل کروموزوم ها است.تمام سلول‌های بدن چرخه‌های تقسیم شبیه‌سازی را طی می‌کنند و انتهای کروموزوم‌ها - تلومرها - کوتاه می‌شوند. این بخشی از روند طبیعی پیری است.

کروموزوم‌های دالی کوتاه‌تر از کروموزوم‌های یک‌ساله بود و او نیمی از عمر یک گوسفند متوسط را داشت: به جای ۱۲ سال، ۶ سال.

با این حال، همه کلون ها تلومر ندارند. Aging of Cloned Animals: A Mini-Review. به عنوان مثال، در گاو، سگ و موش، تلومرهای کلون ها کمتر و گاهی اوقات حتی بیشتر از حیوانات کنترل هم سن و سال نیست، اما در گوسفند و گرگ، برعکس، تقریباً همیشه کوتاهتر هستند.

پیری زودرس برای بزها صدق نمی کند: کلون ها 15 سال توسط طبیعت زندگی می کنند. کلون ها - گاو، سگ و موش نیز خوش شانس بودند. اما گوسفند، خوک و گربه شبیه سازی شده کمتر زندگی می کنند. در مورد نزدیک ترین خویشاوندان انسان، میمون ها، هنوز چنین اطلاعاتی وجود ندارد. از آنجایی که اولین ماکاک‌های شبیه‌سازی‌شده اخیراً شبیه‌سازی میمون‌های ماکاک توسط انتقال هسته‌ای سلول‌های سوماتیک به دنیا آمدند، همه حدس می‌زنند که چقدر عمر خواهند کرد.

آیا می توان حیوانات منقرض شده را شبیه سازی کرد؟

پس از فیلم "پارک ژوراسیک" بسیاری امیدوارند که دانشمندان بتوانند یک دایناسور را شبیه سازی کنند، اما این برای همیشه یک فانتزی باقی خواهد ماند. دایناسورها خیلی وقت پیش منقرض شدند، بنابراین بافتی با مولکول های DNA باقی نمانده است - فقط استخوان های فسیل شده.

شبیه سازی ماموت ها و سایر حیوانات عصر یخبندان، که بقایای آنها به طور دوره ای در منجمد دائمی یافت می شود، واقعی تر به نظر می رسد. با این حال، در حال حاضر، و این تقریباً به چند دلیل غیرممکن است. Mammoth Resurrection: 11 Hurdles to Bringing an Ice Age Beast:

• شبیه سازی به یک هسته دست نخورده با DNA دست نخورده نیاز دارد و حتی در بهترین بقایای حفظ شده، کد ژنتیکی به بخش های زیادی شکسته می شود. دانشمندان باید "حروف" ژنوم را جمع آوری کنند، بدون دانستن توالی دقیق و تمرکز بر DNA نزدیکان، به طوری که نمی توان پیش بینی کرد که در پایان چه اتفاقی می افتد.
• برای شبیه سازی یک حیوان، به یک مادر جایگزین نیاز دارید. نزدیک ترین بستگان ماموت ها فیل های آسیایی هستند، بنابراین، تنها یک ماده از این حیوان می تواند اهدا کننده تخمک و یک مادر جایگزین برای یک ماموت باشد. روش گرفتن تخم مرغ و کاشت آن در رحم بسیار دشوار خواهد بود، اما حتی اگر همه چیز خوب پیش برود، نه یک گونه خالص، بلکه ترکیبی از یک ماموت و یک فیل متولد می شود.
• دانشمندان نگرانند که حتی اگر شبیه سازی موفقیت آمیز باشد، این حیوانات تنوع ژنتیکی کافی برای ایجاد یک جمعیت جدید را ندارند.

مشکلاتی از این دست از شبیه سازی همه حیوانات منقرض شده جلوگیری می کند.

آیا می توان بافت ها و اندام های انسان را شبیه سازی کرد؟

در سال 2013، دانشمندانی از اورگان به رهبری شوخرات میتالیپوف، سلول‌های بنیادی جنینی انسان را که توسط انتقال هسته‌ای سلول‌های سوماتیک به دست می‌آیند، مدیریت کردند تا شبیه‌سازی درمانی یک انسان را انجام دهند. میتالیپوف و همکارانش هسته یک سلول جسمی را از یک کودک مبتلا به یک بیماری نادر ژنتیکی گرفتند، آن را در یک سلول تخمک بدون هسته قرار دادند و یک بلاستوسیت با سلول های بنیادی رشد دادند.

در سال 2014 با استفاده از روش شبیه سازی درمانی، دانشمندان موفق شدند با استفاده از انتقال هسته ای سلول های سوماتیک انسان با استفاده از سلول های بالغ، سلول های پوست مردان 35 و 75 ساله را به سلول های بنیادی تبدیل کنند. در آینده می توان از سلول های پیش ساز برای رشد هر بافتی و جایگزینی نواحی و اندام های آسیب دیده استفاده کرد.

با این حال، این روش مشکلاتی دارد: سلول‌های بنیادی و سلول‌های سرطانی به طرز چشمگیری شبیه شبیه‌سازی هستند. برخی از مطالعات نشان می دهد که پس از 60 چرخه تقسیم، سلول های بنیادی می توانند جهش ها را جمع آوری کرده و منجر به سرطان شوند.

شواهدی وجود دارد که نشان می‌دهد سلول‌های بنیادی مایع آمنیوتیک و جفت سلول‌های بنیادی مشتق شده از مایع آمنیوتیک را تشکیل نمی‌دهند: پتانسیل‌های جدید در پزشکی احیاکننده تومورها. اگر از این سلول ها برای ایجاد اندام ها استفاده شود، بسیاری از مشکلات مربوط به شبیه سازی از بین خواهند رفت: از اهدای تخمک گرفته تا جنبه اخلاقی استفاده از جنین انسان.

در مورد کلون های کل انسان چطور؟

در سال 2002، اعضای فرقه Clonaid Raelin تولد اولین انسان شبیه سازی شده، دختر ایو، و همچنین 12 کلون دیگر را به Cloning اعلام کردند. با وجود پرس و جوهای مکرر جامعه علمی و رسانه ها، کلونید مدرکی دال بر وجود کلون ها ارائه نکرد.

در سال 2004، دانشمندان دانشگاه ملی سئول در کره جنوبی از ایجاد یک کلون از جنین انسان خبر دادند. با این حال، یک کمیته علمی مستقل هیچ مدرکی پیدا نکرد و این مطالعه دو سال بعد لغو شد.

چه چیزی افراد را از شبیه سازی جدا از فناوری باز می دارد؟

شبیه سازی تولید مثل انسان نگرانی های زیادی را در مورد شبیه سازی ایجاد می کند. هیچ کس نمی داند شبیه سازی افرادی که زندگی کرده اند یا هنوز چه پیامدهای بیولوژیکی و اجتماعی دارند. این می تواند اصول ارزش های شخصی، حقوق بشر و آزادی ها را نقض کند.

همچنین مشخص نیست که چگونه می توان با کلون ها برخورد کرد، اگر معلوم شود که امکان ایجاد آنها وجود دارد: آیا آنها می توانند بخشی از جامعه شوند و چگونه ظاهر آنها را درک می کند.

تا زمانی که همه این مشکلات حل نشود، شبیه سازی تولیدمثل انسان توسط کلونینگ: مروری بر اخلاق زیستی، حقوقی، فقهی و مسائل احیاکننده در ایران در 70 کشور جهان از جمله روسیه ممنوع است.

طبق قانون فدرال قانون فدرال مورخ 29 مارس 2010 N 30-FZ "در مورد اصلاحات ماده 1 قانون فدرال" در مورد ممنوعیت موقت شبیه سازی انسان "، این ممنوعیت تا زمانی که قانونی برای ایجاد رویه ایجاد شود، به قوت خود باقی خواهد ماند. شبیه سازی ارگانیسم ها در اهداف شبیه سازی انسان.