The Hastings Center

From Bioethics Briefings

Cloning

Download the PDF

Kader van de kwestie

Het meeste klonen – het proces waarbij een exacte genetische replica van een cel, een weefsel of een organisme wordt gemaakt – gebeurt op natuurlijke wijze. Wanneer de bevruchte eicel zich voor het eerst deelt, vormt elke dochtercel soms afzonderlijke embryo’s. Het resultaat: eeneiige tweelingen, de een een kloon van de ander. Organismen die zich ongeslachtelijk voortplanten, zoals bladluizen, pekelkreeftjes, gist en bacteriën, zijn klonen. In de tuinbouw wordt de term kloon gebruikt voor een vorm van vermeerdering waarbij een plant in stukken wordt gesneden die worden gebruikt om honderden of duizenden identieke zaailingen te kweken.

Wetenschappelijk klonen gaat verder waar de natuur ophoudt. Genetisch, of moleculair, klonen maakt kopieën van genen of DNA-segmenten. Hiermee kunnen kolonies van genetisch gemodificeerde bacteriën of virussen worden gemaakt, die geneesmiddelen en vaccins kunnen produceren. Met laboratoriumkweekmethoden kan één enkele cel worden gekloond tot een populatie van cellen, die een onbeperkt aantal identieke nakomelingen omvat. Verschillende technieken om kopieën van hele dieren te maken worden reproductief klonen genoemd. Ten slotte is er de herprogrammering, waarbij de genen van volwassen cellen worden teruggebracht naar een embryonale toestand. De hoop is dat deze cellen wetenschappers kunnen helpen genetische ziektemechanismen te begrijpen en op stamcellen gebaseerde therapieën voor ziekten en verwondingen te creëren die genetisch zijn afgestemd op individuele patiënten. Op dit moment bestaan dergelijke therapieën nog niet.

Kloneringstechnologieën zijn essentiële hulpmiddelen; zonder hen zou de moderne biologie nog steeds science fiction zijn. Klonen heeft geleid tot tal van belangrijke geneesmiddelen en nieuw ontwikkelde therapieën, zoals menselijke insuline, interferon om virale infecties te bestrijden, en bloedgroeifactoren zoals erytropoëtine om nieuwe rode bloedcellen te genereren.

De ethische discussies rond klonen draaien om verschillende kwesties. Een controversiële methode van klonen – overdracht van de kern van lichaamscellen (SCNT) – behelst de productie van een blastocyst van twee tot vier dagen oud (een pre-implantatie-embryo), waarvan de cellen vervolgens worden verwijderd om een lijn van embryonale stamcellen te maken – een proces waarbij het embryo wordt vernietigd. Een ander punt van zorg is wat er met deze embryo’s kan worden gedaan voordat een stamcellijn wordt verkregen. Omdat de techniek gebruik maakt van enkele van dezelfde kweekmethoden die door in-vitrofertilisatieklinieken worden gebruikt, vrezen sommigen dat een gekloond menselijk embryo aan een vrouw kan worden overgedragen, wat mogelijk tot een baby kan leiden. De ervaring met het reproductief klonen van dieren wijst op ethisch meer problematische zaken – vroege implantatie van deze klonen leidt altijd tot hun dood en veroorzaakt vaak moedersterfte of morbiditeit. Bij klonen waarbij menselijke embryo’s betrokken zijn, is een ander punt van zorg ervoor te zorgen dat het verkrijgen van menselijke eicellen voor onderzoek gepaard gaat met de juiste geïnformeerde toestemming van de donoren.

Historisch en wetenschappelijk overzicht

Hoe regelt het embryo de ontwikkeling door genexpressie, het proces waarbij genen worden aan- en uitgezet? Kunnen de genen van een oudere of gedifferentieerde cel worden teruggezet naar een vroegere versie van zichzelf door deze in een embryo te plaatsen?

Onderzoekers hielden zich voor het eerst met deze vragen bezig in de jaren 1950 (zie kader, “Klonen en stamcelmijlpalen: een tijdlijn”). Een kern van een onbevruchte eicel van een kikker werd verwijderd door hem eruit te zuigen met een zeer fijne, holle naald, micropipet genaamd. Op dezelfde manier werd een kern verwijderd uit een cel in een zich ontwikkelend kikkerembryo. Door deze kern in het lege ei te injecteren, begon het proces van embryogenese. Dit proces resulteerde zelden in kikkervisjes, waarvan er een paar uitgroeiden tot kikkers. Dit was de vroegste versie van nucleaire transfer, de kloontechniek waarbij een kern zonder cel wordt ingebracht in een cel zonder kern. Het bewijs van het vermogen van het ei om genen te herprogrammeren was een belangrijk resultaat, en het onderzoek verplaatste zich naar zoogdieren.

Tot de verschijning van Dolly, een gekloond schaap, waren de meeste dierlijke klonen afkomstig van kernen die rechtstreeks uit embryo’s waren gehaald. Ian Wilmut, een Schotse onderzoeker, bracht een somatische cel uit de uier van een zes jaar oud schaap in in een onbevrucht schapenei waarvan de chromosomen waren verwijderd. Na de procedure herprogrammeerden de eiwitten in het cytoplasma van het eitje de ontwikkelingsinstructies die in het DNA waren vervat. De genen schakelden over van hun volledig gedifferentieerde “melkcelprogramma” naar een programma dat een babyschaap voortbracht. Dit is een enorm inefficiënte methode om nakomelingen te produceren, vermoedelijk omdat het cytoplasma van het ei niet genoeg tijd heeft om alle genen van de uiercel correct te herprogrammeren tot een pluripotente toestand. Meer dan 99% van dergelijke klonen sterft na de implantatie. Op deze manier gekweekte dieren zijn ook geen echte genetische klonen. Het ei bevat genetisch materiaal buiten de chromosomen in organellen die mitochondriën worden genoemd. Het resulterende organisme of de resulterende cellijn is een kloon op chromosomaal niveau, maar heeft een mengeling van mitochondriale genen.

Dezelfde methode die wordt gebruikt om een dierlijke kloon te maken – SCNT – zou theoretisch kunnen worden gebruikt om een gekloonde lijn van menselijke cellen te maken met een bijna genetische overeenkomst met elke persoon die ze nodig heeft. De kern van een donorcel zou worden ingebracht in een eicel waarvan de kern is verwijderd. Dan, net als bij het klonen van dieren, zou de eicel zich delen, en een embryo zou kunnen worden gekweekt tot het blastocyst-stadium en zijn stamcellijn zou kunnen worden geoogst.

Een andere hoop is dat geherprogrammeerde cellijnen gemaakt door SCNT krachtige hulpmiddelen zouden kunnen zijn voor het bestuderen van de genetische basis van de menselijke ontwikkeling en ziekte, alsmede voor het ontdekken van geneesmiddelen. In het meest optimistische scenario zou klonen een levenslange voorraad therapeutische stamcellen kunnen opleveren die genetisch zijn afgestemd op een patiënt en daarom een minimaal risico van afstoting door het immuunsysteem inhouden. Helaas leiden de mitochondriale afwijkingen meestal tot afstoting door het immuunsysteem, zij het langzamer dan wanneer ook de chromosomale genen niet overeenkomen. Net als in andere dimensies van stamcelonderzoek is de belofte van therapeutische stamcellen moeilijk te realiseren gebleken door morele en technische obstakels.

Deze moeilijkheden kwamen scherp in beeld door het Zuid-Koreaanse stamcelschandaal. Een onderzoeksteam kondigde in 2004 en 2005 aan dat zij met behulp van somatische celkerntransplantatie de eerste patiënt-specifieke menselijke embryonale stamcellijnen hadden gecreëerd. Bovendien beweerden de onderzoekers dat zij het klonen met een verbazingwekkende efficiëntie hadden uitgevoerd, waardoor de vrees werd weggenomen dat honderden of duizenden menselijke eicellen nodig zouden zijn. Later bleek dat inderdaad duizenden eicellen waren gebruikt, en dat sommige daarvan onder twijfelachtige omstandigheden waren verkregen van vrouwen die in de laboratoria werkten. De lijnen zelf waren niet gemaakt door SCNT; ze waren afkomstig van parthenotes – eicellen behandeld op een manier die hen doet delen zonder bevrucht te zijn – of mogelijk rechtstreeks van IVF-embryo’s.

Deze fraude voedde pogingen om oncontroversiële substituten te vinden voor gekloonde menselijke cellen. Ten eerste slaagden experimenten waarbij somatische en embryonale stamcellen werden samengesmolten erin de genen in de kern van de somatische cel te herprogrammeren. Dit betekende dat genen die in embryonale cellen tot expressie worden gebracht, deze cellen pluripotent houden, oftewel in staat om elke cel of elk weefsel in het lichaam te maken. Meer recent hebben onderzoekers huidcellen met subsets van deze embryonale genen geherprogrammeerd door ze in te brengen met vectoren van het muizenleukemievirus. Deze experimenten maken cellijnen met embryonale kwaliteiten (zie hoofdstuk 34, “Stamcellen”). Deze lijnen – geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS) genoemd – vertonen markers en genen die op embryonale stamcellen wijzen; zij bezitten ook het vermogen tot herdifferentiatie in volwassen celtypen. Als blijkt dat zij gelijkwaardig zijn aan embryonale cellen, kunnen zij in principe nucleaire transfer vervangen als middel om pluripotente lijnen te genereren die genetisch overeenkomen met een patiënt. Aangezien zowel de chromosomen als de mitochondriën afkomstig zijn van de geïnduceerde cel, zijn iPS-cellen een betere match dan stamcellen van SCNT. Hoewel verschillende laboratoria nu menselijke iPS-lijnen hebben gemaakt, blijkt uit experimenten met muis iPS-cellen dat de genen en de vectoren die ze dragen kanker veroorzaken. Eliminatie van deze oncogenen is een doel van veel herprogrammeringslaboratoria.

Stemcel Woordenlijst

Blastocyst – Bij mensen een twee tot vier dagen oud embryo, ruwweg de diameter van een menselijke haar.

Embryo – Een vroeg stadium van de menselijke ontwikkeling. Medische teksten beschrijven de embryonale ontwikkeling als een geleidelijk proces, dat begint wanneer de blastocyst zich aan de baarmoeder hecht en acht weken later eindigt, wanneer de organen zich beginnen te vormen.

Differentiatie – Het proces waarbij stamcellen andere soorten cellen en weefsels in het lichaam maken.

Stamcel – Een cel die het vermogen heeft nieuwe kopieën van zichzelf te maken en te differentiëren.

Somatische cel – Een gedifferentieerde cel van het lichaam, zoals een huid- of darmcel.

Geïnduceerde pluripotente stamcellen (iPS-cellen) – Stamcellen die zijn afgeleid van somatische cellen na overdracht van herprogrammeringsgenen afkomstig van embryonale stamcellen. De cellen vertonen pluripotentie, of het vermogen om zichzelf te kopiëren en in verschillende soorten cellen te veranderen.

Reprogrammering – De moleculaire en chemische mechanismen die bij SCNT- en iPS-celexperimenten aan het werk zijn en die genen in gedifferentieerde cellen (zoals huidcellen) terugzetten in een embryonale toestand.

Somatische celkerntransplantatie (SCNT) – Ook wel kerntransplantatie genoemd. Een technische stap waarbij een somatische celkern (die het genetisch materiaal bevat) wordt verwijderd en overgebracht naar een eicel zonder kern.

Therapeutisch klonen – Een populaire term voor de verwachte toepassing van SCNT om genetisch gematchte embryonale stamcellijnen voor therapieën te maken.

Bio-ethische overwegingen

Nucleaire overdracht is een grove verstoring van een delicaat en nauwelijks begrepen biologisch proces. De meeste gekloonde dieren sterven tijdens de dracht en kunnen, als gevolg van abnormale placenta’s of abnormaal grote foetussen, de draagmoeder doden. Van de weinige reproductieve klonen die overleven, zijn velen ongezond, waarschijnlijk als gevolg van mislukte herprogrammering. Afwijkingen aan het skelet en artritis komen veel voor, evenals misvormde organen, stoornissen van de bloedsomloop, ademhalingsproblemen en een slecht functionerend immuunsysteem. Gekloonde dieren lijden vaak aan een abnormaal hoog of laag geboortegewicht. Alleen al om deze redenen zou een poging om een mens te klonen duidelijk onethisch zijn. Als gevolg hiervan veroordeelt elk belangrijk nationaal en internationaal ethisch en wetenschappelijk orgaan het klonen van mensen.

Maar zelfs als het klonen van mensen net zo veilig zou kunnen gebeuren als IVF, zijn de meningen over de vraag of het zou moeten worden toegestaan verdeeld. Zouden we een onvruchtbaar stel een kans op een gekloond kind ontzeggen? Zijn er andere persoonlijke en privé-redenen voor mensen om een verloren dierbare te klonen, en moeten we hen die mogelijkheid ontzeggen? Critici beweren dat het klonen voor onderzoeksdoeleinden kan leiden tot een hellend vlak – het toestaan van het proces voor onderzoeksdoeleinden zou uiteindelijk kunnen resulteren in het toestaan ervan voor reproductieve doeleinden. Het klonen van baby’s creëert ook leven zonder seksuele voortplanting, wat volgens sommigen een vitale dimensie van het mens-zijn ondermijnt.

Deze argumenten zijn gebaseerd op een denkbeeldige wereld zonder maatschappelijke controles of tegenwichten die worden opgeroepen door een morele consensus tegen de praktijk van het klonen van mensen – dezelfde druk die onethische behandeling van menselijke proefpersonen in klinisch onderzoek of betaling voor organen die worden gebruikt in transplantatieprocedures veroordeelt. Zodra het duidelijk is dat een stamcellijn alle weefsels kan maken, zouden we zeker een morele verantwoordelijkheid hebben om de cellijn te gebruiken om ziekten te begrijpen. Deze cellen zouden uiteindelijk ook therapieën en genezingen kunnen opleveren. De morele rechtvaardiging berust op het positieve beginsel van weldoen: het onderzoek kan het menselijk lijden ten gevolge van veroudering, verwonding en ziekte verminderen, vooral voor diegenen die een zeer korte kans op behandeling hebben.

Beperkte middelen vormen samen met financieringsbeperkingen de grootste hinderpalen voor het produceren van menselijke stamcellijnen door middel van herprogrammering van de kern van somatische cellen. De huidige technologie vereist het gebruik van duizenden overtollige of gedoneerde menselijke eicellen. De procedure voor het verkrijgen van eicellen is invasief en niet zonder risico voor vrouwen, waardoor de vraag rijst of weloverwogen toestemming moet worden verkregen. Over de vraag of vrouwen moeten worden betaald voor het wegnemen van hun eicellen wordt heftig gediscussieerd door ethici en beleidsdeskundigen; nationale en nationale richtlijnen verbieden vrouwen voor eicellen te betalen boven de redelijke kosten die aan de klinische procedure zijn verbonden. Anderen wijzen op inconsistenties in het sociaal beleid dat vrouwen toestaat hun eicellen voor reproductieve doeleinden te verkopen. Desalniettemin kan onderzoek met menselijke en primateneicellen de efficiëntie van herprogrammering drastisch verbeteren, en in tegenstelling tot de creatie van iPS-cellen gaat nucleaire transfer niet gepaard met de introductie van kankergenen.

Rechts- en beleidskwesties

De Verenigde Staten zijn het enige land dat onderzoek doet met menselijke embryonale stamcellen dat geen federale wet heeft die reproductief klonen van mensen verbiedt. Dit ongerijmde feit is het gevolg van het wetgevingsgevechten in het Congres sinds 2001. Tegenstanders van menselijk embryonaal stamcelonderzoek introduceerden maatregelen die zowel het reproductief klonen van mensen als de productie van dergelijke lijnen door nucleaire transfer strafbaar zouden stellen. Door de nauwe verwevenheid van deze kwesties kon geen meerderheid tegen reproductief klonen worden gevonden, wat in andere landen wel zou zijn gelukt. Het vacuüm in het federale beleid heeft geleid tot een wirwar van staatswetten, waarvan sommige permissief en andere restrictief zijn. Het leidt ook tot grensdilemma’s (door de beperking van het verkeer van eicellen en gekloonde lijnen van permissieve naar restrictieve staten en vice versa) en, in South Dakota en Michigan, de dreiging van gevangenisstraf en andere straffen voor onderzoekers. De regelgeving is onzeker in de meeste staten die ofwel zwijgen over klonen ofwel wetten hebben die gedoneerde IVF-embryo’s apart beschouwen van embryo’s die voor onderzoeksdoeleinden zijn gemaakt, inclusief embryo’s die door kerntransplantatie zijn gemaakt.

Wat verloren gaat in de discussie over beperkingen op de financiering van menselijke embryonale stamcellen is een al lang bestaand federaal verbod op de financiering van embryo-onderzoek in het algemeen, een wetgevende actie die essentiële vragen over onvruchtbaarheid, reproductieve geneeskunde en prenatale diagnose buiten het bereik van veel Amerikaanse clinici en wetenschappers heeft gebracht. Net zoals politieke controverses rond abortus en geassisteerde voortplantingstechnologieën worden gebruikt als substituut voor beperkingen op embryonaal stamcelonderzoek, zijn lijnen gemaakt door nucleaire transfer vermoedelijk gebonden aan dezelfde verboden als ingevroren embryo’s, ondanks nationale ethische commissies en adviesgroepen zoals de National Academy of Sciences die aanbevelen dat het onderzoek doorgaat.

Wat staat ons te wachten?

De toekomst van het kloononderzoek staat voor ten minste vier belangrijke wetenschappelijke en beleidsvragen.

• Wat zijn de genetische verschillen tussen standaard embryonale cellijnen, gekloonde cellijnen en direct geherprogrammeerde cellijnen? Inzicht in deze verschillen zal ons helpen de oorzaak en progressie van ziekte, ontwikkelingsstoornissen en reproductieve mislukkingen te begrijpen.
• Zullen geïnduceerde pluripotente stamcellijnen die vrij zijn van kankerrisico nucleaire transfer verduisteren als een methode om ziektespecifieke (en uiteindelijk patiëntspecifieke) lijnen te genereren?
• Zal de politieke verandering in Washington de financieringsbeperkingen voor embryonaal stamcel- en kloononderzoek opheffen, en zal dit gevolgen hebben voor reeds lang bestaande beperkingen op embryo-onderzoek?
• Technologieën worden verspreid over een vlak landschap als gevolg van globalisering. Verschillen in wetgeving, beleid en normatieve ethische kaders veroorzaken gradiënten in de toegang tot onderzoeksmaterialen, ontdekkingen en behandelingen. Waar staan de Verenigde Staten in de toekomst te midden van landen die het volledige onderzoeks- en therapeutische potentieel van klonen willen realiseren?

Christopher Thomas Scott is senior research scholar bij het Center for Biomedical Ethics aan de Stanford University en Irving L. Weissman, MD, is professor aan de Stanford University.

Christopher Thomas Scott en Irving L. Weissman, “Cloning,” in From Birth to Death and Bench to Clinic: The Hastings Center Bioethics Briefing Book for Journalists, Policymakers, and Campaigns, ed. Mary Crowley (Garrison, NY: The Hastings Center, 2008), 25-30.

45% van ons werk wordt gesteund door individuele donateurs zoals u. Steun ons werk.