The Hastings Center

Din Bioethics Briefings

Clonarea

Descărcați PDF

Încadrarea problemei

Cea mai mare parte a clonării – procesul de realizare a unei replici genetice exacte a unei celule, a unui țesut sau a unui organism – are loc în mod natural. Atunci când ovulul fertilizat se împarte pentru prima dată, ocazional, fiecare celulă fiică continuă să formeze embrioni separați. Rezultatul: gemeni identici, fiecare dintre ei fiind o clonă a celuilalt. Organismele care se reproduc asexuat, cum ar fi afidele, creveții de saramură, drojdia și bacteriile, sunt clone. Horticultura folosește termenul de clonă pentru o formă de înmulțire care presupune tăierea unei plante în bucăți care sunt folosite pentru a crește sute sau mii de răsaduri identice.

Clonarea științifică reia de unde natura se oprește. Clonarea genetică, sau moleculară, realizează copii ale genelor sau ale unor segmente de ADN. Acestea pot fi folosite pentru a crea colonii de bacterii sau virusuri modificate genetic, care pot produce medicamente și vaccinuri. Metodele de cultură de laborator pot clona o singură celulă într-o populație de celule, cuprinzând un număr nelimitat de progenituri identice. Diferitele tehnici de realizare a unor copii ale unor animale întregi se numesc clonare reproductivă. În cele din urmă, există reprogramarea, în care genele din celulele adulte sunt resetate la o stare embrionară. Speranța este că aceste celule îi pot ajuta pe oamenii de știință să înțeleagă mecanismele bolilor genetice și să creeze terapii pe bază de celule stem pentru boli și leziuni care sunt adaptate genetic la fiecare pacient în parte. Până în momentul scrierii acestui articol, nu există astfel de terapii.

Tehnologiile de clonare sunt instrumente esențiale; fără ele, biologia modernă ar fi încă un subiect de science fiction. Clonarea a condus la zeci de medicamente importante și terapii nou dezvoltate, cum ar fi insulina umană, interferonul pentru combaterea infecțiilor virale și factorii de creștere a sângelui, cum ar fi eritropoietina pentru a genera noi globule roșii.

Dezbaterile etice din jurul clonării gravitează în jurul mai multor aspecte. O metodă controversată de clonare – transferul nuclear de celule somatice (SCNT) – implică producerea unui blastocist (un embrion preimplantat) în vârstă de două-patru zile, ale cărui celule sunt apoi îndepărtate pentru a crea o linie de celule stem embrionare – un proces care distruge embrionul. O altă preocupare se referă la ceea ce s-ar putea face cu acești embrioni înainte de a obține o linie de celule stem. Deoarece tehnica utilizează unele dintre aceleași metode de cultură folosite de clinicile de fertilizare in vitro, unii se tem că un embrion uman clonat ar putea fi transferat unei femei, ceea ce ar putea duce la nașterea unui copil. Iar experiența cu clonarea reproductivă pe animale sugerează probleme și mai tulburătoare din punct de vedere etic – implantarea timpurie a acestor clone duce întotdeauna la moartea lor și cauzează adesea moartea sau morbiditatea maternă. În cazul clonării care implică embrioni umani, o altă preocupare este aceea de a se asigura că procesul de obținere a ovulelor umane pentru cercetare implică un consimțământ informat corespunzător din partea donatorilor.

Spectacol istoric și științific

Cum controlează embrionul dezvoltarea prin expresia genică, procesul prin care genele se activează și se dezactivează? Ar putea o celulă mai veche sau diferențiată din punct de vedere al dezvoltării să își reseteze genele la o versiune anterioară a ei însăși prin introducerea într-un embrion?

Cercetătorii au abordat pentru prima dată aceste întrebări în anii 1950 (a se vedea caseta „Clonarea și etapele importante ale celulelor stem: o cronologie”). Un nucleu dintr-o celulă de ou de broască nefertilizată a fost îndepărtat prin aspirarea acestuia cu un ac foarte fin și gol, numit micropipetă. În același mod, a fost extras un nucleu dintr-o celulă din interiorul unui embrion de broască în curs de dezvoltare. Injectarea acestuia în oul gol a început procesul de embriogeneză. Acest proces a avut ca rezultat rareori mormoloci, dintre care câțiva s-au transformat în broaște. Aceasta a fost cea mai veche versiune a transferului nuclear, tehnica de clonare prin care un nucleu fără celulă este inserat într-o celulă fără nucleu. Dovada puterii oului de a reprograma genele a fost un rezultat important, iar cercetarea s-a mutat la mamifere.

Până la apariția lui Dolly, o oaie clonată, cele mai multe clone de animale au rezultat din nuclee prelevate direct din embrioni. Ian Wilmut, un cercetător scoțian, a inserat o celulă somatică prelevată de la ugerul unei oi de șase ani într-un ovul de oaie nefertilizat ai cărui cromozomi fuseseră îndepărtați. După această procedură, proteinele din citoplasma oului au reprogramat instrucțiunile de dezvoltare conținute în ADN. Genele au trecut de la „programul de celule mamare” complet diferențiate la un program care a produs un pui de oaie. Aceasta este o metodă extrem de ineficientă de producere a urmașilor, probabil pentru că nu există suficient timp pentru ca citoplasma oului să reprogrameze corect toate genele din celula mamară la o stare pluripotentă. Peste 99% din aceste clone mor după implantare. De asemenea, animalele realizate în acest mod nu sunt adevărate clone genetice. Oul conține material genetic în afara cromozomilor, în organite numite mitocondrii. Organismul sau linia celulară rezultată este o clonă la nivel cromozomial, dar are un amestec de gene mitocondriale.

Aceeași metodă folosită pentru a produce o clonă animală-SCNT- ar putea fi teoretic folosită pentru a realiza o linie clonată de celule umane cu o potrivire genetică apropiată de orice persoană care ar avea nevoie de ele. Nucleul de la o celulă donatoare ar fi inserat într-un ovul dezbrăcat de nucleul său. Apoi, la fel ca în cazul clonării animalelor, ovulul s-ar diviza, iar un embrion ar putea fi cultivat până la stadiul de blastocist și ar putea fi recoltată linia sa de celule stem.

O altă speranță este că liniile de celule reprogramate realizate prin SCNT ar putea fi instrumente puternice pentru studierea bazelor genetice ale dezvoltării și bolilor umane, precum și pentru descoperirea de medicamente. În cel mai optimist scenariu, clonarea ar putea produce o rezervă pe viață de celule stem terapeutice potrivite genetic cu un pacient și, prin urmare, prezentând un risc minim de respingere imunitară. Din nefericire, nepotrivirile mitocondriale conduc de obicei la respingere imunitară, deși într-un ritm mai lent decât atunci când genele cromozomiale sunt, de asemenea, nepotrivite. Ca și în cazul altor dimensiuni ale cercetării cu celule stem, promisiunea celulelor stem terapeutice s-a dovedit a fi dificil de realizat din cauza obstacolelor morale și tehnice.

Aceste dificultăți au fost puse în evidență cu ocazia scandalului celulelor stem din Coreea de Sud. O echipă de cercetători a anunțat în 2004 și 2005 că, folosind transferul nuclear de celule somatice, a stabilit primele linii de celule stem embrionare umane specifice pacientului. Mai mult, cercetătorii au pretins că au realizat clonarea cu o eficiență uimitoare, reducând astfel îngrijorările legate de faptul că ar fi fost nevoie de sute sau mii de ovule umane. Ulterior s-a dovedit că, într-adevăr, au fost folosite mii de ovule, iar unele au fost obținute în circumstanțe discutabile de la femei care lucrau în laboratoare. Liniile în sine nu au fost realizate prin SCNT; ele au fost derivate din partenote – ouă tratate într-un mod care le face să se dividă fără a fi fertilizate – sau, posibil, direct din embrioni FIV.

Această fraudă a alimentat eforturile de a găsi înlocuitori necontroversați pentru celulele umane clonate. În primul rând, experimentele în care au fost fuzionate celule stem somatice și embrionare au reprogramat cu succes genele din nucleul celulelor somatice. Acest lucru a însemnat că genele exprimate în celulele embrionare le mențin pluripotente, sau capabile să producă orice celulă sau țesut din organism. Mai recent, cercetătorii au reprogramat celule cutanate cu subseturi ale acestor gene embrionare prin introducerea acestora cu vectori ai virusului leucemiei de șoarece. Aceste experimente creează linii celulare cu calități embrionare (a se vedea capitolul 34, „Celule stem „). Aceste linii – numite celule stem pluripotente induse (iPS) – exprimă markerii și genele indicative ale celulelor stem embrionare; ele posedă, de asemenea, capacitatea de a se rediferenția în tipuri de celule adulte. Dacă se constată că sunt echivalente cu celulele embrionare, atunci acestea ar putea – în principiu – să înlocuiască transferul nuclear ca mijloc de generare a unor linii pluripotente care să corespundă genetic unui pacient. Deoarece atât cromozomii, cât și mitocondriile provin de la celula indusă, celulele iPS sunt mai potrivite decât celulele stem provenite din SCNT. Deși mai multe laboratoare au realizat în prezent linii iPS umane, experimentele cu celule iPS de șoarece arată că genele și vectorii care le poartă provoacă cancer. Eliminarea acestor oncogene este un obiectiv al multor laboratoare de reprogramare.

Glosar de celule stem

Blastocist – La om, un embrion de două până la patru zile, cu diametrul aproximativ al unui fir de păr uman.

Embrion – Un stadiu timpuriu al dezvoltării umane. Textele medicale descriu dezvoltarea embrionară ca fiind un proces gradual, care începe atunci când blastocistul se atașează de uter și se termină opt săptămâni mai târziu, când încep să se formeze organele.

Diferențiere – Procesul prin care celulele stem produc alte tipuri de celule și țesuturi în organism.

Celulă stem – O celulă care are capacitatea de a face noi copii ale ei însăși și de a se diferenția.

Celulă somatică – O celulă diferențiată a corpului, cum ar fi o celulă de piele sau intestinală.

Celule stem pluripotente induse (iPS) – Celule stem derivate din celule somatice în urma transferului de gene de reprogramare preluate de la celule stem embrionare. Celulele prezintă pluripotență, sau capacitatea de a se copia pe ele însele și de a se transforma în diferite tipuri de celule.

Reprogramare – Mecanismele moleculare și chimice care acționează în experimentele cu celule SCNT și iPS și care readuc genele din celulele diferențiate (cum ar fi celulele pielii) la o stare embrionară.

Transferul nuclear de celule somatice (SCNT) – Denumit și transfer nuclear. Un pas tehnic prin care nucleul unei celule somatice (care conține materialul genetic) este îndepărtat și transferat într-un ovul fără nucleu.

Clonare terapeutică – Termen popular pentru aplicarea anticipată a SCNT pentru a realiza linii de celule stem embrionare compatibile genetic pentru terapii.

Considerații bioetice

Transferul nuclear este o întrerupere brutală a unui proces biologic delicat și abia înțeles. Majoritatea animalelor clonate mor în timpul gestației și, din cauza placentei anormale sau a fetușilor anormal de mari, pot ucide mama surogat. Dintre puținele clone reproductive care supraviețuiesc, multe sunt nesănătoase, cel mai probabil din cauza eșecurilor reprogramării. Anomaliile scheletului și artrita sunt frecvente, la fel ca și organele malformate, tulburările circulatorii, problemele respiratorii și disfuncțiile sistemului imunitar. Animalele clonate suferă adesea de o greutate la naștere anormal de mare sau de mică. Numai din aceste motive, încercarea de a clona o ființă umană ar fi în mod clar lipsită de etică. Ca urmare, fiecare organism etic și științific național și internațional important condamnă clonarea umană.

Cu toate acestea, chiar dacă clonarea oamenilor ar putea fi realizată la fel de sigur ca și FIV, opiniile cu privire la faptul dacă ar trebui să fie permisă sunt împărțite. Am putea refuza unui cuplu infertil șansa de a avea un copil clonat? Există și alte motive personale și private pentru ca oamenii să cloneze o persoană dragă pierdută și ar trebui să le refuzăm această posibilitate? Criticii susțin că clonarea în scop de cercetare poate duce la o pantă alunecoasă – interzicerea procesului în scopuri de cercetare ar putea duce, în cele din urmă, la acceptarea acestuia în scopuri reproductive. Clonarea bebelușilor creează, de asemenea, viață fără reproducere sexuală, ceea ce, în opinia unora, subminează o dimensiune vitală a umanității.

Aceste argumente se bazează pe o lume imaginară fără controale sau echilibre societale invocate de un consens moral împotriva practicii clonării oamenilor – aceleași presiuni care condamnă tratamentul neetic al subiecților umani în cercetarea clinică sau plata pentru organele utilizate în procedurile de transplant. Odată ce ar fi clar că o linie de celule stem ar putea produce toate țesuturile, am avea cu siguranță o responsabilitate morală de a folosi linia de celule pentru a înțelege boala. De asemenea, aceste celule ar putea, în cele din urmă, să ofere terapii și leacuri. Justificările morale se bazează pe principiul pozitiv al beneficenței: cercetarea poate reduce suferința umană datorată îmbătrânirii, rănilor și bolilor, în special pentru cei care ar putea avea o fereastră foarte scurtă de oportunitate pentru tratament.

Constrângerile de resurse se alătură restricțiilor de finanțare ca obstacole majore în calea producerii de linii de celule stem umane prin reprogramarea nucleară a celulelor somatice. Tehnologia actuală necesită utilizarea a mii de ovule umane excedentare sau donate. Procedura de prelevare a ovulelor este invazivă și nu este lipsită de riscuri pentru femei, ceea ce ridică probleme legate de obținerea unui consimțământ informat corespunzător. Dacă femeile ar trebui sau nu să fie plătite pentru prelevarea ovulelor lor face obiectul unei dezbateri aprinse în rândul cercetătorilor în domeniul eticii și al politicilor; orientările naționale și de stat interzic plata femeilor pentru ovule în plus față de cheltuielile rezonabile legate de procedura clinică. Alții subliniază inconsecvențele din politica socială care permite femeilor să-și vândă ovulele în scopuri reproductive. Cu toate acestea, cercetările care utilizează ovule umane și de primate pot îmbunătăți dramatic eficiența reprogramării și, spre deosebire de crearea de celule iPS, transferul nuclear nu implică introducerea de gene canceroase.

Probleme juridice și politice

Statele Unite sunt singura națiune care efectuează cercetări pe celule stem embrionare umane și care nu are o lege federală care să interzică clonarea reproductivă umană. Acest fapt incongruent izvorăște din disputele legislative din Congres începând cu 2001. Opozanții cercetării cu celule stem embrionare umane au introdus măsuri care ar incrimina atât clonarea reproductivă umană, cât și producerea de astfel de linii prin transfer nuclear. Problemele strâns legate între ele au împiedicat o hotărâre majoritară împotriva clonării reproductive, care ar fi fost adoptată cu ușurință în alte țări. Vidul din politica federală a dus la o multitudine de legi statale, dintre care unele sunt permisive, iar altele restrictive. De asemenea, conduce la dileme de frontieră (prin restricționarea circulației ouălor și a liniilor clonate din statele permisive în cele restrictive și invers) și, în Dakota de Sud și Michigan, la amenințarea cu închisoarea și alte sancțiuni pentru cercetători. Mediul de reglementare este incert în majoritatea statelor care fie păstrează tăcerea cu privire la clonare, fie au legi care consideră embrionii donați prin FIV separat de embrionii realizați în scopuri de cercetare, inclusiv embrionii realizați prin transfer nuclear.

Ceea ce se pierde în discuția despre restricțiile de finanțare a celulelor stem embrionare umane este o interdicție federală de lungă durată privind finanțarea cercetării embrionare în general, o acțiune legislativă care a măturat întrebări esențiale despre infertilitate, medicina reproductivă și diagnosticul prenatal, dincolo de raza de acțiune a multor clinicieni și oameni de știință americani. La fel cum controversele politice legate de avort și de tehnologiile de reproducere asistată sunt folosite ca proxy pentru restricțiile privind cercetarea pe celule stem embrionare, liniile obținute prin transfer nuclear sunt, probabil, supuse acelorași interdicții ca și embrionii congelați, în ciuda comitetelor naționale de etică și a grupurilor consultative, cum ar fi Academia Națională de Științe, care recomandă ca cercetarea să continue.

Ce ne așteaptă?

Viitorul cercetării în domeniul clonării se confruntă cu cel puțin patru întrebări științifice și politice majore.

• Care sunt diferențele genetice dintre liniile de celule embrionare standard, liniile de celule clonate și liniile de celule reprogramate direct? Înțelegerea acestor diferențe ne va ajuta să înțelegem cauza și progresia bolilor, a tulburărilor de dezvoltare și a eșecurilor de reproducere.
• Vor eclipsa liniile de celule stem pluripotente induse, lipsite de risc de cancer, transferul nuclear ca metodă de generare de linii specifice bolii (și, eventual, specifice pacientului)?
• Vor ridica schimbările politice de la Washington restricțiile de finanțare pentru cercetarea în domeniul celulelor stem embrionare și al clonării și vor avea un impact asupra restricțiilor de lungă durată privind cercetarea embrionară?
• Tehnologiile sunt diseminate într-un peisaj plat cauzat de globalizare. Diferențele de legislație, de politici și de cadre etice normative cauzează gradiente în ceea ce privește accesul la materiale de cercetare, descoperiri și tratamente. În viitor, care va fi poziția Statelor Unite în rândul națiunilor care încearcă să realizeze întregul potențial de cercetare și terapeutic al clonării?

Christopher Thomas Scott este cercetător senior la Centrul pentru Etică Biomedicală de la Universitatea Stanford, iar Irving L. Weissman, MD, este profesor la Universitatea Stanford.

Christopher Thomas Scott și Irving L. Weissman, „Clonarea”, în 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% din activitatea noastră este susținută de donatori individuali ca dumneavoastră. Susțineți munca noastră.