Podíl:
10 divochů reprodukční vědy
Klonování. IVF. Kmenové buňky. Století studia vejce, buňky a embrya vedly k úžasným pokrokům, které prospívají lidstvu. Prostřednictvím vědy o reprodukci lidé dosáhli ušlechtilých cílů, jako je překonání neplodnosti, stejně jako světské vymoženosti, jako je lepší hovězí maso.
Průběh vědy však ukázal některé bizarní obraty a divné výsledky. To také vyvolalo znepokojující etické otázky. Níže je 10 z těchto zvláštností reprodukční vědy.
10 Baby Hair Lassos a Salamanders
Vědec Hans Spemann zjistil, že jeho standardní nástroje nefungují správně na jeho testovaných subjektech, embryích salamandra velmi raného stádiu. Byli příliš kluzký. Zatímco držela devítiměsíční dceru, Spemann měl nápad. Odhodil zámek vlasů své dcery a vrátil se do laboratoře.
S malými nožkami vlasů jako nástrojů provedl své experimenty. V časném experimentu rozdělil embrya. Proti typickým teoriím času byly výsledkem nezávislé, plně formované salamandery - umělé dvojčata.
V pozdějším experimentu zúžil buňku do činky a vytlačil jádro do jedné části buňky. Když se uklidnila nosová hmota, jádro se vrátilo zpět do dříve neznámé části buňky. Pak se ta část buňky rozdělila a v podstatě vytvářela klon rozvinuté strany embrya.
Výsledky se lišily v závislosti na tom, kde prořízl vejce a jak ho omezil. Pokud smyčka prořízla jednu část vajíčka, vytvořily se identické dvojčata. Pokud však prořízl jinou část, vyvíjelo se správně pouze polovina embrya. Druhá polovina se stala jen hromadou krve a vnitřností.
Pokud jen trochu ztuhl vajíčko, vytvořil se dva-hlavový salamander. Dvě hlavy bojovaly nad jídlem pro stejné tělo a nazval je "dva egotismy na místě jednoho." Spemann držel tyto monstrózní salamandry ve jménu výzkumu.
9 Klony moči
Dolly byla ovce provedena prostřednictvím jaderného přenosu. V této technice bylo jádro z ovčí buňky dospělých vloženo do vaječné buňky a nakonec přeneseno do ovce, která se vyvíjela.
Jaderný přenos by mohl být užitečný při ochraně ohrožených savců. Přesto, že buňky dárce mají určité riziko, protože by mohlo zvíře náhodně zranit. Vědci z univerzity Yamanashi navrhnou snadný způsob shromažďování různých buněk dárce, aniž by utrpěli zvíře: Použijte moč. Několik druhů buněk lze nalézt v moči, jako jsou buňky z močového měchýře a ledviny, a tyto buňky mohou být po odběru pěstovány v laboratoři.
Obecně platí, že moč není pro přežití buněk dobrá. Za prvé, některé jeho složky jsou toxické. Z tohoto důvodu se předpokládalo, že i v případě, že by živé buňky mohly být odebrány z moči, životní prostředí by ovlivnilo přežití buněk a integritu jádra.
Ale to nebyl problém. Některé z klonů moči přežily do časné embryonální fáze a byly přeneseny na náhradníky, aby se dále rozvíjely. Když tyto močové klony zraňovaly, měli ještě potomky, když se chovali navzájem. Vědecké testy na fertilitu klonů tak silně naznačují, že buňky z moči jsou stále dobré pro klonování.
Problém přesto existuje. Existuje jen omezená schopnost sbírat buňky v moči z volně žijících zvířat, zejména v čistých podmínkách.
8 IVF v dějinách
Při in vitro fertilizaci (IVF) mají neplodné páry možnost dostat se kolem svých těl a mít děti. V tomto postupu jsou gamety umístěny uvnitř malého skleněného parabolu, kde se sloučí a vytvoří zygote. Poté, co zygota pokročila do fáze časného embrya, je vrácena do těla ženy, aby se rozvinula. Dnes je IVF rutinní (pokud drahý) postup a miliony dětí byly vyrobeny s ním.
Před desetiletími to bylo považováno za neetické a nemožné a vědci zodpovědní za první dítě IVF byli dokonce obviněni z "hraní Boha". Tento proces byl od té doby zjednodušen.
Původně byl IVF mnohem náročnější a tajný. Tajemství bylo nutné kvůli kontroverznímu stavu. Ženy musely strávit dva až tři týdny na klinice jako nemocnice, kteří zůstali v přenosných budovách na klinice. Museli během léčby shromáždit veškerou moč, protože to byl jediný způsob, jak mohou lékaři sledovat hormonální hladiny. Pacienti museli podávat vzorky každé tři hodiny, a to i v noci.
Jednoduše musely být vajíčka shromážděny formou operace klíčových dír, ve které byly v těle vyrobeny malé řezy. Nyní existuje nová, bezpečnější technika, která potřebuje pouze mírné uklidnění. S touto novou technikou mohou být vajíčka shromážděna vytažením jehly pod ultrazvukem. Celý proces trvá asi 30 minut.
7 Klonování abnormalit
Dolly ovce, známý jako první klon dospělého savce, je jediným úspěchem v dlouhém řetězci selhání. Z 277 klonů vytvořených vědci, kteří ji vytvořili, přežila až do narození pouze Dolly.
Selhání těhotenství a úmrtí jsou normální součástí reprodukce. Stěhování a vrozené vady se mohou stát bez ohledu na to, jak je zvíře vyrobeno. To znamená, že klonování má dlouhou historii problémů.
Některé abnormální plody se vyvíjejí na termín, což vede k abnormalitám při narození. Nejvýznamnějším abnormálním fenotypem některých klonů je "velký syndrom potomků". Tělá nebo jehněčí s velkým syndromem potomstva jsou o 30-40 procent větší než normální, což vede k obtížným porodům. Mezi další zdravotní problémy patří poruchy orgánů, jako je mozek, srdce a játra.
Klony z jehňat a jehňat, které mají při narození abnormality, mohou mít během prvních několika měsíců svého života zdravotní problémy.Po šesti měsících jsou však nerozlišitelné ve vzhledu a měřeních krve od normálně chovaných zvířat stejného věku.
Negativní účinky klonování na dobré životní podmínky zvířat způsobily, že Evropský parlament v roce 2015 zakázal klonování hospodářských zvířat. V USA však klonování skotu pokračuje ve stovkách.
6 Vzkříšení z biftek
Potíže s klonováním krav, aby bylo nejlepšího hovězího masa, je, že není možné zjistit, zda je maso výjimečně kvalitní bez zabití krávy. Naštěstí existuje způsob, jak se dostat kolem: Stačí klonovat z steaků.
Pouze 3 z 10 000 jatečně upravených těl krav jsou způsobilé pro nejlepší formu steaku z očí, který má dostatek tuku ve svých svalových vláknech pro chuť, ale málo tenké vrstvy zadního tuku, které nikdo nechce. Když vědec z West Texas A & M University (WTAMU) uviděl dva z těchto vzácných očních rytířů v těsné řadě, zavolal Deanovi Hawkinsovi, vedoucímu oddělení živočišných věd na téže univerzitě.
Pouze trochu masa bylo potřebné k pěstování buněk, aby to bylo
WTAMU vyšlechtil klony, aby předali geny pro vynikající hovězí maso. Třicet klonů bylo prvním skotu pocházejícím ze dvou klonovaných jatečně upravených těl. Sedm z těchto klonových potomků bylo zabito. V hodnocení, které následovalo, byla jatečně upravená těla hodnocena značně nad průmyslovým průměrem.
5 ET a krávy
V sedmdesátých letech začali američtí rančáři otáčet otěže přírodních limitů technikou nazývanou embryonální transfer (ET). Zatímco kráva může normálně nosit pouze jedno embryo najednou, krávy, které procházejí terapií ET, obvykle produkují šest nebo sedm použitelných embryí. Některé mohou dokonce vyrobit až 80 až 90 embryí najednou.
Tyto embrya jsou odebírány z tenkých trubiček a poté se vloží do náhradních krav pro gestaci. S ET mohou zemědělci vyrábět desítky telat ročně z geneticky vyšších krav, aniž by se krávy musely porodit samy.
U ET existuje riziko inbreeding. Pokud se zemědělci rozhodnou chovat pouze potomstvo z jedné krávy, mohlo by to snížit genetickou rozmanitost stáda a učinit z něj více náchylné k nemocem. Paradoxně může ET také pomoci genetické rozmanitosti. USDA má zásobu embryí z různých plemen dobytka ve Fort Collins v Coloradu.
4 Umělé twinning
V klonu jsou klony velmi přirozené. Když se jedno oplodněné vajíčko rozdělí na dva, aby vytvořilo dva geneticky identické jedince, výsledek je jednoduše identické dvojčata. Nejjednodušší způsob klonování zvířete spočívá v rozštěpení embrya v počáteční fázi, což vede k umělým dvojčatům. Proces umělé twinning byl proveden značně u krav, produkovat tisíce telat.
První pokus o umělém twinningu provedl Hans Driesch v roce 1885. Driesch otřásl kontejnerem, který držel embryo dvoučlánkového mořského ježka, které oddělilo dvě buňky. Dvě buňky pak rostly na normální, zdravé larvy mořských ježků. V roce 1902 provedl Hans Spemann to u obratlovců stejnou věcí, když použil nožní košilky na rozdělení šalamandového embrya.
V roce 2000 se opice rhesus Tetra stala prvním primátem klonovaným umělým twinningem. Tetra byla vyrobena rozštěpením osmičlánkového embrya na čtyři dva buňky.
Ačkoli byla metoda odlišná, Tetra se podobala na Dolly, protože se jí tolik snažilo. Výzkumníci vyrobili 368 embryí rozdělením 107 embryí na dva nebo čtyři kusy. Ne všechna embrya přežila. Ze všech náhradních matek měla pouze náhradní matka Tetry normální těhotenství.
3 Screening embrya
Preimplantační genetická diagnostika (PGD) je typ skríningu embryí, který pomáhá manželům projít fertilizací in vitro (IVF), aby se zabránilo přenosu mutací, které by mohly způsobit jejich postižení nebo nemoci u dětí. Obecně platí, že PGD zahrnuje užívání jedné nebo několika buněk z embrya vytvořeného pomocí IVF a testování jeho genových sekvencí a chromozomů. Obvykle jsou embrya, která tyto testy neprošla, vyřazena.
Kliniky plodnosti v Číně jsou obrovské a rostou. Největší klinika zaznamenala 41 000 procedur IVF v roce 2016, což je zhruba čtvrtina ročního čísla pro celé USA. S růstem postupů PGD, které se odhadují na 60-70 procent za rok, se očekává, že v příštích několika letech dosáhne úrovně na obyvatele.
Organizované úsilí o odstranění genetických poruch a zdravotních postižení přináší etické obavy. Někteří se obávají, že snaha zbavit se zdravotního postižení znehodnocuje život těch, kteří je již mají. Náklady na PGD také vyvolávají obavy ohledně genetických znaků, které dále rozšiřují propast mezi bohatými a chudými. V Číně se však většina myšlenek zaměřuje na výhody postupu.
Ačkoli kliniky, které jsou oprávněny dělat PGD, ji mohou použít pouze k prevenci vážných onemocnění nebo k léčbě neplodnosti, někteří lidé požadují více. Podle společnosti Sijia Lu, šéf technologie Yikon Genomics, některé rodiny žádají, aby odstranily mutaci, která způsobuje, že mnoho Asiatů nemůže zpracovat alkohol, což by mohlo ovlivnit schopnost účastnit se čínských obchodních obědů často podávaných alkoholu. (Společnost říká ne.)
2 Umělé embrya
Vědci z univerzity v Cambridge tvrdili, že vytvořili umělé myší embryo pomocí dvou typů kmenových buněk. Jedním typem byly embryonální kmenové buňky, zatímco druhý byl typ, který normálně dělá placentu.
Vědci umístili směs kmenových buněk na 3-D lešení, které napodobovaly přirozený systém podpory buněk a pomohly rozvíjet rostoucí buňky. O čtyři a půl dne později buňky rostly takovým způsobem, že připomínaly normální myší embryo.
Magdalena Zernická-Goetzová, hlavní autorka studie, prohlásila agentuře Reuters, že tento proces umožní lidem studovat klíčové události této fáze lidského rozvoje, aniž by museli pracovat na embryích.Dodala, že vědění o tom, jak se vývoj obvykle vyskytuje, umožní lidem pochopit, proč to tak často nefunguje.
Tento návrh vyvolává etické otázky. V současné době mohou vědci využívat vyřazená lidská embrya a udržovat je pouze 14 dní po oplodnění.
1 Příběh o myšce princezně
V roce 2004 vědci na Tokijské zemědělské univerzitě dosáhli pohádkové nemožnosti: myši vyrobené bez otce.
Ačkoli mohou být vajíčkové buňky savců uměle rozděleny, výsledný plod vždy umírá v děloze. Vědci již dlouho předpokládali, že to má něco společného s imprintingem, což je proces, při kterém se některé geny zapínají nebo vypínají během vývoje her.
Vědci se dostali k problému tím, že roztavili nezralou vaječnou buňku, která ještě neprošla vytištěním, se zralým. Nezralé vejce pocházelo z geneticky modifikované myši, která chyběla jisté geny, u nichž se předpokládalo, že vykolejí vývoj neoplodněných vajec do plodů.
Tento šťastný konec přišel s jeho podílem na boji. Ze 457 fúzí vajec přežilo pouze 371 do embryonálních buněk, které se dostaly do surovin. Jen 10 živých mláďat mláďat se narodilo a pouze jeden přežil do dospělosti. Tento osamocený úspěch byl pojmenován Kaguya poté, co japonská pohádková princezna našla jako dítě v bambusovém pahýl.
Podle vědců je předčasné tuto metodu aplikovat na člověka, protože tato technika je velmi pracovně náročná a má vysokou míru selhání. To by také zahrnovalo genetickou modifikaci lidských vajec, která je obecně považována za eticky nepřijatelnou.