Kloning enklere med spesialiserte celler

Spesialiserte blodceller ser ut til å være enklere å klone enn voksne stamceller.

Publisert

- Inntil nå har den konvensjonelle oppfatningen vært at jo mindre moden en celle er, jo mer sannsynlig er det at den kan reprogrammeres. Dette arbeidet viser det motsatte, kommenterer stamcelleekspert Stephen Minger, fra Kings College London, overfor BBC.

Mus

Den aktuelle studien er gjennomført av Jerry Yang fra University of Connecticut og Tao Cheng fra University of Pittsburgh i Pennsylvania i USA, og deres forskningsgruppe.

Ved å klone to mus fra celler som var fullt ut spesialiserte, og dømt til aldri å dele seg igjen, har disse forskerne motbevist den utbredte oppfatningen om at det er lettere å klone pattedyr fra voksne stamceller, eller andre celler som ikke er så spesialiserte.

Dolly

Det første pattedyret som noen sinne ble klonet, var sauen Dolly, som ble født i 1997 - etter 200 mislykkede forsøk. Ian Wilmut og hans forskergruppe hentet ut cellekjernen fra en celle som var tatt fra juret på en sau.

Denne cellekjernen ble så satt inn i en eggcelle hvor kjernen var fjernet. Egget inneholdt da en eksakt kopi av arvematerialet fra donordyret.

Så ble egget stimulert til å dele seg ved hjelp av elektriske impulser, og deretter satt inn i livmoren til en surrogatmor. Denne søya fødte til slutt klonen Dolly.

Kjerneoverføring

Dette er en teknikk som kalles somatisk kjerneoverføring. Ideen går ut på at kjernen fra den opprinnelige cella får sitt arvestoff (DNA) reprogrammert når den settes inn i egget.

Man mener dette overstyrer det genetiske programmet som i dette tilfellet gjorde at den opprinnelige cella oppførte seg som en jurcelle.

Isteden oppstår et genetisk program som er i stand til å styre utviklingen av et embryo.

Etter at Dolly ble klonet, har det vært en del debatt omkring hva slags type celle hun virkelig ble klonet fra. Vi vet at cella kom fra et jur, men var det en voksen stamcelle (med potensial til å utvikle seg til forskjellige typer jurceller), eller var det en mer spesialisert celle i juret.

Generell oppfatning

Mange har argumentert med at det må ha vært en stamcelle involvert, siden den generelle oppfatningen er at det er letter å få til en klon fra celler som er mindre spesialiserte.

Man har tenkt seg at de voksne stamcellene er lettere å omprogrammere, nettopp fordi de har kapasitet til å bli til forskjellige typer celler.

Forskerne forventet å se dette bekreftet, når de satte i gang med å undersøke kloningssuksessen for celler på forskjellige spesialiseringsstadier, hentet fra mus. Resultatet overrasket dem stort.

Blodceller

De undersøkte kloningspotensialet for tre typer celler hentet fra blodet til mus. Hver av disse cellene befant seg på forskjellige spesialiseringsstadier.

Den ene gruppen blodceller var blodstamceller, altså celler med potensial til å bli alle typer blodceller. Den andre gruppen hadde mer begrenset potensial, og den siste gruppen besto av fullt ut spesialiserte celler.

Forskerne fant ut, stikk i strid med det de forventet, at de mest spesialiserte cellene var enklest å klone. Etter kjerneoverføringen vokste 35 prosent av disse cellene til unge embryo. To av dem overlevde fødselen, men døde like etterpå.

Bare 11 prosent av cellene med middels spesialisering utviklet seg til unge embryo, mens så lite som åtte prosent av boldstamcellene gjorde det samme.

Kjenner ikke årsaken

Forskerne er slett ikke sikre på årsaken til dette. Kanskje er det noe spesielt med akkurat disse blodcellene, slik at de spesialiserte cellene er enkle å klone, mens stamcellene ikke er det.

Uansett betyr det at forskere vil se med litt andre øyne på forskjellige celletyper med tanke på kloning.

Stamceller som hentes fra embryo, såkalte embryonale stamceller, er de enkleste cellene å klone. Den amerikanske forskergruppen brukte embryonale stamceller som kontrollgruppe, og fikk klonet embryo i 49 prosent av forsøkene, mens 18 av disse klarte seg gjennom fødselen.

Terapeutisk kloning

Slike embryonale stamceller er imidlertid ikke tilgjengelige i pasienter, og mye av håpet som er knyttet til stamceller og medisinsk behandling, dreier seg om muligheten for såkalt terapeutisk kloning, hvor man oppretter en stamcellelinje som er genetisk identisk med pasientens egne celler.

Dersom man kan gjøre dette ved hjelp av celler som er veldig vanlige i kroppen, vil det bli enklere enn om man var nødt til å lete etter stamcellene, som er veldig sjeldne.

Forskere har lenge diskutert om kloning av voksne, spesialiserte celler er vanskelig fordi omprogrammeringen ikke fungerer spesielt bra, eller fordi kloner som blir til på denne måten stammer fra sjeldne stamceller som ligger blant alle de differensierte cellene.

Denne studien antyder at det første er tilfelle. Nylig har det blitt gjort mye arbeid for å se om de voksne, spesialiserte cellene kan bli lettere å omprogrammere. Se for eksempel denne artikkelen.

Referanse:

Li-Ying Sung, Shaorong Gao, Hongmei Shen, Hui Yu, Yifang Song, Sadie L Smith, Ching-Chien Chang, Kimiko Inoue, Lynn Kuo, Jin Lian, Ao Li, X Cindy Tian, David P Tuck, Sherman M Weissman, Xiangzhong Yang & Tao Cheng; Differentiated cells are more efficient than adult stem cells for cloning by somatic cell nuclear transfer; Nature Genetics; 1. oktober 2006; doi:10.1038/ng1895.

Lenker:

BBC: Cloning without stem cells works
Nature: Fully grown cells yield clones
University of Pittsburgh Medical Center: Pressemelding