Tutkijat ovat ensimmäinen kerran todistetusti kloonanneet ihmisalkion ja keränneet siitä kantasoluja. Elimistön varaosapankkien kehitystyö voi alkaa.



Sisältö jatkuu mainoksen alla


Sisältö jatkuu mainoksen alla

ihmisalkion ja keränneet siitä kantasoluja.
Elimistön varaosapankkien kehitystyö voi alkaa.


Julkaistu Tiede-lehdessä 3/2004





Näin kloonataan kantasoluja


Kloonaus tehdään munasolussa, jonka tuma poistetaan joko perinnäisesti pipetil-lä imaisemalla tai korealaisittain ulos pu-ristamalla.


Tyhjennettyyn munasoluun pipetoidaan uusi perimäaines eli jonkin somaattisen solun, usein ihosolun, tuma.


Munasolu huijataan jakaantumaan ärsyt-tämällä sitä kemikaaleista ja kasvuteki-jöistä sekoitetulla hedelmöitysliuoksella.


Noin viikon kuluessa munasolusta kas-vaa alkiorakkula, blastokysti, jonka sisä-solumassa, embryoblasti, sisältää kanta-soluja.


Alkiorakkula rikotaan, kantasolut kerä-tään talteen ja hajotetaan viljelmäksi.


Viljelmässä alkion kantasoluista pysty-tään kasvattamaan uusia kantasoluja tai elimistön eri tehtäviin erikoistuneita so-luja, joista voidaan valmistaa siirteitä vaurioituneiden kudosten korjaamiseen.


Maailman suurimman tiedetapahtuman lehdistökeskus on avannut ovensa. Pressipassitiskillä käy vilske. Journalistit jonottavat nimilappuaan päästäkseen seuraamaan tämänvuotisen tiedeviikon Isoa Uutista: eteläkorealaiset tutkijat ovat onnistuneet kloonamaan ihmisalkioita.


Wook Suk Hwang ja Shin Yong Moon marssivat lehdistökeskuksen auditorioon. - Olen onnellinen voidessani ilmoittaa, että ihmisalkion kloonaus on onnistunut ja ensimmäiset kantasolut on saatu talteen, Hwang aloittaa. Salamavalot räiskyvät melkein yhtä taajaan kuin kolme vuotta sitten, kun tiedeviikolla juhlittiin ihmisen koko perimän selviämistä (ks. Tiede 3/2001, s. 38-40).


Viisi päivää myöhemmin on alkamassa tiedeviikon viimeinen symposiumi. Iltapäivä on ehtinyt jo puoli kolmeen, mutta kokoushotellin Grand Ballroom täyttyy täyttymistään. Hwang ja Moon ovat täällä. Suuri kongressiyleisökin haluaa kuulla omin korvin, mitä korealaiskaksikko on tehnyt. Mistä johtuu päivälehdistä huokuva innostus? Eikö ihmisalkioita ole kloonattu ennenkin?



Muutamat tutkijaryhmät ovat tosiaan ilmoittaneet monistaneensa ihmisalkioita. Pian kuulijakunnalle kuitenkin valkenee, että aiemmat läpimurrot ovat jääneet kiistanalaisiksi ja näytöiltään ylimalkaisiksi. Nyt puhutaan aivan uuden mittaluokan tutkimuksesta, joka myös vietiin aiempia yrityksiä pidemmälle. Kauas taakse jää jopa tähän asti vakuuttavin ihmisalkioiden monistus, jonka toteutti yhdysvaltalainen Advanced Cell Technology pari vuotta sitten.





Apua moneen


Kloonatuista kantasoluista suunnitellaan solukorvaushoitoja lukuisiin sairauksiin ja vammoihin. Tiedeviikolla listaan kertyivät


aivohalvaus
ALS-tauti
Alzheimerin tauti
diabetes
olarivammat
lihasdystrofia
maksavauriot
MS-tauti
munuaisvauriot
osteoporoosi
palovammat
Parkinsonin tauti
reuma
selkäydinvammat
sydäninfarkti


• ACT onnistui tuottamaan kolme alkiota, korealaiset 30.


• ACT:n alkiot kuukahtivat kuuden solun kokoisina, kun korealaiset onnistuivat kasvattamaan 20 alkiosta alkiorakkulan, blastokystin, jossa on soluja yli sata.


• ACT ei saanut alkioistaan kantasoluja, mutta korealaiset onnistuivat keräämään talteen alkiorakkuloiden sisäsolumassan. Juuri tämä massa sisältää kantasoluja, jotka pystyvät erilaistumaan miksi tahansa elimistön soluksi.


• Yhdestä sisäsolumassasta korealaiset onnistuivat luomaan kantasolulinjan, joka on nyt jo vuoden ikäinen.


• Korealaiset varmistivat, että talteen saadut kantasolut todella ovat aitoja kantasoluja. He siirsivät soluja hiiriin ja näkivät niiden erilaistuvan iho-, lihas-, luu-, rusto- ja sidekudossoluiksi.


• ACT:n alkioita ei varmistettu klooneiksi. Korealaiset todistivat dna-tutkimuksin, että heidän klooninsa sisälsivät kopioidun solun täydellisen perimän.






Kloonauksen virstanpylväitä


Kloonauksesta puhuttaessa tarkoitetaan nykyään yleen-sä tumansiirtotekniikkaa, jolla saadaan aikaan kahden-laisia identtisiä jälkeläisiä kahteen erilaiseen tarkoituk-seen.


• Lääketieteessä keskitytään terapeuttiseen kloo-naukseen, jossa alkioita kloonaamalla
tuotetaan kantasoluja tutkimus- ja hoitotarkoituksiin.


• Eläinlääketieteessä kehitetään lisääntymiskloo-nausta, jolla voidaan jalostaa entistä parempia hyöty-eläimiä tai pelastaa uhanalaisia lajeja.


Hwang ja Moon käyttivät alkioiden kloonaukseen periaatteessa samaa tumansiirtotekniikkaa, jolla 1996 luotiin maailman ensimmäinen aikuisen eläimen klooni, Dolly-lammas, ja jolla sittemmin on koetettu monistaa myös ihmisen soluja. Tosiasiassa korealaiset virittivät menetelmää pienin mutta ratkaisevan tärkeinä pidetyin muutoksin.


• Korealaiset käyttivät tuoreita, suoraan luovuttajilta saatuja munasoluja. Koreassa laki sallii munasolujen keräämisen kantasolututkimuksiin, toisin kuin monissa muissa maissa, joissa tutkijat joutuvat tyytymään hedelmöityshoitojen ylijäämiin.


• Korealaiset eivät poistaneet munasolun tumaa tavalliseen tapaan imaisemalla vaan puristivat sen ulos munasolun pintaan tehdystä pikkuruisesta reiästä. Tämä menetelmä on hellävaraisempi kuin imutekniikka, joka helposti vahingoittaa munasolua ja johtaa kromosomivirheisiin alkiossa.


• Kopioitavat somaattiset solut korealaiset keräsivät samoilta luovuttajilta kuin munasolut. Tavallisesti solut tulevat eri ihmisiltä.


• Somaattiset solut olivat cumulussoluja, tukisoluja, jotka munasarjoissa ravitsevat kypsyviä munasoluja. ACT käytti ihosoluja.





Terapeuttinen kloonaus


1998
Marraskuussa
Wisconsinin yliopistossa onnistutaan eristämään ihmisalkiosta kantasoluja ja kasvattamaan niitä soluviljelmässä. Kantasolututkimus saa vauhtia.


Joulukuussa Etelä-Korean Kyung Hee -yliopiston ryhmä väittää kloonanneensa ihmisalkion.


2001
Marraskuussa
ACT:ssä kloonataan muutama ihmisalkio. Ne tuhoutuvat ennen kantasoluvaihetta.


2002
Tammikuussa
Minnesotan yliopiston tutkijat löytävät aikuisen ihmisen luuytimestä kantasoluja, jotka hiiressä näyttävät muuttuvan miksi tahansa solutyypiksi.


Maaliskuussa Xiangyan lääketieteellinen yliopisto Kiinassa väittää kloonanneensa ihmisalkioita ja keränneensä kantasoluja.


2003
Maaliskuussa
ihmisen luuytimen kantasolut joutuvat uudelleen arviointiin. Ne eivät muutukaan hiiressä eri soluiksi vaan ainoastaan sulautuvat eri soluihin.


Toukokuussa Pennsylvanian yliopistossa tuotetaan hiiren alkion kantasoluista munasoluja soluviljelmässä. Saman toivotaan onnistuvan ihmisen kantasoluilla, jotta käyttöön saadaan ehtymätön munasolujen lähde.


Kesäkuussa Geron-yhtiössä Yhdysvalloissa siirretään ihmisen kantasoluja halvaantuneille rotille. Solukorvaushoito palauttaa eläinten liikuntakyvyn.


Syyskuussa Kagaku-instituutissa Tokiossa kasvatetaan hiiren alkion kantasoluista siittiöitä.


2004
Helmikuussa
Soulin yliopiston tutkijat todistavat kloonanneensa ihmisalkioita ja keränneensä niistä kantasoluja. Saavutus osoittaa, että aikuisen ihmisen tavalliset solut ovat palautettavissa kaikkivoipaiseen alkutilaansa.


2005 Geron-yhtymä uskoo olevansa valmis kokeilemaan kantasoluhoitoa halvaantuneilla ihmisillä.


2010 Kantasoluhoitojen ennustetaan käynnistyvän.


Lisääntymiskloonaus


1996
Elokuussa
Roslin-instituutissa Skotlannissa syntyy karitsa, joka on kloonattu tumansiirtotekniikalla utaresolusta. Dolly todistaa, että aikuisen eläimen tavallinen, somaattinen solu on palautettavissa alkiovaiheeseen ja kasvatettavissa uudeksi yksilöksi.


1998
Huhtikuussa
Kinki-yliopistossa Japanissa monistetaan naudan soluista kaksi vasikkaa.
Joulukuussa ensimmäinen kloonihiirten poikue syntyy Havaijin yliopistossa.


2000
Maaliskuussa
skotlantilainen PPL Therapeutics tuottaa viisi kloonisikaa.


2001
Lokakuussa
Teramon yliopistossa Italiassa kloonataan onnistuneesti uhanalainen villilammas, mufloni.


2002
Helmikuussa
syntyy kloonattu kotikissa A&M-yliopistossa Texasissa.
Toukokuussa Pennsylvanian yliopistossa löydetään geeni, joka selittää suuren alkio- ja sikiökuolleisuuden. Alkionkehityksessä tarvittava Oct4 toimii ani harvassa kloonialkiossa.


2003
Helmikuussa
Dolly-lammas lopetetaan, koska se sairastaa keuhkosyöpää ja pahaa nivelrikkoa.
Toukokuussa syntyy kloonimuuli Idahon yliopistossa.
Elokuussa Italian lisääntymistekniikan laboratorio taluttaa julkisuuteen kloonihevosen.


• Munasolun jakaantumisen korealaiset käynnistivät vasta kaksi tuntia tumansiirron jälkeen varmistaakseen alkiorakkuloiden synnyn; valmistelevissa kokeissa kävi näet ilmi, etteivät välittömästi jakaantuneet munasolut saavuttaneet blastokystivaihetta.


• Korealaiset räätälöivät myös hedelmöitysliuosta. He säätivät kemikaalien määriä ja vaihtoivat stimulointinesteessä tavallisesti käytetyn glukoosin fruktoosiin.


Hwang ja Moon lisäävät - ainakin puolivakavissaan - menestystekijöiden listaan vielä kaksi seikkaa, jotka juontuvat heidän kulttuuristaan.


- Mikromanipulointi on tarkkaa ja pitkäveteistä työtä, jossa tarvitaan sorminäppäryyttä ja kärsivällisyyttä. Idän ihmisillä on molempia, kiitos mietiskelyn ja syömäpuikkojen.


Ensin perustutkimusta


- Korealaiset ystävämme ansaitsevat jättiläiskiitoksen mahtavasta työstään. He ovat kiistattomasti osoittaneet, että aikuisen ihmisen täysin erikoistunut solu voidaan palauttaa kaikkivoipaiseen alkutilaansa. Tämä on suuri askel, ja tulevaisuuden lupaukset ovat nyt valtavat, kehuu Gerald Schatten, Pittsburghin yliopiston lisääntymislääketieteen professori, jolla on "suuri ilo ja kunnia" johtaa tiedeviikon vetovoimaisinta symposiumia.


Jos ihmisalkioiden kloonauksesta nyt tulee, kuten toivotaan, laboratorioiden rutiinitekniikkaa, tutkijoilla on periaatteessa mahdollisuus saada käyttöönsä rajaton määrä laadukkaita kantasoluja. Ensi vaiheessa niitä kaivataan lisää perustutkimukseen.


• Niillä voidaan selvittää alkionkehitystä - miten solut erilaistuvat eri solutyypeiksi ja miten ne ajoittavat muuntumisensa - ja etsiä kemiallisia cocktaileja, joita tarvitaan erilaisten solujen tuottamiseen soluviljelmissä.


• Niillä päästään syventymään perinnöllisten sairauksien ja syöpien syntyyn. Nykykäsityksen mukaan esimerkiksi rinta- ja suolistosyövät johtuvat kantasoluissa tapahtuvista muutoksista.


• Niillä voidaan testata uusia lääkkeitä, tutkia kemikaalien ja lisäaineiden terveysriskejä ja etsiä viruksia, jotka sopivat geeninkuljettimiksi geeniterapian tarpeisiin.


• Niillä voidaan varmistua kloonattujen kantasolujen pitkäikäisyydestä ja vakaudesta. Nämä ovat elintärkeitä tekijöitä, kun punnitaan kaavailtujen hoitojen turvallisuutta.


• Niistä saatetaan oppia keinoja elimistön solujen suoraan ohjelmointiin. Jos tämä osoittautuu mahdolliseksi, vähenee tarve kloonata alkioita kantasolujen keräämiseksi. Näin päästään ainakin osittain eroon alkioiden käyttöön liittyvistä eettisistä ongelmista.


Sitten kehitetään hoitoja


Kantasolututkijoiden - ja yhtä lailla tavallisten kansalaisten - suurimmat toiveet kohdistuvat kantasoluviljelmiin, joista odotetaan hoitoja moniin kudoksia tuhoaviin ja rappeuttaviin sairauksiin.


Kantasoluja kaavaillaan käytettävän ainakin kolmella tavalla.


• Niistä tehdään solusiirteitä, jotka ruiskutetaan suoraan remontoitavaan kudokseen.


• Niistä tehdään siirteitä, jotka ruiskutetaan verenkiertoon. Näiden omin neuvoin liikkuvien korjaussolujen pintaan tuotetaan molekyylejä, jotka tunnistavat kohdekudoksen ja tarttuvat siihen.


• Niistä kasvatetaan kudoksia tai kokonaisia elimiä, joita käytetään varaosasiirteinä.


Toteutuessaan kantasoluhoidot täyttävät kauan vaalitut unelmat yksilöllisestä täsmälääkinnästä. Kun kantasolut valmistetaan räätälintyönä tarvitsijan omista soluista, hänen elimistönsä ei edes hylji niitä, sillä remonttisoluilla on täsmälleen sama perimä kuin hänen kaikilla soluillaan.


- Hoidot päästään aloittamaan vuonna 2010, Gerald Schatten veikkaa toiveikkaasti. Vielä vuosituhannen vaihteessa siirteet arvioitiin saatavan käyttöön vuoteen 2030 mennessä.





!


Korealaiskaksikon ihmisalkiot nostattivat välit-tömästi paitsi innostuksen myös kauhistuksen. Voiko arvostetun Science-lehden verkkosivuilla tuoreeltaan julkaistua tieteellisen pikkutarkkaa tutkimusraporttia käyttää ohjeena ihmisen kloo-naamiseen? Wook Suk Hwangilta ja Shin Yong Moonilta tivataan pitkin tiedeviikkoa.


- Tumansiirtotekniikka on hyvin vaikea tekniikka, jota joka poika ei opi, Hwang ja Moon vastaavat ja korostavat, etteivät kantasolututkijat tavoittele ihmisen kloonaamista. - Haluamme kehittää hoi-toja, emme tehdä vauvoja, Hwang tiivistää.


Samaa vakuuttavat kaikki muutkin, yhdestä ja samasta syystä. Kloonaus ei toimi kunnolla edes eläimillä. Kloonatuista sikiöistä abortoituu koh-dussa lähes 99 prosenttia, ja syntyneistä poika-sista suuri osa kärsii epämuodostumista ja elinten toimintahäiriöistä.


Yksimielisyys vallitsee myös siitä, että kaikissa maailman maissa täytyisi pikimmiten säätää laki, joka kieltää ihmisen kloonaamisen; tätä nykyä laki on noin 30 maassa. Totaalinen kielto hälventäisi pelkoja, joita viime vuosina ovat lietsoneet eräät lisääntymislääketieteilijät väittämällä jo tehneensä kloonivauvoja.


Ihmisalkioiden kloonaukseen sen sijaan toivotaan nykyistä väljempiä määräyksiä, sillä kloonaaminen pelkästään tutkimustarkoituksessa on kielletty monissa maissa, esimerkiksi Suomessa ja yhdek-sässä muussa Euroopan Unionin jäsenmaassa. EU:ssa alkioiden tuottaminen kantasolujen kerää-miseksi hyväksytään virallisesti ainoastaan Britanniassa ja Ruotsissa; Belgiassa, Italiassa ja Luxemburgissa alkiotutkimuksista ei ole minkäänlaista lakia.


Yhdysvalloissa ihmisalkioiden kloonaus sallitaan vain, jos tutkimusta tehdään yksityisellä rahoi-tuksella. Tässä yhdysvaltalaiset näkevätkin kes-keisen syyn siihen, miksi korealaiset valtasivat kantasolututkimuksen kärkipaikan. Etelä-Korean laki kieltää ihmisen kloonaamisen mutta hyväksyy niin munasolujen luovuttamisen kuin alkioiden kloonaamisen ja kantasolujen keräämisen lääke-tieteen edistämiseksi.



Lääketieteen vallankumouksen ennustaminen vain kuuden vuoden päähän pakottaa tutkijat ripeästi eteenpäin. Hwang ja Moon toivovat, ettei heidän maansa kantasolututkimukselle myönteinen lainsäädäntö muutu nyt, kun ensimmäinen läpimurto on saavutettu, vaan tutkimus voi jatkua. He haluavat päästä hiomaan menetelmäänsä, sillä pioneerityöstä jäi myös isoja kysymysmerkkejä.


• Miten tehostetaan alkioiden ja kantasolujen saantia? 30 alkiota 176 munasolusta ja yksi solulinja 20 alkiorakkulasta ei ole riittävän hyvä saalis. Korealaiset eivät tiedä syytä laihaan tulokseen mutta epäilevät kromosomivirheitä ja puutteita alkionkehityksen käynnistyksessä.


• Miten saadaan kantasoluja hedelmällisen iän ohittaneille naisille? Korealaiset onnistuivat kloonaamaan alkioita vain munasolun luovuttajien soluista.


• Miten tuotetaan kantasoluja miehille? Korealaiset siirsivät munasoluihin myös miehiltä kerättyjen solujen perimäaineksen, mutta alkiosaalis oli pyöreä nolla.


• Mitkä solut ylipäätään sopivat kloonattaviksi? Korealaiset onnistuivat cumulussoluilla, kun taas ACT epäonnistui ihosoluilla.



Vastauksia avoimiin kysymyksiin lähdetään hakemaan entistäkin tiiviimmällä kansainvälisellä yhteistyöllä. Tutkijat uskovat, että kantasolujen tapauksessa kannattaa kääntää vanha viisaus päälaelleen: sitä parempi soppa, mitä useampi kokki.


Hwang ja Moon lupaavat, että heidän tuloksensa ovat käytettävissä, ja toivottavat ulkomaiset kollegat tervetulleiksi tekemään yhteistyötä - jos työehdot ovat hyväksyttävissä.


Hwangin kloonausakatemiassa, kuten Koreassa leikillisesti nimitetään Soulin yliopiston laboratoriota, paiskitaan töitä 18 tuntia vuorokaudessa, ilman viikkovapaita, ilman lomia. Suuria rahojakaan ei ole luvassa. Alkioiden kloonausmenetelmälle ja perustetulle kantasolulinjalle on haussa maailmanlaajuinen patentti, mutta tuotot menevät yliopistolle ja yhteistyökumppaneina toimiville tutkimuslaitoksille. Tutkijat saavat vain mainetta ja kunniaa.


Perustietoa kantasoluista ja ihmisalkion kloonauksen etiikasta: Tiede 6/2001, s. 18-26.


 

Sisältö jatkuu mainoksen alla