INTRODUCERE

MOTTO:

„Genetica a început prin a fi o ştiinţă imposibilă. Visele ei,

născute din entuziasm, păreau o superbă, dar inutilă

prelungire a alchimiei. Avea parfumul, misterul medieval şi

îndrăzneala ştiinţelor interzise. Pornea aproape din vid.

Trăia din iluzii şi erori. Dar nimic şi nimeni nu o împiedica

să promită că va transforma lumea. Emoţionantă şi

înspăimântătoare perspectivă.”

(C. MAXIMILIAN, 1984)

Reprezentând poate cea mai şocantă dintre provocările ştiinţei contemporane, clonarea poate fi privită ca un proces de duplicare (şi nu de reproducere), în urma căruia rezultă un material genetic identic, care nu este însă obţinut prin mijloace sexuale. În cadrul reproducerii sexuate, se produce combinarea a două ADN-uri, unul provenit de la tată şi celălalt de la mamă, pe când în cazul reproducerii asexuate - asemenea clonării - nu se perpetuează decât informaţia genetică a unui singur părinte. În lumea plantelor, clonarea se poate produce în mod natural la plantele care se înmulţesc vegetativ, proces care duce la identitatea genetică a descendenţilor. Ea se aplică în agricultură şi silvicultură, precum şi în grădinărit. Dacă clonarea este întâlnită în mediul natural nu doar în regnul vegetal ci şi în cel animal (în cazul speciilor care se reproduc asexuat), oamenii de ştiinţă au făcut posibilă realizarea ei şi în medii artificiale (laboratoare), aplicând-o şi la vertebrate. Adevărata senzaţie a produs-o experimentul din 5 iulie 1996, când Ian Wilmut a clonat primul mamifer: oaia Dolly. În 1999, mitul a fost spulberat. Dolly se născuse bătrână! Au urmat însă vaca, şoarecele, porcul, găina. Prin clonare se pot obţine organisme cu calităţi "programate". De exemplu, la Institutul Roslin s-au desfăşurat experimente pentru a se ajunge

la vaci care să producă lapte foarte apropiat, din punctul de vedere al compoziţiei, de cel uman. Savanţii au luat în calcul şi posibilitatea ca prin clonare să fie înlocuite animalele de casă care au murit sau să fie refăcute speciile ameninţate cu dispariţia. Şi de la clonarea animalelor, atenţia oamenilor de ştiinţă s-a îndreptat în mod firesc înspre clonarea umană. Nu se poate însă vorbi despre clonarea umană fără a aduce în discuţie aspectul etic al problemei. În vara lui 2000 a apărut teoria copilului din doi taţi: „Clonarea face femeia inutilă în perpetuarea speciei şi homosexualii pot să se reproducă singuri", afirma un reputat expert britanic în biotehnologie.

Imaturitatea acestei ramuri a ştiinţei, faptul că tehnica clonării (mai ales la animalele superioare şi implicit la om) nu este pe deplin stăpânită şi impactul major pe care deja îl are în societate (cu influenţe directe asupra condiţiei fiinţei umane), sunt o parte din motivele pentru care reacţia generală este una de respingere.

"Joaca de-a Dumnezeu" este specifică speciei umane, dar nu e recomandată, mai cu seamă când experimentăm pe noi înşine. Încă de la naşterea lui Dolly, cercetătorii au început să îşi pună întrebarea cât de departe se poate merge cu această tehnică. Majoritatea oamenilor de ştiinţă au avertizat asupra riscurilor pe care clonarea le presupune în cazul oamenilor. Tehnica nu este încă pusă la punct şi presupune riscuri şi malformaţii congenitale, diformităţi, deficienţe ale sistemului imunitar, îmbătrânire prematură. Mai mult, evoluţia psihică şi mentală a unui copil clonat este o mare necunoscută, deoarece observarea evoluţiei animalelor clonate nu a dat nici un indiciu cu privire la acest aspect.

Teologi şi lideri religioşi din întreaga lume s-au pronunţat împotriva clonării, condamnând încercările oamenilor de a se substitui voinţei divine. Anul 2002 a stat sub semnul acestor dezbateri, în urma anunţului făcut de o companie americană (Advanced Cell Technology), privind obţinerea de celule - suşe embrionare umane în scop terapeutic (pentru reproducerea ţesuturilor unor organe umane, cu scopul de a fi transplantate).

Se face deosebirea, în acest sens, între clonarea reproductivă şi cea terapeutică, aceasta din urmă fiind privită cu mai multă îngăduinţă, deoarece se consideră că ar putea reprezenta o şansă uriaşă pentru medicina contemporană. Clonarea în scop terapeutic vizează obţinerea şi utilizarea de celule stem (celule embrionice nediferenţiate, omnipotente), în vederea utilizării în terapia de înlocuire a ţesuturilor.

Am ales CLONAREA ca subiect central al lucrării de licenţă din dorinţa de a cunoaşte şi de a înţelege în profunzime această tehnică, atât de controversată şi mediatizată, dar considerată totodată o mare realizare a oamenilor de ştiinţă. Literatura de specialitate a constituit un punct de sprijin

2

în prezentarea principalelor aspecte ale acestei teme şi, astfel, în elaborarea lucrării.

După cum sugerează şi titlul („Clonarea, din perspectiva ştiinţei şi a bioeticii”), lucrarea se compune din două capitole principale, care abordează subiectul din cele două puncte de vedere. Astfel, primul capitol, „Clonarea, din perspectiva ştiinţei”, cuprinde un scurt „istoric” al clonării, informaţii privitoare la clonarea de gene, precum şi date de ordin ştiinţific, legate de clonarea organismelor (plante, animale şi oameni).

Cel de-al doilea capitol, „Clonarea din perspectiva bioeticii”, face referire la problemele de ordin etic şi social ridicate de procedeul clonării. Accentul în acest caz cade, desigur, pe clonarea umană. În această direcţie am analizat problema sub diferite aspecte, în funcţie de implicaţiile juridice, religioase şi sociale pe care clonarea le-ar presupune.

Concluziile de la finalul lucrării surprind schematic principalele păreri personale la care am ajuns în urma documentării, referitoare la clonarea artificială şi efectele pe care o eventuală aplicare la scară largă a acestei tehnici le-ar putea avea asupra ştiinţei, dar şi asupra indivizilor şi a societăţii în general.

Nu în ultimul rând, doresc să mulţumesc coordonatorului ştiinţific al lucrării, Lector univ. dr. Ştefănescu Grigorie pentru sprijinul acordat. Fără îndrumarea sa, culegerea informaţiilor necesare în realizarea acestei lucrări ar fi fost mai dificilă şi mai puţin eficientă.

3

CAPITOLUL I

CLONAREA, DIN PERSPECTIVA ŞTIINŢEI

„Ceea ce au făcut cei de la Roslin a reprezentat Sfântul Graal al

biogeneticii.”

John Case – „Codul genetic”

I.1. Din „istoria” clonării

Primul pas teoretic s-a săvârşit în urmă cu 50 de ani, în Laboratorul de

biologie moleculară al Universităţii Cambridge din Anglia (1953). Doi

cercetători, ulterior laureaţi ai Premiului Nobel (în anul 1962) - americanul

James Watson (n.1928) şi britanicul Francis Crick (n.1916) - au stabilit

structura acidului dezoxiribonucleic (ADN), substanţa care posedă inclusă în

structura sa informaţia genetică a unui organism. Al doilea pas l-a făcut un alt

laureat al Premiului Nobel (1980); e vorba de Paul Berg de la Universitatea

Stanford din California (U.S.A.) care, împreună cu echipa sa, a reuşit în anul

1971 să transfere o genă (fragment de ADN) dintr-o celulă bacteriană în alta.

Toate aceste descoperiri fascinante au condus la noi şi îndrăzneţe cercetări,

imposibile înainte şi au deschis calea manipulărilor genetice de diverse

categorii, nu lipsite însă de riscuri.

4

Una din acestea este clonarea, cea mai uluitoare şi mai controversată

dintre manipulările genetice. Clonarea este tehnica de obţinere a unor

celule/organisme identice (din punctul de vedere al zestrei genetice), care pot

fi calificate drept clone.

Progresele obţinute în producerea culturilor in vitro de organe, ţesuturi şi

celule vegetale au determinat ca ingineria genetică să fie considerată cel mai

promiţător domeniu al biologiei experimentale. Se cultivă cu succes in vitro

organe vegetative (rădăcini şi frunze), sau organe reproductive (antere şi polen,

ovare şi ovule, embrioni şi endosperm). Se cultivă, de asemenea, ţesuturi

provenite din orice parte a plantei, sau o singură celulă care poate fi clonată.

Astfel, a devenit posibilă regenerarea de plante complete de la calus sau de la o

celulă unică.

Primele experienţe de clonare la vertebrate s-au realizat la amfibieni.

Având în vedere că ovulele mamiferelor sunt de o mie de ori mai mici

decât ale amfibienilor, de-abia după 1980 s-a realizat clonarea la şobolani, oi,

vaci etc., însă doar până la stadiul de 8-16 celule. Se credea că după această

fază embrionară (aproximativ 14 zile de la fecundare), clonarea nu mai este

posibilă întrucât în celulele devenite somatice, diferenţiate, pierzându-şi

totipotenţialitatea, ADN-ul este definitiv şi ireversibil alterat şi, prin urmare,

nu mai posedă patrimoniul genetic care să mai dea naştere unui nou organism

normal. Dar această certitudine s-a prăbuşit în urma naşterii primului mamifer

clonat – oaia Dolly (la 24 februarie 1997, cercetătorii de la Institutul Roslin

din Edinburgh, Scoţia, au făcut publică reproducerea cu succes, pe cale

asexuată, a primului mamifer, utilizând ADN-ul unei singure celule provenind

de la o oaie adult).

Acestă reuşită aducea în discuţie posibilitatea clonării umane. De aceea, la

4 martie 1997, Preşedintele SUA, Bill Clinton, a interzis utilizarea fondurilor

federale pentru clonarea umană, invocând „probleme etice profunde”.

5

În iulie 1997, aceiaşi cercetători britanici au clonat un miel, Polly, care

portă, potrivit acestora, gene umane. Ei speră astfel să poată produce, pe viitor,

proteine umane pentru utilizare medicală.

Clonarea lui Dolly este proclamată, în decembrie 1997, de către revistele

de ştiinţă drept cel mai avansat proiect ştiinţific al anului.

Institutul Roslin devine, în mai 1999, proprietatea Companiei americane

de biotehnologie Geron Corp. La scurt timp după acest fapt, Japonia, India şi

majoritatea ţărilor europene au interzis clonarea şi au impus legi care să

supervizeze cercetările în acest domeniu. Şi totuşi, în octombrie 1999, un grup

de cercetători japonezi îşi propun să cloneze un mamut din celule îngheţate

găsite în Siberia. Procesul se apreciază că va dura cel puţin 5 ani. Dacă

reuşesc, ei vor să deschidă un parc în Siberia, dedicat Epocii Glaciare.

Procedeul pe care îl vor folosi presupune impregnarea cu spermă recoltată de

la un mamut congelat, a unei femele de elefant indian. În paralel vor încerca şi

cu ADN extras de la un cadavru de mamut descoperit congelat în 1994.

Într-un studiu publicat în revista Nature la 27 mai 1999, cercetătorii

anunţă descoperirea unor diferenţe genetice la Dolly, care sugerează

îmbătrânirea prematură a mamiferului, ceea ce pune sub semnul întrebării

eficacitatea procesului de clonare.

Cercetătorii de la o Universitate din Honolulu au anunţat într-un raport

publicat în revista Nature Genetics la 1 iunie 1999 realizarea prin clonare a

unui şoarece (Fibro), pornind de la o celulă din coada unui şoarece adult. S-au

utilizat 700 de celule din coada şoarecelui adult, doar 274 s-au transformat în

embrioni, iar singurul care a supravieţuit a condus la naşterea lui Fibro.

Prima clonare la primate s-a realizat în anul 2002, când la Centrul pentru

primate din Beaverton (Oregon) a luat naştere maimuţa Tetra.

6

Februarie 2002 – cercetătorii japonezi care au clonat mai mulţi cobai, se

pronunţă asupra incertitudinii reuşitei procesului de clonare (datorită gradului

mare de mortalitate a clonelor). În aceeaşi lună, oamenii de ştiinţă au afirmat

că un cobai clonat a devenit obez. Cercetătorii de la Universitatea din Texas,

A&M, au afirmat, în aceeaşi perioadă, că au clonat o pisică, botezată CC

(„carbon copy”).

Experimentele legate de clonarea umană, nu s-au lăsat aşteptate. În luna

mai a anului 2002, un expert în fertilizare, Panayiotis Zavos, din Lexington,

Kentucky a declarat în cadrul unui congres de profil, că „anul 2002 va fi anul

clonelor” şi că lucrează la clonarea unei fiinţe umane. El a solicitat

Congresului să urgenteze legalizarea clonării, pentru a-şi putea definitiva

cercetările.

În noiembrie 2002, dr. italian Severino Antinori, un expert în fertilizare,

declară public că în ianuarie 2003 se va naşte prima clonă umană şi că alte

două femei sunt însărcinate cu embrioni clonaţi.

Pe 27 decembrie 2002, Clonaid, o companie a unui grup care crede că

oamenii au fost creaţi de extratereştri, anunţă naşterea, la data de 26

decembrie, prin cezariană, a primei clone umane, o fetiţă pe nume Eva, cu o

greutate de 3,1 kg. Compania a anunţat că se aşteaptă naşterea altei clone, în

Europa, la începutul anului 2003.

Brigitte Boisselier, preşedintele societăţii Clonaid, fondată de secta

raelienilor, a anunţat naşterea, în 5 ianuarie 2003 a celui de-al doilea bebeluş

clonat, într-o ţară din nordul Europei, ca fiică a unui cuplu de lesbiene

olandeze. Clonaid a anunţat naşterea a încă 3 bebeluşi clonaţi până la începutul

lunii februarie.

Cum nu există însă dovezi concludente în ceea ce priveşte reuşita clonării

umane, aceste afirmaţii sunt privite cu reticenţă de către oamenii de ştiinţă şi

opinia publică. Biogeneticianul Rudolph Jaenisch, specialist în clonare

7

animală, la Whitehead Institute, Cambridge, nu crede în reuşita raeliţilor. De

asemenea, comunitatea ştiinţifică internaţională se arată extrem de sceptică.

În mijlocul „febrei clonării umane”, moartea vestitei Dolly a trecut

aproape neobservată. La 6 ani şi jumătate de la naştere, suferind prematur de

artrită şi o boală a plămânilor, Dolly a fost eutanasiată în februarie 2003 şi

donată Muzeului Naţional al Scoţiei din Edinburgh.

În aceeaşi perioadă (februarie 2003), moare în mod neaşteptat, din cauze

necunoscute, prima oaie clonată în Australia, la vârsta de 2 ani şi 10 luni.

I.2. Clonarea genică

Termenul de „clonare genică” (clonare ADN) semnifică producerea de

copii exacte (clone) ale uneia sau unor anumite gene cu ajutorul tehnicilor de

inginerie genetică. ADN-ul care conţine gena urmărită este fragmentat cu

ajutorul enzimelor de restricţie. Fragmentele rezultate sunt incluse în vectori

de clonare, cum ar fi de exemplu plasmidele bacteriene sau bacteriofagii, care

transferă ADN-ul recombinat în celule gazdă corespunzătoare, de exemplu

celule bacteriene de Escherichia coli. Alte variante ale acestei tehnici sunt

includerea de ADN complementar în vectorii de clonare sau preluarea

fragmentelor de ADN „nude” direct din mediu de către bacteriile gazdă (este

mai puţin eficientă decât transferul realizat cu ajutorul vectorilor). În interiorul

celulei gazdă ADN-ul recombinat este replicat, din celula gazdă bacteriană

rezultând o colonie de celule care conţin gena clonată. Aceste colonii pot fi

identificate prin diverse metode, iar apoi pot fi selecţionate şi cultivate.

După ce se realizează o selecţie a clonelor recombinate, fragmentele de

ADN ce prezintă interes vor fi analizate. Gena de interes poate fi amplificată

prin utilizarea tehnologiei PCR (reacţia polimerazei în lanţ), fiind subclonată

într-un vector specific şi introdusă într-o gazdă nouă, sau gena poate fi 8

modificată prin mutageneză in vitro, iar funcţiile sale (modificate) sunt

studiate ulterior.

Clonarea genică uşurează secvenţierea genelor; de asemenea, permite

obţinerea unor cantităţi mari de produse proteice: insulina umană de exemplu,

este produsă în prezent de bacterii care conţin gena clonată a insulinei.

I.2.1. Transferul ADN-ului recombinat în celule gazdă

Tehnicile care urmăresc manipularea directă a ADN-ului prin clonare

moleculară, având ca model transferul de gene din celula animală în celulele

bacteriene, se desfăşoară în etape succesive, una dintre acestea fiind obţinerea

genelor de interes. Aceasta se poate realiza fie prin izolarea genelor naturale,

fie prin sinteza chimică a unor molecule de ADN ce codifică proteinele dorite.

Reuşita experimentelor în urma intervenţiilor prin diverse procedee este

condiţionată de prezenţa integrală a genei dorite şi a unei cât mai mici cantităţi

de ADN nesemnificativ sau „parazit” periferic. Obţinerea fragmentelor de

ADN ce servesc pentru clonare se poate realiza practic pe patru căi:

- izolarea genelor din ADN-ul natural cu ajutorul enzimelor de

restricţie;

- fragmentarea mecanică a ADN-ului;

- sinteza enzimatică a ADN-ului dublu catenar complementar (ADNc);

- sinteza chimică a genei;

I.2.2. Clonarea de gene în celule bacteriene

Clonarea unei gene sau a ADNc ce codifică o anumită proteină reprezintă

doar prima dintre numeroasele etape necesare pentru a produce o proteină

recombinată, utilizabilă în practică. Următoarea este aceea a introducerii genei

într-o gazdă convenabilă şi de a asigura un sistem de exprimare eficient.

9

Clonarea genelor în celulele bacteriene oferă unele avantaje ce ţin de:

simplitatea celulei, timp scurt de generaţie, cantităţile mari de produs la un cost

relativ scăzut, experienţă în ceea ce priveşte cultivarea acestora la scară

industrială. O alternativă de gazdă pentru clonare o reprezintă celulele de

drojdii (în special Saccharomyces cerevisiae), care, fiind celule eucariote, pot

oferi unele avantaje ce ţin de modificările posttranslaţionale, de secreţia

anumitor proteine în mediu (puţine în mod natural), ceea ce dă posibilitatea

obţinerii compusului dorit într-o stare destul de pură.

Industria biotehnologică a înregistrat deja rezultate remarcabile, mai ales

în ceea ce priveşte domeniul medicamentelor, prin utilizarea genelor de

interes. Tot cu ajutorul ingineriei genetice s-a reuşit producerea de anticorpi

monoclonali, utilizaţi deja pentru diagnosticarea unor infecţii şi a cancerului,

examinându-se în prezent posibilitatea utilizării lor terapeutice.

I.2.3. Clonarea de gene în celula vegetală şi animală

Speciile vegetale prezintă o mare diversitate genetică, iar cele sălbatice

constituie un mare rezervor genetic, din care se pot obţine gene importante din

puct de vedere practic. Prin aplicarea noilor tehnologii (ingineriei genetice),

controlate corect de către om, se pot obţine rezultate considerabile în

ameliorarea plantelor: se pot introduce în plante gene noi sau se poate

îmbunătăţi exprimarea genelor deja existente.

Un experiment de clonare de gene în celulele animale are aceleaşi etape

esenţiale ale oricărui experiment de inginerie genetică: izolarea genei de

interes, introducerea sa într-un vector de clonare specific şi apoi într-o celulă

gazdă şi, în final, realizarea condiţiilor de exprimare a genei clonate.

În cazul clonării de gene în celulele mamaliene, alegerea unui vector

corespunzător reprezintă o problemă specială. Un vector de exprimare eficient

trebuie să fie capabil să se multiplice atât în E. Coli, cât şi în celula mamaliană.

10

I.2.4. Originea clonală a cancerelor

Un mare progres în medicină s-a realizat în momentul în care s-a putut

demonstra că o neoplazie nu rezultă dintr-o stare anormală a unui organism sau

ţesut, ci aproape toate procesele neoplazice îşi au originea într-o singură celulă

anormală, cu alte cuvinte, cancerele sunt clonale. Originea clonală a cancerelor

a fost demonstrată în cazul cancerelor experimentale, obţinute prin clonare

celulară în culturi de celule.

Celulele tumorale sunt un fel de clone renegate, multe tumori derivând

dintr-un grup de celule de acelaşi fel care se multiplică necontrolat. Omul a

reuşit să profite de pe urma fenomenului de proliferare tumorală. Mizând pe

capacitatea celulelor tumorale de a se multiplica la nesfârşit, atâta vreme cât li

se asigură condiţii potrivite, cercetătorii au realizat alte tipuri de celule.

Celulele producătoare de anticorpi sunt fuzionate cu celule tumorale, rezultând

celule hibridoma, care produc anticorpi şi se reproduc la nesfârşit. Anticorpii

obţinuţi se numesc anticorpi monoclonali, fiind produşi, fiecare în parte, de o

anumită linie clonală celulară. Aplicaţiile lor sunt numeroase şi valoroase

pentru cercetare şi în medicină. Pot fi utilizaţi, de exemplu, ca reactivi de

diagnostic.

Astăzi, în terapia bolilor tumorale se întrevede posibilitatea identificării şi

distrugerii ţintite a anumitor molecule ARNm, care induc translaţia informaţiei

pentru sinteza unor substanţe oncogene.

Cu ajutorul experienţelor de clonare s-a reuşit citirea de secvenţe de ADN

de pe lanţul ADN al genomului unui organism. Pasul următor îl reprezintă

obţinerea unor modificări ale acestor segmente ADN, cu ajutorul unor tehnici

de inginerie genetică, cât şi introducerea acestor segmente astfel modificate de

ADN în celule sau organisme, unde aceste modificări urmează a se exprima.

11

I.2.5. Clonarea genică şi descifrarea genomului uman

Proiectul de studiu al genomului uman va deschide o eră nouă în

dezvoltarea ştiinţelor medicale, va crea premise ca medicii să poată dispune

rapid de „portretele genetice ale nou-născuţilor” (structura genomului celular),

în vederea depistării rapide a predispoziţiei genetice pentru anumite boli,

luându-se, în consecinţă, măsuri preventive. Prin realizarea acestui proiect,

analizele prenatale şi diagnosticul genetic vor intra in diagnosticul medical de

rutină.

Crearea unei „biblioteci” de clone de gene umane este primul pas utilizat

în scopul descifrării genomului uman, urmat de identificarea şi cartografierea

genelor.

Clonarea de gene se referă la multiplicarea ADN-ului (a secvenţelor

nucleotidice respective din structura acestora). Clonarea ADN se recomandă

totdeauna atunci când e necesară izolarea şi multiplicarea unui segment ADN

dintr-un genom, în cazul nostru o genă. Prin clonarea fragmentelor de ADN

originar din genomul uman, rezultă materialul pentru biblioteca de gene. La

început, multiplicarea acestui ADN se făcea prin anumite tehnici de inginerie

genetică, in vitro, în celule bacteriene de Escherichia coli; din 1985,

multiplicarea acestui ADN a devenit posibilă şi in vivo, prin utilizarea reacţiei

polimerazei în lanţ (PCR). Cu ajutorul acesteia, doar în câteva ore, din probele

de ADN se obţine un număr mare de copii identice corespunzătoare unei

anumite gene.

Genele din genomul eucariot sunt transferate cu ajutorul unui vehicul

corespunzător în organismul procariot, iar apoi aceste noi gene transferate se

multiplică cu o rată foarte mare în organismul procariot. În acest fel,

organismele procariote (microorganisme tip bacterii), cu o rată foarte mare de

12

multiplicare pot fi utilizate pentru sinteza anumitor gene din organismele

superioare. Acest tip de combinaţie ADN in vitro, urmată de clonarea genelor

nou transferate, se foloseşte astăzi pe scară industrială.

Reacţia polimerazei în lanţ (PCR) este folosită pentru cercetarea unor

cantităţi foarte mici de ADN dintr-un produs biologic, având anumite avantaje:

- fiind foarte sensibilă, reacţia poate pune în evidenţă chiar şi prezenţa

unei singure molecule de ADN, în probele de cercetat, deoarece reacţia

oferă posibilitatea multiplicării (clonării) ADN-ului chiar şi în afara

celulei vii;

- reacţia permite chiar şi multiplicarea unei singure molecule de ADN.

Ca urmare, îşi găseşte aplicaţii în: medicina judiciară, studii de evoluţie

biologică, studii ecologice, arheologie.

I.2.6. Clonarea ADN-ului

Clona bacteriană reprezintă un grup de celule bacteriene identice din

punct de vedere genetic, care provin dintr-o singură celulă bacteriană.

Clonarea se poate realiza prin încorporarea (printr-o tehnică de recombinare

ADN) a unui fragment de ADN străin într-un vector care ulterior este introdus

şi multiplicat într-o celulă gazdă. În biologia moleculară, clonarea semnifică

obţinerea unei culturi de celule dintr-o celulă unică, astfel încât să se obţină o

poulaţie uniformă din punct de vedere genetic.

I.2.6.1. Etapele principale ale metodei de clonare:

1. extragerea unui fragment ADN, prin tăierea ADN-ului genomic, cu

ajutorul enzimelor de restricţie;

2. introducerea fragmentului ADN într-un vector;

3. introducerea vectorului recombinant (plasmid care a înglobat

fragmentul ADN străin) în celula gazdă;

4. selectarea celulelor bacteriene care conţin vectorul recombinant.

13

Clonarea se recomandă atunci când este necesară izolarea şi multiplicarea

unui segment de ADN (dintr-un genom). În majoritatea experimentelor de

clonare, se folosesc celule bacteriene de E. coli.

I.2.6.2. Biblioteca genomică ADN (secvenţe de exoni şi introni)

Dacă genomul unui organism este secţionat cu enzime de restricţie, iar

diferite fragmente de ADN sunt clonate (în celule bacteriene), se va obţine un

număr de clone corespunzând diferitelor amestecuri (vector plasmidic +

segment ADN). Totalitatea acestor clone rezultate din genomul unui organism

iniţial reprezintă biblioteca genomică ADN. Acest mod de clonare reprezintă

tehnica „împuşcării” (shotgun). Clona ADN genomică a unuia şi aceluiaşi

organism este totdeauna identică şi independentă de tipul celular, deoarece

toate celulele aceluiaşi organism posedă o înzestrare genetică identică. Din

această bibliotecă se obţin secvenţe ADN necesare pentru tehnica de

hibridizare; acestea vor fi folosite drept secvenţe ADN cu rol complementar

(cu secvenţe ADN cunoscute), în vederea identificării unor fragmente ADN

noi, necunoscute, a căror secvenţe nucleotidice trebuie cercetate şi identificate.

Clonele genomice ADN vor conţine atât secvenţe de introni, cât şi de

exoni, corespunzătoare genomului celulei respective de origine.

Clonele din biblioteca genomică ADN se folosesc pentru:

- cercetarea structurii complete a genelor;

- cercetarea structurii exonilor şi intronilor;

- cercetarea secvenţelor reglatoare.

I.2.6.3. Biblioteca ADNc (ADN copie după matriţa de ARNm matur)

Reprezintă doar o informaţie pură formată numai din secvenţe de exoni.

Spre diferenţă de biblioteca genomică ADN, care rezultă din clonarea de

fragmente ADN originar direct din genom, fragmentele ADNc se sintetizează

artificial în laborator, pe o moleculă de ARNm matur, drept copie

complementară (în prezenţa reverstranscriptazei).

14

În timp ce clonele de ADN genomic sunt identice pentru toate celulele

aceluiaşi organism, clonele ADNc sunt diferite pentru diferitele tipuri de celule

ale aceluiaşi organism. Clonele din biblioteca ADNc se folosesc în special în

scopul analizei directe a secvenţelor de baze care codifică un anumit

aminoacid sau produsul proteic final (codificat de respectivul fragment

ADNc). Secvenţa clonelor ADNc este studiată în special prin experimentele de

hibridizare.

15

CLONAREA ORGANISMELOR

Printre organismele unicelulare, ca bacteriile, clonarea este un proces

natural. Când reproducerea bacteriană are loc prin diviziune celulară, fiecare

dintre cele două celule fiice este clona celeilalte.

Dezvoltarea tehnicilor de cultură in vitro a celulelor animale şi vegetale a

creat premisele pentru obţinerea de clone celulare. În procesul de clonare, o

singură celulă este cultivată pentru a forma o colonie de celule identice. O

astfel de tulpină sau suşe pură genetic constituie o clonă celulară.

I.3. Clonarea la plante.

Procesul este cunoscut încă din antichitate, deoarece empiric s-a observat

la plante că prin tăierea unei crenguţe dintr-un individ şi înrădăcinarea sa se

obţin indivizi identici cu planta de origine. De altfel, însăşi denumirea de

clonare provine de la grecescul „klon” care înseamnă crenguţă, rămurică,

butaş. Clonarea a fost iniţial folosită la plantele care se pot înmulţi vegetativ,

cum este viţa-de-vie, pomii fructiferi etc. şi care în acest fel îşi păstrează

intacte caracteristicile genetice. Un segment din corpul plantei se poate

desprinde pentru a forma o alta, identică cu planta de provenienţă. Şi ciupercile

se pot înmulţi printr-un fragment din corpul lor, numit, la fel ca la alge, muşchi

şi licheni, tal.

Fragii de pădure (Fragaria vesca) şi căpşunul (Fragaria ananasa) se

înmulţesc predilect prin clonare (lăstărire). Marcotajul folosit de viticultori este

şi el o clonare, reprezentând mijlocul cel mai eficace de a transmite însuşirile

bune ale unui soi de viţă-de-vie descendenţilor.

16

I.3.1. Clonarea plantelor obţinute prin cultură in vitro

La plante, celulele manifestă fenomenul de totipotenţă prin care, pe un

mediu de cultură in vitro favorabil, dintr-o celulă preluată din frunze, tulpină,

inflorescenţă etc., se obţine un organism normal. Mai mult, la plante există

posibilitatea ca prin cultura de celule cu număr de cromozomi redus la

jumătate prin cultura de polen, antere, ovule, ovare, să se obţină organisme

haploide, plante dezvoltate normal, dar sterile. Prin tratamente adecvate, de

pildă cu ajutorul colchicinei, aceste plante îşi dublează numărul de cromozomi,

se diploidizează şi devin linii pure genetic sau linii izogene. Este o metodă

modernă, mult utilizată în programele de ameliorare a plantelor. Regenerarea

in vitro dintr-o celulă diferenţiată a unei plante întregi are la bază fenomenele

de totipotenţă şi dediferenţiere.

În procesul de regenerare de organisme în cultura in vitro de celule

vegetale se pot obţine protoclone, în cazul plantelor regenerate din protoplaste

(celule vegetale lipsite de perete celular), somaclone, în cazul plantelor

regenerate din celule somatice (2n), şi gametoclone, în cazul plantelor

regenerate din ţesuturi gametice (n). Adesea, în cultura de celule şi ţesuturi

vegetale este generată variabilitatea genetică ce este transmisă la plantele

regenerate şi la descendenţii lor. Acest tip de variabilitate a fost denumită de P.

J. Larkin şi W. R. Scowcroft (1981) variaţie somaclonală, ea constituind o

nouă sursă de genotipuri utile pentru programele de ameliorare.

Mai mult, la plante s-au realizat în ultima vreme linii celulare stabile

genetic, care pot fi crescute în suspensii pe medii nutritive similar culturilor de

microorganisme (bacterii, drojdii etc.). Aceste linii celulare au mare

importanţă aplicativă, ele putând fi cultivate industrial în fermentatoare sau

fitostate, constituind o alternativă la cultura plantelor în condiţii naturale. Se

cultivă astfel linii celulare (adevărate clone celulare), capabile să producă

substanţe farmacologic active pentru industria medicamentelor, aditivi

17

alimentari, produse cosmetice etc. De la astfel de linii celulare cultivate in

vitro se pot obţine produşi metabolici de mare valoare economică, cum sunt

alcaloizii din celulele de tutun, saponinele din celulele de Panax ginseng şi

Radix ginseng (plante utilizate pe scară largă în medicina tradiţională chineză),

carotenii din morcovi, antibioticele din Phytolacca americana etc.

Fig.1. Obţinerea de plante clonate din culturi celulare

I.3.2. Metode şi tehnici de bioinginerie vegetală

Prin aceste metode, se pot face culturi in vitro de rădăcini, de meristem

apical, de frunze, embrioni, endosperm, antere, ovare, microspori izolaţi,

ţesuturi vegetale, sau celule singulare. Sunt de asemenea posibile polenizarea

şi fecundarea in vitro.

Cultura in vitro de ţesuturi şi celule este aplicată cu succes în câteva

scopuri şi anume: propagarea rapidă şi în masă a unor soiuri, prezervarea

materialului genetic de la genotipuri valoroase, realizarea şi menţinerea de

plante libere de viroze.

18

I.3.2.1. Cultura şi clonarea monocelulară

Cultura unei singure celule a fost realizată încă din 1930 de către

Wright.T. şi col., care au cultivat şi clonat o celulă bacteriană patogenă.

Ulterior, s-a reuşit cultura şi clonarea unei singure celule de fungi, a unei

celule vegetale şi animale.

Principiul de bază al culturii de celule izolate este capacitatea acestora de

a-şi manifesta totipotenţa, capacitate demonstrată experimental de Steward F.

C., care a reuşit să regenereze plante normale şi fertile din celule ale floemului

secundar din rădăcini de morcov, cultivate în suspensie, în mediu lichid. Acest

principiu fusese, de altfel, definit încă din 1839 de Schwann T., în felul

următor: „Orice celulă somatică, desprinsă din legăturile ei fireşti cu celălalte

celule şi ţesuturi şi cultivată pe un mediu corespunzător, se poate comporta ca

şi un zigot (celulă care în mod normal este totipotentă), adică se poate divide

continuu, poate da naştere unui ţesut diferit de cel din care provine şi poate

reconstitui planta întreagă.” Celulele pot fi obţinute de la calus produs pe un

mediu solid sau de la celule în suspensie, în care alături de mici agregate

celulare pot fi şi monocelulare.

I.3.2.2. Iniţierea culturilor de monocelule şi clonarea

Primul succes privind izolarea unei singure celule de la plantele

superioare a fost posibil datorită observaţiilor acumulate din experienţele

anterioare cu celule bacteriene.

O singură celulă izolată, cultivată in vitro, nu se divide, în timp ce

existenţa mai multor celule în acelaşi mediu, induce capacitatea de proliferare.

Dacă se plasează pe un mediu, o celulă izolată şi o colonie hrănitoare, celula se

multiplică, generând colonii, care, atingând o anumită mărime, devin capabile

să se dezvolte izolat pe un alt mediu. Dacă se obţin astfel, diferite clone,

pornind de la celule provenite dintr-o singură colonie celulară de tutun, s-a

19

constatat că fiecare clonă posedă caracteristici diferite. Câteva din acestea

generează muguri sau plante întregi, altele nu; unele elaborează clorofilă, altele

nu. Astfel de clone creează posibilitatea evidenţierii heterogenităţii genetice a

coloniilor celulare.

Pentru cultura „in vitro” a unei singure celule se utilizează trei metode:

a) Metoda „nurse-raft” sau a suportului nutritiv, care constă în

plasarea celulei izolate pe o hârtie de filtru deasupra ţesutului de

calus care acţionează ca o sursă de hrană. Tehnica de lucru, după

Hildebrandt A. C. (1977) implică recoltarea unei singure celule

din cultura de suspensii celulare sau de la cultura de calus pe

mediu cu agar, cu ajutorul unei micropipete sau a unui microscop

binocular. Cu o zi-două anterior recoltării celulelor, un pătrat de

hârtie de filtru steril (8x8 mm), se plasează aseptic în vârful

calusului provenit de la specia de la care este obţinută şi celula.

Hârtia de filtru este umectată cu mediu nutritiv lichid, al ţesutului

de calus hrănitor. Celula plasată pe hârtia de filtru se poate divide

şi produce o mică colonie celulară după câteva zile, până la câteva

săptămâni, în funcţie de specie. Transferul monocelulei pe

suportul de hârtie de filtru va fi rapid realizat pentru a evita

uscarea excesivă a celulei lichidului pe hârtie. De la celulele care

supravieţuiesc se vor dezvolta mici colonii celulare, care vor fi

apoi transferate direct pe mediu proaspăt pentru a continua

creşterea.

b) Metoda microculturii – constă în cultura aseptică într-o picătură

de mediu lichid, înconjurată de ulei mineral pe o lamă

microscopică. Tehnica de lucru după Hildebrandt A.C. (1977) şi

iniţiată de Jones L. E. şi col. (1960) cuprinde următoarele

operaţiuni: cu o micropipetă sterilă se ia o picătură direct din

20

cultura de suspensie celulară, sau suspensia se toarnă într-un vas

Petri şi se prelevă o singură celulă cu micropipeta, suspensia fiind

observată la microscopul binocular. Picătura de mediu cu una sau

mai multe celule se plasează pe o lamă microscopică sterilă şi se

înconjură de ulei mineral. Câte o picătură de ulei mineral se pune

pe fiecare latură a picăturii de mediu, iar peste cele două picături

de parafină se aşează câte o lamă sterilă. O a treia lamelă este

plasată peste mediul de cultură cu celula, făcând legătura între cele

două lamele laterale, realizându-se astfel, o microcameră care

include o singură celulă, înconjurată de picătura de ulei mineral.

Camera de microcultură este plasată apoi într-un vas Petri şi

incubată. Celulele pot supravieţui şi creşte timp de mai multe zile

şi chiar luni, într-o singură picătură de mediu nutritiv, fără ca

acesta să fie schimbat. Când colonia celulară e suficient de mare,

se ridică aseptic lamela şi colonia celulară este transferată pe

mediu proaspăt, lichid sau cu agar.

c) Metoda „plating-ului” folosită pentru clonarea unor specii

vegetale a fost iniţiată şi experimentată de Bergmann I.

Monocelulele sunt obţinute de la suspensii celulare cultivate în

mediu lichid White. În scopul obţinerii unor suspensii unicelulare

se folosesc două filtrări succesive a suspensiei celulare iniţiale. În

baloane Erlenmeyer care conţin mediu lichid proaspăt,

aproximativ ¼ din volumul lor, se ataşează câte un tub care are la

unul din capete o sită filtrantă ai cărei pori au diametrul 0,3 mm,

respectiv 0,1 mm. În urma primei filtrări se separă colonii mai

mari de la o singură celulă, iar coloniile mici trec prin sita filtrantă

în mediul lichid. A 2-a filtrare permite separarea monocelulelor de

la colonii de celule mici. O singură celulă a fost apoi izolată prin

21

„plating-ul” suspensiei pe mediu White cu sau fără agar, în vase

Petri. Vasele sunt apoi izolate, pentru a preveni uscarea excesivă a

agarului şi se incubează la 22 ºC, la lumină difuză. Într-un strat fin

de agar de 1 mm, celulele pot fi observată la microscop prin

capacul vasului Petri. Prima diviziune se observă între a 2-a şi a

40-a zi după plantare.

I.3.3. Micromultiplicarea clonală a soiurilor valoroase

Elaborarea unor metode eficiente de cultură in vitro de celule şi ţesuturi

vegetale a făcut posibilă multiplicarea rapidă, în laborator, a unor genotipuri

valoroase. De exemplu, în cazul orhideelor care se înmulţesc extrem de dificil,

se poate realiza prin metoda culturilor de ţesuturi o rată de înmulţire foarte

rapidă, de 100 000 de plante pe an, pornind de la o singură plantă-mamă. Toţi

indivizii obţinuţi sunt identici genetic cu planta de origine, constituind

adevărate clone.

Micromultiplicarea vegetativă permite producerea a milioane de plante

provenite de la acelaşi genotip cu valoare practică, prin clonare. Propagarea

vegetativă in vitro se aplică cu precădere la plantele ornamentale, orhidee,

căpşuni, arbori forestieri,pomi fructiferi, cartof, viţa-de-vie etc. Prin cultura in

vitro de ţesuturi şi celule se obţin fără dificultăţi la majoritatea speciilor

vegetale calus, de la care, prin diferenţiere pot fi regenerate plante complete.

Rezultate bune se obţin prin utilizarea culturii de meristeme. Acestea pot fi:

meristeme apicale, primordii foliare, primordii florale. De asemenea, pentru

cultura in vitro se poate utiliza ţesut din orice parte a plantei. Speciile de plante

ornamentale care beneficiază substanţial de cultura in vitro sunt orhideele. Se

asigură prin multiplicare clonală producerea în masă de plante calitativ

superioare, precum şi obţinerea unor plante de la hibrizi valoroşi. Cultura in

vitro de meristem de orhidee permite o creştere de 5 la 10 ori a numărului de

22

plante/lună. De exemplu, la specii de orhidee din genul Cymbidium, dintr-un

singur explant de meristem, prin clonare in vitro, în decursul unui an, se pot

obţine peste 4 milioane de plante identice. După circa 4 ani de la trecerea

plantulelor în seră se obţin plante apte de înflorit.

Plantele obţinute prin cultura in vitro manifestă deci o mare uniformitate

şi un coeficient de înmulţire foarte ridicat. Un alt exemplu concludent îl

constituie specia Chrysanthemum morifolium, la care, dintr-un apex s-au

format 9 milioane de plante/an pe calea sistemului de micromultiplicare, pe

când, prin sistemul de înmulţire vegetativă prin butaşi, au rezultat mai puţin de

30.000 plante/an.

La alte specii de plante ornamentale cu importanţă economică, aparţinând

la diferite genuri (Anthirium, Pelargonium, Begonia, Freesia, Chrysanthemum,

Dianthus, Gerbera, Syringa, Rosa, Forsythia, Magnolia ş.a.), se aplică de

asemenea, cu rezultate pozitive, micromultiplicarea vegetativă. Prin cultura in

vitro de ţesut meristemal sau de embrioni s-a obţinut calus. Acest sistem de

culturi s-a extins pentru producţia comercială de clone (Anthirium andreanum

şi A. scherzerianum). La viţa-de-vie, în fiecare lună se pot realiza 5 clonări,

astfel că prin cultura unui singur meristem se pot produce mai mult de 10

milioane de clonări/an.

Din explante regenerate şi clonate in vitro, transplantate în mediul septic

din sere, rezultă plante care înfloresc la 7-8 luni la garoafă (dintr-un singur

explant meristemal tulpinal de garoafă, cultivat in vitro, după aproximativ 60

de zile, se pot obţine 40-50 plantule), la 10-12 luni la crizantemă etc. Cultura

in vitro de explante din muguri tulpinali de circa 1 mm, urmată de clonări

succesive pe medii adecvate s-a realizat cu succes şi la Gerbera, la care s-au

obţinut plantule complet conformate, care, după transferare pe mediu septic au

produs plante mature cu înflorire normală. Aceste plante sunt de o calitate

superioară, viguroase, sănătoase şi mult mai ieftine.

23

În general, clonarea plantulelor neoformate in vitro, nu numai la orhidee,

dar şi la alte plante ornamentale şi cultivarea lor pe medii aseptice poate

determina obţinerea celui mai mare indice de multiplicare a unui individ sau

genotip dorit. Acest procedeu are avantajul că explantul donor fiind sănătos,

alături de obţinerea a mii de plante, copii fidele ale unui exemplar unic, duce la

obţinerea unor plante în totalitate sănătoase, eradicate de viroze.

La căpşun, cultura de meristeme pentru obţinerea de plante libere de

viroze a fost prima dată realizată prin cultura de meristeme a 55 de clone de la

plantele infectate, din care 24 clone cu 4 virusuri, 25 de clone cu 2 virusuri, 4

clone cu un virus şi 2 clone cu 3 virusuri. În absenţa termoterapiei, toate cele

55 de clone meristemale au fost libere de viroze. Multiplicarea industrială şi

obţinerea de plante libere de viroze la căpşun se bazează pe metoda culturii in

vitro pe mediu bazal de meristeme, după care urmează testarea pentru virusuri

a plantelor obţinute. Prin acest procedeu e posibilă obţinerea de milioane de

plante/an, pornind de la o singură plantă mamă.

La plantele adaptate la reproducerea vegetativă, prin clonarea plantelor

din generaţia F1, vigoarea hibridă (heterozisul) poate fi fixată în toate

generaţiile asexuate. Această modalitate va putea fi aplicată şi la specii

obişnuit sexuate (porumb, floarea-soarelui, sfeclă etc.), în urma perfecţionării

clonării unor ţesuturi, realizarea embrigenizării şi reconstituirea unor plantule

in vitro.

Micromultiplicarea clonală, pe de-o parte, fixează genotipul (eliminarea

meiozei inhibă segregarea), iar pe de alta, prin controlul mediului de cultură se

poate realiza o testare mult mai eficientă şi complexă chiar la nivel celular

(prin clonare celulară), iar selecţia se aplică pe un număr incomparabil mai

mare de indivizi.

Prin clonare este posibilă inducerea şi detectarea de mutaţii la celule

cultivate in vitro (ex.: clonele celulare care pe mediu complet cresc normal, în

24

timp ce pe unul sau pe altul dintre mediile de selecţie sunt defective, relevă o

mutaţie auxotrofă, care le face incapabile să sintetizeze baze azotate,

aminoacizi, vitamine etc., care lipsesc din mediu.) Diviziunea in vitro a

protoplaştilor a dat naştere, după câteva zile, unor colonii celulare, din care,

după clonare şi adăugarea substanţelor de creştere (auxine şi citokinine) a

proliferat calus. Pentru plantele de cultură, în urma preparării unor protoplaşti

cu capacitatea de a regenera plante întregi, tehnicile de clonare a genei şi de

încorporare a genelor dorite în alte celule, în vederea îmbunătăţirii

caracteristicilor de creştere sau însuşirilor de calitate, prezintă beneficii

potenţiale enorme.

În eprubete, noile plantule sunt foarte mici, şi pe mediu de agar se

dezvoltă foarte lent, mai ales când din mediu au fost consumate unele

substanţe nutritive. Plantulele pot rămâne în aceeaşi stare mai multe luni,

practic fără creştere. După circa 6 luni, sau în fiecare an, planta se clonează, iar

explantul tulpinal cu un nod şi o frunză se transferă, în condiţii aseptice, pe

mediu de cultură, într-o nouă eprubetă. Astfel, prezervarea genotipurilor prin

cultură in vitro reduce spaţiu, timp şi bani.

25

Fig.2. Plante clonate şi cultivate in vitro

I.3.4. Riscuri presupuse de clonarea plantelor

I.3.4.1. Vulnerabilitatea genetică

Reproducerea vegetativă prezervă neschimbată structura genotipurilor. Ca

urmare, fragmentarea sau clonarea corpului unei singure plante iniţiale, dă

naştere unei descendenţe formată din indivizi uniformi genetic (clone). Aşadar,

la speciile cu înmulţire vegetativă, soiurile constau dintr-o clonă sau o

populaţie de clone asemănătoare fenotipic. Soiurile clonale se pot heterogeniza

în urma unor mutaţii genice somatice (care pot afecta capacitatea de producţie,

culoarea, mărimea şi forma florilor, fructelor sau frunzelor, tipul creşterii,

adaptabilitatea etc.) sau alte modificări genetice (dislocaţie, ploidie) care se

manifestă prin includerea în muguri (variaţii mugurale). Când asemenea

variaţii mugurale, apărute spontan sau induse cu ajutorul unor agenţi fizici sau

chimici afectează caracteristici fenotipice detectabile,ele pot fi supuse selecţiei.

26

Astfel, prin aplicarea selecţiei intraclonale se pot pune bazele unor noi clone,

respectiv unor noi soiuri.

Uniformitatea genetică, care determină uniformitate fenotipică, trebuie să

caracterizeze şi soiurile linii pure şi soiurile de primă generaţie hibridă, F1, ca

şi soiurile clonale noi, fiind cerută de industria alimentară şi comerţ.

Uniformitatea genetică, alături de multe trăsături pozitive, determină şi

multe riscuri dintre care profund negativ este faptul că uniformitatea genetică

„invită” epidemiile, determinând vulnerabilitatea genetică a culturilor la boli şi

dăunători, precum şi la condiţii de mediu nefavorabile.

Acest fenomen, al vulnerabilităţii genetice, apare fie datorită faptului că

genele de rezistenţă s-au pierdut în procesul de ameliorare, fie că patogenii s-

au schimbat prin mutaţie, rezultând rase noi, care, găsind condiţii favorabile de

mediu, realizează atacul în masă al culturilor.

I.3.4.2. Riscuri de ordin evolutiv: pierderea variabilităţii genetice

Se consideră că formele asexuate nu formează specii, nu au potenţial

evolutiv, sunt linii moarte ale evoluţiei (Cain, 1958; Eldredge, 1985).

În accepţia Teoriei Sintetice a Evoluţiei (TSE), „formele asexuate nu

formează nici populaţii, nici specii, ci doar „colecţii” de clone independente.”

În aceeaşi accepţie, obiectul esenţial al selecţiei este organismul individual.

Dar, cum poate acţiona selecţia asupra formelor agame dacă organismele din

fiecare clonă sunt identice din punct de vedere genetic? Evident, selecţia nu

poate acţiona asupra acestor organisme, ea rămâne fără obiect, iar clonele, şi,

în general, formele agame devin lipsite de potenţial evolutiv.

Totuşi, nu toţi cercetătorii sunt de acord cu această condamnare a

formelor agame. Khokhlov (1966), Serebrovsky (1973) consideră că grupurile

apomictice de plante reprezintă linii evolutive de mare perspectivă. Din acest

27

punct de vedere e semnificativ faptul că ele sunt foarte frecvente printre

graminee şi compozite, familii prospere, în plină evoluţie.

Plantele cu flori au evoluat în strânsă corelaţie cu insectele polenizatoare.

Dar această dependenţă a plantelor faţă de polenizatori, poate deveni o

restricţie, un risc: dispariţia unor polenizatori, sau condiţii climatice

nefavorabile pot duce la periclitarea reproducerii. Trecerea la reproducerea

agamă poate prezenta atât un avantaj direct, cât şi o importantă direcţie

strategică. Avantajul direct constă în aceea că ruperea legăturii cu polenizatorii

poate să permită ocuparea unor habitate unde aceştia sunt rari sau lipsesc. De

exemplu, Viola mirabilis, pe lângă flori normale, vizitate de insecte, are şi flori

ce nu se deschid şi se autopolenizează (cleistogame). Acest fapt îi permite să se

instaleze în interiorul pădurilor, unde sunt mai puţine insecte şi să înflorească

timpuriu, când insectele sunt în număr mic.

Ruperea dependenţei de polenizatori prin trecerea la reproducerea

apomictică este, după părerea lui Kamşilov, o nouă fază în evoluţia biosferei,

fază caracterizată printr-o mai mare autonomie în evoluţia plantelor cu flori şi

care poate avea profunde implicaţii asupra evoluţiei insectelor, a altor grupe de

animale, ca şi asupra unor procese ecologice esenţiale, inclusiv a structurii

trofice a ecosistemului şi, deci, asupra circuitelor biogeochimice.

Care sunt, deci, perspectivele evolutive ale formelor asexuate? Un prim

aspect al acestei probleme implică pierderea celei mai importante surse de

variabilitate (recombinarea genetică), deci a materialului asupra căruia poate

lucra selecţia. Şi totuşi, cercetările din ultimele două decenii arată că formele

asexuate sunt mult mai variabile decât se credea înainte. Există mai multe surse

ale variabilităţii lor. În primul rând, ca la oricare organisme, şi la acestea apar

mutaţii. Este drept, după cum observă Nogler (1984), rolul acestora nu trebuie

supraestimat, mai ales al celor recesive, ţinând seama că asexuaţii sunt adesea

poliploizi. O altă sursă o reprezintă autosegregarea – schimbări în

28

rearanjamentele genotipului în timpul formării celulei-ou şi, în fine, apariţia de

diferite anomalii ca pierderea sau apariţia întâmplătoare a unor cromozomi

(Nogler, 1984). Există şi alte surse de variabilitate genetică a indivizilor

reproduşi asexuat. Astfel, posibilitatea recombinării genetice a mitocondriilor,

heterogene din punctul de vedere al materialului lor genetic, fără ca celulele

rezultate prin diviziune mitotică să conţină informaţie genetică diferită (Băra,

1989). Studiul variaţiei alozimelor la formele asexuate atestă existenţa unei

diversităţi genetice a clonelor (Innes şi Hebert, 1982).

Indivizii care alcătuiesc clone prezintă acelaşi genotip, din cauză că au luat

naştere prin înmulţire vegetativă. În cazul înmulţirii sexuate, în schimb,

intervine recombinarea genetică, astfel că fiecare gamet mascul sau femel

este rezultatul unui proces probabilistic, prin care genele moştenite de la

genitori formează combinaţii noi. În urma fecundării, fiecare individ astfel

rezultat are un genotip particular, ceea ce asigură diversitatea genetică a

indivizilor unei populaţii. Acest lucru face posibilă adaptarea populaţiilor la

cele mai diverse condiţii de mediu şi, respectiv, supravieţuirea.

Selecţia reprezintă o metodă de ameliorare prin care se urmăreşte

eliminarea de la înmulţire a plantelor care nu corespund obiectivelor urmărite

şi înmulţirea, în continuare, a celor care sunt adecvate scopului urmărit.

Metoda tipică de selecţie pentru plantele ce se pot înmulţi vegetativ este

selecţia clonală care reprezintă o selecţie individuală simplă (cu o singură

alegere), în care elita aleasă este înmulţită pe cale vegetativă. Selecţia clonală

poate valorifica orice tip de variabilitate, descendenţii vegetativi ai unei elite

reproducând toate caracteristicile plantei din care provin şi fiind, practic,

identici între ei.

29

I.4. Clonarea la animale

I.4.1. Clonarea animalelor pe cale naturală

Câteva tipuri de înmulţire asexuată sunt responsabile de apariţia clonelor

animale în natură: fisiunea (la celenterate, unii corali, oligochete, turbelariate),

înmugurirea (la spongieri, celenterate), sciziunea şi regenerarea, dar cea mai

spectaculoasă este partenogeneza („naşterea virginală”, adică a unui nou

individ dintr-un ovul nefecundat). Aceasta este întâlnită la unii crustacei (ex.

Daphnia), la afide, viermii rotiferi, unele insecte. Totuşi, în cazul

partenogenezei nu rezultă întotdeauna clone ale femelei partenogenetice,

deoarece intervine meioza, ducând la indivizi haploizi. Clone rezultă în cazul

partenogenezei nereducţionale, aceşti indivizi fiind diploizi şi nesupuşi riscului

de manifestare a defectelor ereditare, aşa cum sunt cei haploizi.

Există chiar şi vertebrate al căror mod de perpetuare a speciei sau de

supravieţuire este reprezentat de partenogeneză. Un exemplu îl reprezintă o

şopârlă din Caucaz – Lacerta saxicola armeniaca – specie la care embrionii

masculi mor în stadiile timpurii ale dezvoltării, astfel încât masculii acestei

specii nu există în natură.

I.4.2. Clonarea animală artificială

Celula animală poate fi cultivată in vitro, similar microorganismelor. Şi la

animale se pot obţine prin cultura in vitro clone celulare provenite dintr-o

singură celulă iniţială, clone care au acelaşi genotip, fiind formate din celule

identice genetic. Celulele luate de la animale vertebrate şi plasate în cultură pot

fi cultivate aproximativ 50 de generaţii (diviziuni), după care intră în „criză”,

manifestând fenomenul de senescenţă şi pier. Există însă şi unele celule care

depăşesc această criză, suferă modificări, se înmulţesc indefinit şi devin

teoretic nemuritoare. În special celulele de natură tumorală manifestă această

30

capacitate şi in vitro ele pot deveni clone celulare. Este celebru cazul liniei

celulare HeLa, provenind de la celule preluate în 1952 dintr-o tumoare

(carcinom cervical) a unei femei – Henrietta Lacks, care este „nemuritoare” şi

se cultivă in vitro de multe decenii, în numeroase laboratoare.

I.4.2.1. Tehnici utilizate în scopul clonării de animale

Există două metode de producere a clonelor. Prima este reprezentată de

scisiunea gemelară. Celulele în primele faze embrionare, deci până la nidarea

în uter, când sunt încă omnipotente şi nediferenţiate, sunt divizate şi astfel se

obţin, artificial, gemeni identici, având acelaşi material genetic. Dintr-un

asemenea embrion, obţinut pe cale sexuată, se pot obţine puţini indivizi

clonaţi.

A doua metodă, asexuată, constă în transfer nuclear: din ovulul

nefecundat (sau chiar fecundat) se extrage (sau se inactivează) nucleul şi se

introduce în loc nucleul oricărei celule (cu excepţia spermatozoidului) a unui

alt individ. Fuziunea are loc în urma unei descărcări de curent electric.

Fig.3. Schema metodei de clonare la animale prin transfer nuclear

La animalele vertebrate, clonarea s-a realizat prin cea de-a doua metodă

(transplantarea de nuclei în ovule enucleate). Încă în 1955, R. Briggs şi T. J.

31

King, de la „Institute for Cancer Research” din Philadelphia, au elaborat o

metodă pentru transferul de nuclei din celulele embrionare de la broasca Rana

pipiens în ovulele enucleate. Ei au constatat că dacă transferul de nuclei se

realizează până în faza de blastulă târzie, are loc dezvoltarea normală a

organismelor. Dacă transferul se realizează după acest stadiu, celulele îşi pierd

totipotenţa. Desigur că animalele regenerate din acest transplant de nuclei erau

identice cu individul de la care s-au preluat nucleii, toate având acelaşi genotip

şi alcătuind o adevărată clonă. Ulterior, în 1968, J.Gurdon a realizat clonarea la

broasca sud-africană Xenopus laevis prin transferul de nuclei din celulele

epiteliale ale intestinului de la mormoloc în ovulele enucleate prin iradiere cu

doze mari de radiaţii UV. Aceasta înseamnă că celulele respective îşi păstrează

totipotenţa o anumită perioadă de timp, astfel că, având acelaşi genotip, prin

clonare în ovulele la care s-a îndepărtat nucleul, dau naştere la indivizi identici

genetic cu animalul de la care s-au preluat nucleii.

Fig.4. Reprezentarea schematică a experienţei de clonare prin transfer de nuclei din celule embrionare în celule enucleate la broaşte

32

Cercetări privind fenomenul totipotenţei la mamifere au arătat că după

fecundare, oul se divide în 2, 4, 8 etc. celule, dând naştere, în aproximativ 3

zile, la circa 40 de celule uniforme, care formează o morulă. În ziua a 4-a, în

morulă apare o cavitate care se transformă în blastocist. Acesta este format din

două tipuri de celule: la periferie – un strat de celule plate (trofoblaste), iar în

interior, un grup de celule care formează masa internă. Trofoblastele vor forma

placenta după implantarea blastocistului în uterul matern, iar masa internă va

forma embrionul propriu-zis. Aceasta este prima diferenţiere celulară

observată. În a 5-a zi, în masa internă, are loc a 2-a diferenţiere celulară: la

suprafaţă, celulele ectodermice, iar dedesubt, celulele endodermice.

La şoarece s-a observat că celulele embrionare îşi păstrează totipotenţa

numai până când embrionul are 8 celule. Primul semnal care modifică această

totipotenţă intervine în faza de 16 celule, când se separă cele două tipuri

celulare: celule externe (trofoblaste) şi celule interne, care formează embrionul

propriu-zis.

Cercetările au demonstrat că pentru transplantul de nuclei în vederea

clonării este necesară utilizarea de embrioni timpurii, în care celulele îşi

păstrează totipotenţa fiind egal capabile să dea naştere unor indivizi identici

genotipic, adică unei clone.

În 1981, K.Ilmensee şi P.C.Hope au transferat nuclei din celule

embrionare de şoarece în ovule enucleate şi au obţinut indivizi dezvoltaţi

normal. Enuclearea s-a produs prin eliminarea cu ajutorul unei micropipete a

celor doi pronuclei din ovulele fecundate. Acesta este de fapt fenomenul de

clonare a mamiferelor.

Există şi o altă metodă de clonare, prin care se obţin gemeni monozigoţi.

Astfel, la taurine J.P. Ozil (1982) de la Staţiunea de Cercetări Jouy-en-Josas

(Franţa) a colectat embrioni după 6-7 zile de la fecundare, atunci când sunt

formaţi din 60-80 de celule. După aceea a realizat la microscop o deschidere în

33

zona pellucidă care înconjoară embrionul, acesta a fost extras şi tăiat în două,

după un plan de simetrie bilaterală. Cele două jumătăţi de embrion au fost

reintroduse în zona pellucidă şi replasate în două femele receptoare. S-au

obţinut astfel mai mule cupluri de gemeni monozigoţi, identici.

Experienţe de clonare a animalelor domestice pornind de la nucleii din

celulele embrionare s-au realizat şi la noi în ţară, la taurine, la Universitatea de

Ştiinţe Agricole din Timişoara, iar la Staţiunea de Creştere şi Ameliorare a

Ovinelor de la Palas-Constanţa, experienţe de clonare s-au efectuat la ovine. În

ambele cazuri s-au obţinut rezultate pozitive.

Un mare progres l-a realizat o echipă de cercetători scoţieni condusă de J.

Wilmut (1997). Este vorba de transferul unui nucleu dintr-o celulă diferenţiată,

provenită din glanda mamară a unei oi din rasa Finn Dorset, într-un ovul

nefecundat de la o oaie din rasa Scottish Blackface, căreia i s-a eliminat

nucleul cu o micropipetă. Celulele diferenţiate din glanda mamară au fost mai

întâi cultivate timp de o săptămână pe un mediu nutritiv in vitro pentru

dediferenţiere, adică pentru a redeveni totipotente. Celula enucleată a fost

plasată alături de nucleul respectiv provenit din glanda mamară şi, cu ajutorul

unor impulsuri electrice uşoare, ovulul a „acceptat” nucleul exogen. Operaţia

s-a produs pe un mediu de cultură, iar după 6 zile embrionul respectiv, care

conţinea exclusiv informaţia genetică (ADN) a oii donor, a fost implantat în

uterul unei oi adoptive din rasa Blackface. La terminarea perioadei de gestaţie

s-a obţinut un miel genetic identic cu oaia donor a nucleului. Este vorba de o

copie perfectă, obţinută prin clonare. Experienţa a fost foarte dificilă, deoarece

din 277 de transferuri de nucleu s-au obţinut numai 29 de embrioni, dintre care

a supravieţuit unul singur şi a devenit oaia Dolly. (fig.4.)

Importanţa deosebită a acestei metode constă în faptul că pentru clonare

se folosesc nuclei din celule diferenţiate de la un organism adult. Aceasta în

timp ce prin transplantul de nuclei din embrion se utilizează celulele

34

nediferenţiate, care sunt totipotente. Din punct de vedere practic, metoda

prezintă avantajul că de la un organism adult se pot obţine astfel de copii,

perfect identice din punct de vedere genetic.

Fig.5. Dolly (rasa Finn Dorsett) şi mama

purtătoare (rasa Blackface)

O problemă importantă în acest caz o constituie anomaliile descoperite de

cercetătorii care au urmărit îndeaproape evoluţia lui Dolly. Clona avea la

naştere o greutate cu aproximativ 1/3 mai mare decât a mieilor născuţi pe cale

naturală. La rasa Finn Dorsett, mieii obişnuiţi nu ating la naştere decât în mod

excepţional un maximum de 7 Kg. În plus, în cromozomii oii clonate au fost

depistate modificări structurale care apar, de regulă, la exemplare mai în

vârstă. Astfel, la doar 6 ani şi jumătate de la naştere, organismul lui Dolly se

manifesta în conformitate cu vârsta ei genetică (12 ani şi jumătate).

Îmbătrânirea ei prematură este demonstrată şi de faptul că s-a îmbolnăvit de

artrită şi de cancer pulmonar, ceea ce este anormal pentru o oaie de doar 6 ani

şi jumătate. În aceste condiţii, cercetătorii care au creat-o pe Dolly au hotărât

să o eutanasieze, corpul ei fiind apoi supus autopsiei, în scopul unei şi mai

bune observaţii privind starea organismului obţinut prin clonare.

35

I.4.2.2. Etapele producerii unei clone

Clonarea de animale se realizează prin transplant de nuclei din celulele

unui embrion în ovocitele enucleate de la alte organisme de aceeaşi specie. Ca

urmare, toţi indivizii din clonă vor avea originea comună, dintr-un singur

embrion.

Etapele producerii unei clone de embrioni sunt următoarele: pregătirea

femelelor receptoare, pregătirea embrionilor donatori de nuclei, pregătirea

ovocitelor receptoare, transferul de nuclei.

a) Pregătirea femelelor receptoare

Un grup de femele va fi supus sincronizării estrului în vederea utilizării

lor ca receptoare pentru embrionii rezultaţi din transferul de nuclei.

b) Pregătirea embrionilor donatori de nuclei

Se recoltează ovocite din foliculii antrali ai ovarelor prelevate la abator,

astfel încât să nu treacă mai mult de trei ore de la sacrificare. Apoi, ovocitele

sunt introduse într-un mediu de cultură special pentru maturarea in vitro, timp

de 22 de ore. Urmează fecundarea cu spermă decongelată prin coincubare timp

de 6 ore. Zigoţii rezultaţi sunt cultivaţi în continuare 4-6 zile şi selectaţi pentru

a servi ca donatori de nuclei. La sfârşitul acestui interval de timp, embrionii

vor fi în stadiul de morulă, fiind formaţi din 32-64 blastomere.

c) Pregătirea ovocitelor receptoare

Ovocitele din ovare prelevate de la abator se vor cultiva in vitro, timp de

24 ore, pentru maturare. Apoi, aceste ovocite, aflate în metafaza II, sunt

enucleate prin aspirarea cu o pipetă specială a globulului polar şi a citoplasmei

adiacente care conţine placa metafazică. Ovocitele enucleate, denumite

citoplaşti, sunt spălate şi cultivate încă 18-20 ore pentru ca să se producă

maturarea citoplasmei.

36

d)Transferul de nuclei

Pentru transferul de nuclei, fiecărui citoplast i se va introduce în spaţiul

perivitelin, cu ajutorul unei pipete speciale, un blastomer obţinut din embrionul

donator în stadiul de morulă. Aceste micromanipulări se repetă până când toate

blastomerele morulei sunt transferate în citoplaşti. Embrionii obţinuţi se

numesc embrioni clonaţi. După ce sunt menţinuţi în cultură încă 7 zile până la

stadiul de blastocist, ei sunt transferaţi în coarnele uterine ale femelelor

receptoare, pregătite în prealabil în acest scop. (fig. 5)

Morula ovocite enucleate clona de embrioni

cu blastomere (citoplaste) (32-64)

Fig.6. Obţinerea clonei de embrioni prin transferul de blastomere în ovocite

enucleate

Clonarea embrionilor este însă departe de clonarea celulelor adulte. Din

acest motiv, clonarea lui Dolly dintr-o celulă adultă a fost considerat un salt

uriaş în tehnologia reproducerii.

I.4.2.3. Cum a fost obţinută Dolly

Se înlătură ADN-ul din nucleul unui ovul luat de la mama-surogat. Acest

material genetic va fi apoi înlocuit de ADN-ul preluat şi izolat dintr-o celulă a

individului ce urmează a fi clonat, iar ovulul, care va conţine astfel doar

informaţia genetică a individului respectiv, se va divide ca orice embrion

37

normal, fiind ulterior reintrodus în uterul mamei. Cercetătorii de la Institutul

Roslin au realizat primul caz de clonare a unui mamifer prin transplantarea

nucleului unei celule care aparţinea unei oi din rasa Finn Dorsett în ovulul

denuclearizat al unei mame-gazdă din rasa de oi scoţiene cu faţa neagră. S-a

stimulat apoi artificial diviziunea celulară, iar uterul respectivei oi cu faţa

neagră a fost purtătorul viitoarei clone. Dolly reprezintă copia fidelă a unei oi

Finn Dorsett. Demersul ştiinţific care a avut ca rezultat final naşterea primului

mamifer clonat dintr-o celulă adultă a fost în realitate mult mai dificil şi de

lungă durată.

Primul pas a fost realizat la Wistar Institute din Philadelphia, în 1983,

unde Davor Solter şi Jim McGrath au stabilit un protocol pentru transferul

nucleelor de la un embrion de şoarece la altul. Munca lor a demonstrat

posibilitatea generală a utilizării tehnologiei transferului nuclear la mamifere

şi a introdus o modificare a tehnicii utilizate la broaşte, crescând cu mult rata

de supravieţuire a embrionilor. În loc de a izola nucleelor din învelişul lor

celular, cum făcuse Gurdon, Solter şi McGrath au menţinut nucleelor protejaţi

corespunzător în interiorul mediului lor citoplasmatic înconjurat de o

membrană celulară. Deşi procedeul a fost numit „transplantare nucleară”, ei nu

au transplantat niciodată nuclee direct în embrionii primitori, ci implantau

celulele donoare lângă embrioni şi lăsau ca un fenomen de fuziune să aducă

nucleul donor în citoplasma celulei primitoare. Menţinând celulele donoare

intacte până în momentul fuziunii, ei au reuşit să protejeze materialul genetic

din interior. Ca urmare, 90% din embrionii reconstruiţi cu nuclee de la alţi

embrioni au supravieţuit şi s-au dezvoltat corespunzător.

Următorul progres pe drumul către Dolly a fost realizat în 1986 de Steed

Willadsen (Institute of Animal Psychology din Cambridge, Anglia). Ceea ce a

făcut diferit Willadsen a fost utilizarea de ovule nefertilizate fără nucleu ca

primitori pentru nucleul donor, mai degrabă decât embrioni unicelulari. El a

38

anunţat naşterea unor miei sănătoşi care fuseseră clonaţi din celule donoare

derivate din embrionul cu 8 celule.

După opt ani, un alt progres important în clonare a fost făcut de Neil First

de la University of Wisconsin, în 1994. De această dată s-au utilizat celule

donoare de vacă, obţinute dintr-un stadiu embrionar chiar mai avansat şi s-au

născut patru viţei. Astfel, Keith Campbell şi Ian Wilmut de la Roslin Institute

din Edinburgh, Scoţia, au început să facă experienţe pe oi. Au obţinut cu

uşurinţă miei după transplantare nucleare de la celule donoare din embrion de

nouă zile şi şi-au extins cercetările la celule donoare obţinute din culturi de

celule embrionare crescute în laborator pe o perioadă de câteva săptămâni. Ei

şi-au comunicat rezultatele într-un articol din martie 1996: „oaie clonată prin

transfer nuclear dintr-o linie celulară cultivată”. Şi au trecut apoi la celulele

donoare mai avansate, utilizând exact aceleaşi tehnici.

Dolly s-a născut în ziua de 5 iulie 1996. Ea a rezultat din fuziunea unui

ovul nefertilizat, fără nucleu, cu o celulă donoare obţinută din glanda mamară

a unei oi de şase ani. A fost primul mamifer clonat dintr-o celulă adultă şi este

la distanţă de o generaţie de fenomenul de fertilizare care a adus de fapt

împreună gameţii părinţilor ei genetici.

Existenţa lui Dolly a fost anunţată comunităţii ştiinţifice într-un articol

publicat în revista Nature, pe 27 februarie, 1997. Alţi doi miei au fost obţinuţi

de asemenea, conţinând celule obţinute de la un fetus.

39

Fig. 7. Tehnica de clonare a oii Dolly, utilizând celule din glanda mamară a unei oi adulte

40

Problema cea mai gravă este ridicată de rata foarte scăzută de reuşite:

pentru Dolly au fost necesare 277 de încercări (fuziuni obţinute iniţial între

celulele donoare şi ovulele nefertilizate). Dr. Harry Griffin, membru al echipei

care a clonat-o pe Dolly, a avertizat că tehnica actuală de clonare este încă la

început, fiind „ineficientă, deoarece s-au utilizat pentru Dolly 277 de ovule

pentru a obţine o sarcină reuşită, recoltând ovule de la circa 40 de oi donatoare,

dar şi riscantă, deoarece o mare parte din sarcini au eşuat, astfel încât am avut

miei care au murit imediat după naştere.”

I.4.3. Avantaje ale clonării de animale

În ultimii ani, tot mai mulţi cercetători aduc argumente în favoarea

realizării, în viitor, pe scară largă, a clonării unor animale de fermă, avantajele

fiind următoarele:

- folosirea în practică a unor populaţii reduse numeric de organisme

clonate cu performanţe economice deosebite;

- menţinerea biodiversităţii genetice, mai ales în cazul raselor de animale

cu efective scăzute, prin obţinerea de clone care sunt apoi congelate

(embrioni congelaţi);

- obţinerea de populaţii de animale rezistente la agenţi infecţioşi. Spre

exemplu, porcii folosiţi în prezent pentru xenogrefe pot fi infectaţi cu

retrovirusuri ce se pot transmite şi la om. De aceea, clonarea şi analiza

celulelor aflate în cultură înainte ca acestea să fie folosite pentru

fuziune, vor permite selecţionarea de animale necontaminate;

- obţinerea unor populaţii de clone, ceea ce ar reprezenta un lot extrem de

omogen (animale identice) utilizabil în experimentele de testare a unor

medicamente sau în cele de analiză a comportamentului alimentar sau al

originii unor maladii. Conform părerii unor specialişti, aceasta ar

41

conduce la diminuarea numărului de animale de experienţă de

aproximativ cinci ori;

- obţinerea de animale transgenice clonate prin introducerea în celulele

folosite pentru fuziune a unor vectori purtători de gene de interes (de

exemplu, a genelor pentru hormonul de creştere).

I.5. Clonarea… la om

I.5.1. Clonarea terapeutică. Celulele stem.

În funcţie de scop, distingem între clonarea reproductivă – menită să

producă indivizi umani identici cu un altul – de clonarea terapeutică, care

urmăreşte obţinerea unor culturi de celule perfect compatibile cu ţesuturile şi

organele donatorului, utilizate în vederea unui transplant specific, în cazul

anumitor maladii. În vreme ce clonarea reproductivă este vehement

dezaprobată, clonarea terapeutică, mai accesibilă din punct de vedere al

tehnicii, dar şi mai puţin problematică moral, are mai multe şanse de realizare.

I.5.1.1. Tipuri de celule stem

Celulele stem sunt celule totipotente, care au capacitatea de a forma orice

celulă a corpului nostru, aparţinând oricărui ţesut. Existenţa lor se poate dovedi

esenţială pentru realizarea unor transplanturi de o calitate superioară şi o serie

de companii din domeniul biotehnologiei s-au dedicat producerii de celule

stem embrionare.

I.5.1.1.1. Celulele stem embrionare

Imediat după fertilizare, celula-ou rezultată începe să se dividă. La om,

după cinci zile se ajunge la o sferă de celule (blastocist), alcătuită dintr-un strat

exterior de celule şi un buton embrionar, fixat de peretele sferei, în interiorul

42

acesteia. Din stratul exterior se formează placenta, iar din butonul embrionar,

embrionul uman. În stadiul de blastocist, celulele din butonul embrionar nu

sunt încă specializate în tipuri de celule cu rol bine definit. Acestea au fost

denumite celule stem (trunchi). Într-un raport intitulat „Stem Cells and the

Future of Regenerative Medicine” (Celulele stem şi viitorul medicinii

regenerative) se spunea: „în ultimii trei ani s-a reuşit să se extragă celule stem

[embrionare umane] din blastocist şi să fie păstrate în laborator în stare

nediferenţiată în linii celulare de cultură.”

Întrucât toate aceste celule rămân nediferenţiate, oamenii de ştiinţă speră

că, folosind sistemul biochimic corespunzător, celulele stem vor putea fi

dirijate să se dezvolte în toate tipurile de celule necesare în terapia de înlocuire

a ţesuturilor. În cadrul a două studii efectuate pe animale, cercetătorii au

manipulat celule stem embrionare obţinând celule care produc insulină, pe care

le-au transplantat apoi la şoareci diabetici. În primul studiu, simptomele

asociate cu diabetul au fost eliminate, pe când în cel de-al doilea, noile celule

nu au reuşit să producă suficientă insulină. Oamenii de ştiinţă au înregistrat

succese parţiale şi în cadrul altor studii similare în ceea ce priveşte restabilirea

funcţiei nervoase în cazuri de traumatism al măduvei spinării şi în corectarea

simptomelor bolii Parkinson. „Aceste studii oferă speranţe, dar nu şi dovezi

care să ne convingă că terapii asemănătoare pot fi eficiente şi la om”,

precizează Academia Americană de Ştiinţe Naturale.

Principalul motiv de îngrijorare ar fi că metoda de extragere a celulelor

stem embrionare distruge în mare parte embrionul. Academia Americană de

Ştiinţe Naturale arată că acest lucru „împiedică respectivul embrion uman să se

dezvolte pentru a deveni o fiinţă umană. Pentru cei care consideră că viaţa unei

fiinţe umane începe chiar din momentul conceperii, cercetările asupra celulelor

stem embrionare constituie o violare a principiilor care interzic distrugerea

43

vieţii umane şi recurgerea la terapii ce folosesc viaţa umană ca mijloc pentru

atingerea unor scopuri, indiferent cât de nobile ar fi ele”.

Deşi cercetările asupra celulelor stem embrionare continuă, unii oameni

de ştiinţă îşi concentrează eforturile asupra unui tip de celule stem care sunt un

subiect mai puţin controversat: celulele stem adulte.

I.5.1.1.2.Celulele stem adulte

„Celula stem adultă, afirmă National Institutes of Health din Statele

Unite, este o celulă nediferenţiată care se găseşte într-un ţesut diferenţiat”, cum

ar fi măduva osoasă, sângele şi vasele de sânge, epiderma, măduva spinării,

ficatul, tractul gastrointestinal şi pancreasul. Iniţial cercetările au sugerat că

posibilităţile de folosire a celulelor stem adulte sunt mai limitate decât în cazul

celulelor stem embrionare. Totuşi, ultimele descoperiri făcute în cadrul

studiilor pe animale au lăsat să se înţeleagă că anumite tipuri de celule stem

adulte au capacitatea să se diferenţieze într-un tip de ţesut diferit de cel din

care au fost extrase. Celulele stem adulte luate din sânge şi din măduva osoasă,

numite celule stem hematopoietice (CSH), au capacitatea de a se regenera

continuu în măduvă şi de a se diferenţia complet în toate tipurile de celule care

se găsesc în sânge. Acest tip de celule este deja folosit la tratarea leucemiei şi a

altor boli de sânge. Potrivit opiniei pe care o au în prezent unii oameni de

ştiinţă, CSH-urile par să producă şi celule nesanguine, cum ar fi celulele

hepatice şi celulele care seamănă cu neuronii şi cu alte tipuri de celule ce se

găsesc în creier.

Folosind un alt tip de celule stem extrase din măduva osoasă a şoarecilor,

nişte cercetători au făcut o altă descoperire importantă. Din studiul lor,

publicat în revista Nature, reiese că aceste celule au aceeaşi

multifuncţionalitate ca şi celulele stem embrionare. Totuşi, cercetătorii care

lucrează cu celulele stem adulte trebuie să depăşească obstacole majore. În

44

schimb, avantajele medicale pe care le oferă ele nu vor implica distrugerea

embrionilor umani.

I.5.1.1.3. Celulele germinative embrionare

În afară de celulele stem embrionare şi celulele stem adulte, au fost

izolate şi celulele germinative embrionare. Aceste celule sunt extrase din

celulele crestei gonadale a unui embrion sau a unui fetus, celule care produc

ovule sau spermă (creasta gonadală se transformă ulterior în ovare sau

testicule). Deşi celulele germinative embrionare se deosebesc în multe privinţe

de celulele stem embrionare, ambele tipuri sunt pluripotente, ceea ce face

posibilă elaborarea unor tratamente revoluţionare. Totuşi, entuziasmul şi

fascinaţia generate de asemenea posibile terapii sunt temperate de

controversele stârnite de sursa de obţinere a celulelor, care sunt extrase fie din

fetuşi avortaţi, fie din embrioni.

I.5.1.2. Metode utilizate pentru obţinerea artificială de celule stem

Din păcate, culturile de astfel de celule nu pot fi folosite decât pentru

autotransplant, fiind respinse de sistemul imunitar al pacienţilor din cauza

incompatibilităţii genetice. Soluţia în acest caz pare a fi producerea de celule

stem „personalizate”. Plecând de la ADN-ul fiecărui beneficiar de transplant,

se poate obţine un embrion-clonă care nu este introdus într-un uter, ci este

utilizat drept cultură de celule stem (nediferenţiate, capabile să dea naştere

oricărui tip de ţesut, constituind materialul ideal pentru refacerea ţesuturilor

necrozate).

Lu Guangxiu, de la Colegiul Medical Xiangya, China, cunoscută pentru

unele cercetări de fertilizare in vitro, susţine că a reuşit să cloneze embrioni

umani până la stadiul în care a obţinut o cultură de celule stem. Cercetătoarea

chineză crede că a depăşit dificultatea principală care apare în situaţiile

45

obişnuite, şi anume respingerea de către trupul bolnavului a ţesuturilor

transplantate. Clonând chiar celulele pacientului, şansele de respingere scad

simţitor. Până acum, celulele stem erau produse din embrionii de care clinicile

de fertilizare in vitro nu mai aveau nevoie. Cu toate acestea, nici în cazul

chinezilor nu se poate vorbi de clonarea unor embrioni umani dezvoltaţi.

Totuşi, cercetătoarea consideră că tehnica aplicată de Ian Wilmut poate fi

îmbunătăţită, evitând eşecurile de până acum, în care majoritatea embrionilor

mureau repede, fără a avea timp să se dezvolte până la stadiul de blastocite,

termen care presupune un grup de câteva sute de celule.

Noua tehnică poate fi prezentată astfel: nu se îndepărtează nucleul

ovulului, ci se injectează nucleul unei celule aparţinând celui pe care dorim să-

l clonăm, se aşteaptă un timp şi cele două celule sunt lăsate împreună pentru a

se realiza un fel de acomodare, de toleranţă. Abia apoi se aplică denucleizarea

şi, ulterior, stimulul necesar pentru ca acest complex să-şi înceapă diviziunea.

Punctul slab este că nici aşa nu pot fi evitate pierderile, estimându-se că numai

5% din embrioni au atins nivelul de blastocite. Celulele stem, prin urmare, nu

şi-au continuat înmulţirea, timpul lor de viaţă fiind prea scăzut.

Pe data de 25 noiembrie 2001, Advanced Cell Technology (ACT) anunţa

publicarea rezultatelor obţinute în urma cercetărilor efectuate asupra celulelor

umane legate de transferul nuclear şi partenogeneză. Raportul respectiv a fost

publicat în Journal of Regenerative Medicine şi anunţa că „celulele umane

reprogramate pot furniza ţesut pentru transplant”.

În această direcţie şi-au îndreptat eforturile cercetătorii de la ATC. Prima

metodă descrisă de aceştia a constat în partenogeneză (dezvoltarea unui nou

individ dintr-un ovul nefertilizat). În ultimii ani, cercetătorii au reuşit să

realizeze partenogeneză artificială în cazul mai multor grupe de mamifere

superioare, deşi adesea aceasta conducea la dezvoltări anormale ale fătului.

ATC a reuşit să activeze un astfel de ovul uman nefertilizat, care a dat naştere

46

unui soi de embrion, similar blastocitelor, din care ar putea fi diferenţiate

celulele stem în tipurile de ţesuturi de care are nevoie pacientul respectiv.

Articolul din Journal of regenerative Medicine prezintă succesele obţinute într-

o serie de astfel de partenogeneze, fără a intra în detaliile referitoare la modul

de izolare a celulelor stem.

O a doua cale de obţinere a celulelor stem este transferul nuclear în celule

somatice, adică clonarea terapeutică a unui număr restrâns de celule stem. În

acest caz, unui ovul uman îi este îndepărtat ADN-ul propriu, care e înlocuit cu

ADN-ul persoanei care trebuie să beneficieze de respectivul transplant ipotetic.

Acest ADN este recoltat dintr-o celulă somatică adultă a pacientului. În studiul

celor de la ATC se arată că nucleul implantat în ovulul cu ADN-ul „şters” a

reuşit să se reprogrameze şi să îşi autoinducă trecerea dintr-o stare

protoembrionică (din considerente etice, joaca de-a duplicarea celulelor stem a

fost oprită atunci când s-a ajuns la stadiul de dezvoltare embrionară ce număra

şase celule.)

Cert este că „reprogramarea celulei umane este posibilă”, susţine Jose B.

Cibelli, vicepreşedinte al ATC, principalul autor al raportului incriminat.

Scopul declarat al companiei sale este acela de a crea linii de celule stem

capabile să se diferenţieze într-o varietate de alte tipuri de celule (musculare,

cardiace, neuronale, sangvine etc.) necesare în tot atâtea tipuri de transplant.

„Eforturile noastre permit utilizarea clonării terapeutice ca pe o sursă

inepuizabilă de celule compatibile din punct de vedere imunitar pentru

inginerie tisulară şi transplant. Nu dorim să creăm fiinţe clonate, ci să

elaborăm terapii vitale pentru o sumă variată de afecţiuni, incluzând diabetul,

infarctul miocardic, cancerul, SIDA, maladiile neurodegenerative, precum

Parkinson şi Alzheimer”, susţine şi celălalt vicepreşedinte al ATC, Robert

Lanza.

47

O a treia tehnică, despre care articolul din Journal of Regenerative

Medicine nu vorbeşte, dar despre care autorii săi susţin că există, cel puţin

teoretic, este transferul ovoplasmic. Acesta implică recoltarea citoplasmei

dintr-un ovocit şi transferarea ei într-o celulă adultă sănătoasă a pacientului,

transformând-o astfel într-o celulă stem primitivă.

I.5.1.3. Perspective promiţătoare pentru medicină

Utilizând clonarea ca tehnologie de bază, cercetătorii speră să vindece o

mulţime de boli. Ar putea fi generate celule nervoase ca tratament pentru boala

Parkinson, noi celule cardiace sau hepatice ar putea îmbunătăţi funcţia altor

organe bolnave, vase de sânge noi ar putea fi utilizate pentru a le înlocui pe

cele afectate de arterioscleroză.

Unica soluţie pentru refacerea numărului de celule pierdute de către

organismul bolnavului, pare a fi înlocuirea cu celule stem. Se crede că ele vor

putea fi „învăţate” să formeze ţesuturi de un anumit tip. În plus, pornind de la

celulele pacientului, prin clonare se va elimina pericolul respingerii

materialului transplantat, acesta fiind în mod natural acceptat de către

organism.

Leucemia mieloidă, un cancer lent progresiv, al celulelor stem ale

sângelui poate fi vindecată într-un singur mod, care presupune două etape: în

primul rând un tratament cu substanţe chimice capabile să distrugă celulele

canceroase. Acest tratament distruge însă şi celulele stem, care sunt necesare

pentru a completa în fiecare zi rezerva de celule diferenţiate din sânge, pe

măsură ce celulele mai bătrâne mor. În absenţa celulelor stem, o persoană de

altfel sănătoasă n-ar putea supravieţui. A doua etapă a tratamentului este deci

esenţială: înlocuirea celulelor stem eliminate cu unele noi, furnizate de un

donator. Întrucât celulele stem sunt localizate în măduva osoasă, este vorba de

un transplant de măduvă, caz în care e nevoie de un donator cu o foarte bună

48

compatibilitate tisulară (între persoanele neînrudite, şansa unei bune

compatibilităţi este de doar 1: 20 000). De aceea, mulţi oameni consideră că un

copil care are nevoie de un donator compatibil reprezintă un motiv convingător

şi justificat etic pentru ca părinţii să apeleze la clonarea copilului bolnav,

obţinând donatorul perfect.

Potrivit unui raport întocmit de Institutul American al Sănătăţii „celulele

stem ar putea deţine cheia la înlocuirea celulelor care se pierd în multe boli

devastatoare”. Medicii folosesc celulele stem de mai mulţi ani pentru a trata

diferite boli de sânge. Aceste terapii implicau, în general, un transplant de

măduvă osoasă, bogată în celule stem care produc sânge; în prezent însă,

medicii preferă să obţină celule stem din sângele circulator. Întrucât terapiile

cu celule stem oferă speranţa regenerării unor ţesuturi noi, sănătoase, ele au

ajuns să poarte numele generic de „medicină regenerativă”.

Totuşi, unele aspecte legate de această ştiinţă aflată la început de drum

sunt foarte controversate, considerându-se că folosirea celulelor stem umane –

mai ales a celor obţinute din embrioni şi fetuşi – constituie o desconsiderare a

vieţii umane.

I.5.1.4. Medicina regenerativă şi riscurile presupuse de aceasta

Indiferent de tipul de celulă stem folosită (embrionară sau adultă),

terapiile vor prezenta în continuare dezavantaje majore – chiar şi în cazul în

care oamenii de ştiinţă vor stăpâni bine metodele de obţinere a ţesuturilor

pentru transplant. Un obstacol ar fi respingerea ţesutului străin de sistemul

imunitar al primitorului. În prezent, soluţia constă în administrarea unor

medicamente de suprimare a sistemului imunitar; acestea au însă efecte

secundare grave. Ingineria genetică ar putea ajuta la depăşirea problemei dacă

celulele stem ar fi modificate în aşa fel încât ţesuturile obţinute din ele să nu

pară străine pentru noua lor gazdă.

49

O altă posibilitate ar fi utilizarea de celule stem extrase chiar din ţesutul

bolnavului. În primele teste clinice efectuate pentru tratarea lupusului s-au

folosit celule stem hematopoietice prelevate din ţesutul bolnavului. Diabetul

insulino-dependent ar putea reacţiona favorabil la terapii de acest gen atâta

timp cât noul ţesut nu e susceptibil la acelaşi atac autoimun care s-ar putea să

fi cauzat apariţia diabetului. Şi cei care suferă de boli de inimă pot beneficia de

pe urma terapiilor cu celule stem. O sugestie ar fi ca bolnavii care sunt

vulnerabili la astfel de boli să doneze în prealabil celule stem, pentru ca ele să

fie cultivate în laborator, iar mai târziu să fie folosite pentru înlocuirea

ţesutului cardiac afectat.

Se consideră că, prin clonarea bolnavilor, problema respingerii imunitare

ar putea fi depăşită, clonele respective nefiind însă lăsate să se dezvolte decât

până la stadiul de blastocist, când pot fi recoltate celule stem. Ţesuturile

cultivate din aceste celule stem vor fi identice din punct de vedere genetic atât

cu ţesuturile donatorului, cât şi cu cele ale primitorului şi, prin urmare, nu vor

declanşa nici o reacţie imunitară. Însă această soluţie nu numai că este

considerată de mulţi inacceptabilă din punct de vedere moral, dar ar putea fi şi

inutilă în cazul în care clonarea se face pentru a vindeca o boală transmisă

genetic. Rezumând problema respingerii imunitare, Academia Americană de

Ştiinţe Naturale a afirmat: „Pentru ca transplantul de celule să poată fi practicat

în medicina regenerativă, oamenii de ştiinţă trebuie să înţeleagă în ce mod

poate fi prevenită respingerea celulelor transplantate, ceea ce constituie, în

fond, una dintre cele mai mari probleme din acest domeniu de cercetare”.

În plus, transplantul de celule stem embrionare prezintă şi riscul formării

unor tumori, mai ales a unui tip de tumoare numită teratom. În mod normal,

diviziunea şi diferenţierea celulară urmează un program genetic precis. Însă

aceste procese se pot deregla când celulele stem sunt extrase din blastocist,

cultivate in vitro şi introduse apoi într-o fiinţă vie. Aşadar, un alt obstacol

50

imens pentru cercetători este să afle cum să controleze în mod artificial aceste

procese complexe: diviziunea şi diferenţierea celulară. Aceasta ţinând cont de

faptul că cercetările asupra celulei stem sunt abia la început şi există mari

lacune în cunoştinţele dobândite, ceea ce ridică bariere în calea implementării

noilor terapii.

I.5.2.Clonarea reproductivă

În 1979 L.B.Shettles de la Universitatea Columbia din New York a clonat

prin transfer nuclear embrioni umani, care s-au dezvoltat până la stadiul de

morulă.

În 1983, doi savanţi de la Universitatea G. Washington, Jerry Hall şi

Robert Stillman, au produs, prin sciziune gemelară embrioni umani. Ei au luat

de fapt 17 embrioni umani, între stadiul de două celule şi cel de opt celule, au

îndepărtat învelişul de zona pellucida şi apoi au separat celulele din fiecare

embrion. Fiecare celulă a fost apoi înconjurată de un înveliş sintetic şi lăsată să

se dezvolte singură într-un vas de laborator. După câteva zile, Hall şi Stillman

au găsit 48 de embrioni nou formaţi, dezvoltându-se normal. Experimentul a

fost întrerupt în acest punct, din considerente etice, şi embrionii au fost

îndepărtaţi.

Profesorul doctor genetician Mircea Covnic numeşte câteva din riscurile

clonării umane:

1. Nivelul actual al cunoştinţelor. Clonarea umană se află la un nivel

experimental, astfel încât rezultatele sunt neprevăzute şi nedorite.

2. Vârsta clonei. Embrionul-clonă provenit de la un individ matur va avea

din start vârsta individului respectiv. Durata de viaţă a unui astfel de om

este perfect determinată. Atunci când apare o nouă viaţă, ceasul său

biologic este pus la zero. De altfel, cercetătorii au observat că animalele

clonate îmbătrânesc mult mai repede.51

3. Mutaţii. Celula de la care se pleacă a funcţionat deja o perioadă de timp

într-un organism. Pe parcursul vieţii individului, celula a suferit o serie

de mutaţii pe care le păstrează şi fiinţa clonată. Din această cauză,

clonele sunt expuse unui număr foarte mare de boli degenerative.

Din contră, unii oameni de ştiinţă aduc ca argument în favoarea clonării

umane tocmai posibilitatea de a scăpa de unele anomalii genetice.

Cel mai frecvent tip de defect genetic congenital rezultă din prezenţa unui

număr anormal de cromozomi. Trisomia 21, responsabilă de sindromul Down,

este cel mai răspândit exemplu. Aceste anomalii sunt produse de greşeli care

se petrec când materialul genetic se reduce la jumătate in cursul procesului de

formare a gameţilor. Prin clonare, însă, nu există nici o reducere a materialului

genetic şi astfel, şansa ca greşeli de acest tip să apară este mai redusă. A doua

clasă se anomalii genetice, ca frecvenţă, rezultă prin moştenirea a două copii

mutante ale unei gene, aflate la părinţi în stare recesivă (de exemplu: boala

Tay-Sachs, siclemia, fibroza chistică etc.). Prin clonare, manifestarea acestor

gene nu se mai produce. Mai puţin frecvent, o mutaţie poate să apară în

materialul genetic al gameţilor, ceea ce poate duce la un defect congenital al

persoanei care se naşte. Prin clonare, manifestarea unei astfel de mutaţii în

materialul genetic adus de nucleul donor, are o probabilitate mai scăzută.

Doi cercetători, unul american, Panayiotis Zavos, profesor la

Universitatea din Kentucky, şi unul italian, Severino Antinori, celebru de câtva

timp prin faptul că a ajutat o femeie de 62 de ani să rămână însărcinată, prin

implementarea în uter a unui ovul deja însămânţat, au făcut cercetări cu scopul

de a realiza primele clone umane.

Până acum s-au întreprins experienţe pe cinci specii de animale, iar rata

foarte mare de eşecuri a dat naştere multor semne de întrebare privind succesul

clonării umane. Doar 1% din clonările animale efectuate până în prezent au

avut un rezultat pozitiv, dar şi dintre acestea, covârşitoarea majoritate a suferit

52

serioase disfuncţii: ficat prost funcţional, tensiune anormală, plămâni

subdezvoltaţi, grave deficienţe ale sistemului imunitar. Deşi concluzia este că

pentru nivelul actual al tehnicii clonarea este foarte periculoasă, Antinori şi

Zavos susţin că pot depăşi aceste handicapuri aflând din timp care sunt

embrionii „bolnavi” şi îndepărtându-i. Acceptând totuşi reuşita clonării, nu

ştim cât şi cum va evolua clona. Viaţa acesteia ar putea fi un şir lung de

probleme medicale, mai cu seamă datorită faptului că, cel mai probabil,

sistemul imunitar va fi foarte slăbit.

Cele mai importante probleme privind clonarea umană sunt de natură

etică şi vor fi dezbătute în linii mari în capitolul următor, în care clonarea este

privită prin ochiul critic al bioeticii.

53

CAPITOLUL II

CLONAREA, DIN PERSPECTIVA BIOETICII

„Problema nu este doar să fii în stare să mă clonezi pe mine sau pe dumneata, sau vaca

cu laptele cel mai grozav. Ai putea să-i readuci la viaţă pe Beethoven, pe Custer sau pe

Elvis şi să devină copiii noştri. Sau pe propria dumitale mamă. Sau ai putea să dezvolţi

organe înlocuitoare, canibalizând clonele ori de câte ori ai nevoie de un nou plămân, de

un nou ficat sau de o nouă inimă. Îţi poţi imagina problemele etice, ca şi pe cele sociale.

Ce se întâmplă cu adopţia, când fiecare poate să-şi comande copii ale lui, sau ale altuia,

prin poştă? Şi când poţi combina clonarea cu tehnologia ADN recombinată, este uşor să-

ţi imaginezi clone care nu sunt chiar oameni – fiinţe asemănătoare fungicide, bune de

folosit drept carne de tun, gladiatori sau sclavi. În loc de ferme organice, ferme de

organe. Oameni disponibili.”

John Case – „Codul genetic”

II.1. Bioetica şi ştiinţa

În condiţiile dezvoltării tehnico-ştiinţifice contemporane, bioetica trebuie

să fie un răspuns la provocările ştiinţei ce se deplasează, de regulă, în afara

legilor morale şi juridice. Ştiinţa reprezintă astfel soclul bioeticii, în virtutea

căreia libertatea şi autonomia de cercetare nu se pot realiza fără respectul

absolut al drepturilor şi libertăţilor umane. În acest sens, Mişcarea Universală

pentru Responsabilitatea Ştiinţei (MURS), militează pentru introducerea unui

nou articol în Declaraţia Universală a Drepturilor Omului, şi anume acela după

care „cunoaşterea ştiinţifică nu trebuie utilizată decât pentru a servi

demnitatea, integritatea şi devenirea omului”. Astfel, pentru a nu încălca

drepturile omului, tehnologiile biomedicale moderne nu vor transforma omul

54

într-un obiect, nu vor estompa dreptul la viaţă privată, ştiinţa nu se va dezvolta

necontrolat, după criterii de profit. În consecinţă, nu ştiinţa trebuie respinsă, ci

aplicarea sa incorectă, fiind nevoie ca ştiinţa să fie eficace, fără a fi opresivă.

Bioetica se impune astfel ca o legătură de filiaţie între ştiinţă şi drepturile

omului şi include două aspecte: al respectului omului ca întreg (fragmentat

astăzi în gameţi, embrioni, organe pentru transplant etc.) şi al evitării oricăror

abuzuri asupra libertăţii de exprimare a omului.

În condiţiile în care omul a devenit stăpân al procreaţiei, eredităţii şi

creierului, la rigoarea rece a ştiinţei trebuie adăugate şi profunzimea reflecţiei

inspirate de dragostea pentru om. Arta de a dirija cercetarea ştiinţifică prin

bioetică devine un gardian al aplicării acestor cuceriri la om.

În faţa progresului ştiinţific şi tehnologic biomedical ce poate ameninţa

viitorul drepturilor omului, respectul valorilor umane rămâne singura pavăză.

De aici caracterul universalist atât al ştiinţei, cât şi al bioeticii. Cât timp ştiinţa

este o provocare, bioetica trebuie să fie un răspuns.

În anul 1993 UNESCO a înfiinţat un Comitet Internaţional de Bioetică

(CIB), care a elaborat în 1997 o Declaraţie Universală a Genomului Uman,

pentru protecţia acestuia, în ideea de a salva integritatea speciei umane. Se

subliniază, de asemenea, că genomul uman are o natură evolutivă şi este

subiect de mutaţii, motiv pentru care nici o persoană nu poate face obiectul

unei discriminări bazate pe considerente şi caracteristici genetice. Din

domeniul bioeticii mai fac parte: fecundarea artificială in vitro, transplantul de

organe, eutanasia şi nu în ultimul rând, clonarea.

II.2. Clonarea - o tehnică controversată

Vestea naşterii lui Dolly a provocat consternare. Guvernul britanic a decis

să „recompenseze” savantul responsabil de crearea lui Dolly, Ian Wilmut, cu

retragerea oricăror fonduri suplimentare pentru cercetările sale. Teama unei

55

iminente clonări umane a făcut ca reacţiile să fie multiple şi vehemente în toată

lumea: de la preşedintele de atunci al SUA, Bill Clinton, care a cerut încetarea

experienţelor privind încercările de clonare umană şi a suspendat subvenţiile

de la stat, la Comitetele Naţionale de Etică, Consiliul European, până la

Organizaţia Mondială a Sănătăţii. Clonarea fiinţelor umane, se spune în

declaraţia Parlamentului European, „nu poate fi absolut justificată şi tolerată

de societate, întrucât ea reprezintă o gravă violare a drepturilor fundamentale

ale omului, e contrară principiului egalităţii dintre fiinţele umane fiindcă

permite o selecţie eugenistă şi rasistă a speciei umane, lezează demnitatea

fiinţei umane.”

Declaraţia Universală a Genomului Uman a fost urmată de o hotărâre

privind interzicerea clonării umane, dată de Adunarea Generală a ONU.

Vizând acelaşi lucru, la nivel european, Convenţia de Bioetică a lansat un

Protocol asupra clonării umane.

II.2.1. Clonarea umană

Prin clonare, persoana umană este redusă la dimensiunea ei materială,

adică biologico-genetică. Totuşi, unii cercetători consideră procedura ca fiind

benefică, în special pentru medicină şi trec peste considerentele de alt ordin

decât cel ştiinţific.

Potenţiale beneficii medicale:

- posibilitatea ca prin tehnica clonării să se poată realiza înlocuirea

celulelor şi ţesuturilor bolnave;

- crearea de organe perfect compatibile cu corpul bolnavilor care au

nevoie de un transplant;

- studierea diferenţierii celulare în paralel cu studiul şi dezvoltarea

tehnicilor clonării;

- oferă cuplurilor sterile posibilitatea de a avea copii înrudiţi genetic.

56

Geneticianul Hans Ionas a întocmit în 1997 o listă cu potenţialele avantaje

ale clonării umane, printre care:

- posibilitatea de a produce indivizi geniali, frumoşi, cu calităţi

excepţionale, care vor îmbunătăţi rasa umană

- se vor produce indivizi sănătoşi, evitându-se riscurile bolilor ereditare

care apar prin înmulţirea naturală, sexuată

- toate familiile sterile vor putea sa aibă copii.

- oricine va putea să aibă un copil aşa cum îşi doreşte, alegând sexul,

culoarea ochilor, a părului, gradul de inteligenţă etc.

- părinţii cărora le moare copilul vor putea să-l reproducă cu ajutorul unor

celule ale acestuia, păstrate de la copil înainte de a muri.

- utilizarea clonei în scopuri terapeutice (este păstrat în stare embrionară

şi la nevoie va putea furniza material biologic, ţesuturi, organe pentru

transplant.) Şi lista continuă cu „avantaje” care se apropie şi mai mult de

domeniul SF-ului.

Problema statutului embrionilor ridică însă numeroase bariere în calea

cercetărilor de clonare. John Robertson, renumit etician şi avocat, susţine că

„embrionul merită un respect mai mare decât cel acordat oricărui alt ţesut

uman, datorită potenţialului său de a deveni o persoană şi a semnificaţiei

simbolice pe care o are pentru mulţi oameni. Totuşi, nu ar trebui tratat ca o

persoană, deoarece nu şi-a dezvoltat încă particularităţile de persoană… şi ar

putea să nu îşi realizeze niciodată potenţialul său biologic”.

Potenţiale neplăceri şi dezavantaje:

- pierderea variabilităţii genetice;

- probleme necunoscute de ordin psihologic cu impact asupra familiei şi

societăţii;

57

- tehnica clonării nu e suficient de avansată, fiind în acest moment foarte

ineficientă;

- pierderea individualităţii (cu toate că o clonă poate fi foarte diferită de

original din punct de vedere psihologic, după cum şi gemenii

monozigotici au personalităţi diferite).

Din punct de vedere evoluţionist, clonarea e profund nerecomandabilă.

Evoluţia se bazează pe o continuă combinare a genelor. Prin clonare, procesul

selecţiei naturale e împiedecat şi astfel, evoluţia poate fi stopată.

II.2.2. Aspecte juridice

Unul dintre principiile de bază în cercetarea biomedicală consideră că

„trebuie luate toate măsurile pentru reducerea repercusiunilor studiului

asupra integrităţii fizice şi mentale a subiectului sau asupra personalităţii

sale.”

Statele membre ale Consiliului Europei şi Comunitatea Europeană au

adoptat la Oviedo (4 aprilie 1997) Convenţia privind drepturile omului şi

bomedicina. Articolul 2 (cap. I) al Convenţiei, referitor la prioritatea fiinţei

umane, atrage atenţia asupra faptului că interesele şi bunăstarea fiinţei umane

trebuie să prevaleze asupra intereselor singulare ale societăţii sau ale ştiinţei.

Prin art. 18 (cap.V) al aceleiaşi Convenţii „este interzisă crearea de embrioni

umani în scopul cercetării.” În alte ţări, documente precum Convenţia

Americană a Drepturilor Omului consideră astfel de cercetări posibile numai în

anumite condiţii, fătul fiind considerat persoană încă din momentul concepţiei.

Adunarea parlamentară a Consiliului Europei a emis actele ce protejează

drepturile embrionilor, şi anume: Recomandarea 1046 (1996) privind utilizarea

embrionilor şi feţilor umani în scop diagnostic, terapeutic, ştiinţific, industrial

şi comercial, respectiv Recomandarea 1100 (1989) asupra utilizării

embrionilor şi feţilor umani în cercetarea ştiinţifică. În esenţă, se interzice

58

crearea de embrioni umani prin fecundaţie in vitro în scopul cercetării acestora

în cursul vieţii sau după moartea lor. Se interzice clonarea, producerea de

himere, alegerea sexului prin manipulare genetică, cercetările şi experienţele

asupra embrionilor umani vii, crearea de gemeni monozigoţi, implantarea unui

embrion uman în uterul altei specii sau invers, fuziunea gameţilor umani cu

gameţii altor specii, menţinerea embrionilor in vitro după a 14-a zi de la

fertilizare. Este interzisă, de asemenea, menţinerea în viaţă a embrionilor şi

fetuşilor umani în mod artificial, în scopul obţinerii de material utilizabil.

Pentru prima oară, genetica şi biotehnologiile tind să confere omului

puterea imediată şi necontrolată în materia gestionării şi manipulării

individualităţii sale biologice.

Însă, Conform Declaraţiei Universale a Drepturilor Omului, respectarea

drepturilor prevalează asupra nevoilor de cercetare. Declaraţia reafirmă, în

acest sens, că practicile contrare demnităţii umane, cum ar fi clonarea, nu sunt

permise.

Tratatul privind interzicerea clonării, adoptat de statele membre ale

Consiliului Europei, prevede interzicerea replicării oricărei persoane, vii sau

moarte indiferent de tehnica folosită, de motivele invocate (securitate

naţională, prevenirea de fapte penale, protecţia sănătăţii publice etc.).

pedepsele pentru încălcarea acestor prevederi sunt: închisoarea, ridicarea

licenţei, distrugerea laboratoarelor.

În faţa unei descoperiri ştiinţifice, prima etapă este aceea a evaluării

consecinţelor morale pentru om, după care urmează etapa consacrării legale a

recomandărilor morale. Criteriul esenţial al unor astfel de recomandări sunt

efectele nocive ale descoperirii pentru om, deci probabilitatea unor riscuri

pentru el şi modul în care aceste riscuri pot fi contrabalansate de avantajele

descoperirilor ştiinţifice pentru societate.

59

Un Protocol adiţional la Convenţia pentru protecţia drepturilor omului şi a

demnităţii fiinţei umane faţă de aplicaţiile biologiei şi medicinei, referitor la

interzicerea clonării fiinţelor umane a fost încheiat la 12 ianuarie 1998 de către

Statele membre ale Consiliului Europei. Prin Art.1, al Protocolului „este

interzisă orice intervenţie având drept scop crearea unei fiinţe umane genetic

identice unei ale fiinţe umane, vii sau moarte”, clonarea de fiinţe umane fiind

considerată contrară demnităţii umane, putând altera caracterele speciei umane

şi echivalând cu o eugenie pozitivă ce pretinde a elibera omul de fatalităţile

genetice. Rezoluţia pleacă de la adevărul că fiecare om este un unicat, şi,

consecutiv, diferenţierea individuală devine baza noii etici, individualitatea

umană constituind sursa fundamentală a evoluţiei speciei umane.

Intervenţiile ştiinţifice care pot modifica genomul uman, aşa cum este

clonarea, sunt interzise şi prin Convenţia Consiliului Europei din 1996 privind

drepturile omului şi demnitatea umană în faţa descoperirilor ştiinţifice.

Totuşi, având în vedere că prin clonare s-ar putea găsi soluţia pentru o

serie de boli netratabile în prezent, unele ţări (de exemplu Marea Britanie) au

legalizat utilizarea embrionilor umani pentru cercetările îndreptate în direcţia

vindecării unor maladii ca Parkinson şi Alzheimer.

II.2.3. Clonare versus religie

Clonarea, mai ales cea reproductivă, ridică o serie de probleme etice,

motiv pentru care reprezentanţii marilor religii au simţit nevoia să se pronunţe

asupra acestei proceduri.

De exemplu, Uniunea Comunităţilor Evreieşti din America şi Consiliul

Rabinic au dat o declaraţie prin care sprijină clonarea terapeutică, dar nu şi pe

cea reproductivă. Purtătorul de cuvânt al Comunităţilor evreieşti, Nathan

Diament, a afirmat că declaraţia dată „va ajuta publicul să înţeleagă faptul că

există o bază religioasă şi morală pentru a sprijini acest tip de cercetări, cel

60

puţin la fel de puternică precum cea care se opune lor”. Senatorii Diane

Feinsten şi Arlen Specter au propus Senatului american aprobarea clonării de

embrioni pentru obţinerea de celule stem. De fapt, nu există o poziţie oficială a

iudaismului faţă de clonare, ci o multitudine de puncte de vedere. Există şi

genul de abordare care se apropie de viziunea catolică şi islamică şi care

condamnă categoric orice tip de clonare, aşa cum există şi o poziţie mai

nuanţată, care admite clonarea, dar numai pentru îmbunătăţirea hranei şi pentru

găsirea de tratamente şi medicamente noi. Problema se referă, în fond, la cât de

departe suntem dispuşi să mergem în numele principiului care ne ghidează în

transformarea lumii în care trăim. Unii lideri religioşi evrei pledează pentru un

moratoriu de cinci ani, timp în care să cântărim şi să încercăm să înţelegem

consecinţele psihice, sociale şi politice ale clonării reproductive. De remarcat

că atitudinea evreilor din SUA este diferită de cea a catolicilor şi protestanţilor.

Astfel, poziţia catolică, exprimată de cardinalul Theodore McCarrick,

arată că utilizarea embrionilor în cercetările privind celulele stem i-ar putea

face pe oamenii de ştiinţă să „preia rolul lui Dumnezeu şi să-l reducă pe om la

un simplu ansamblu de părţi de care te poţi dispensa”. Însuşi Papa Ioan Paul II

a declarat că orice formă de clonare umană se opune învăţăturilor creştine,

nerespectând principiul conform căruia oamenii sunt fiinţe înzestrate cu un

suflet creat şi dat de Dumnezeu. Este contrar credinţei să ne punem în locul

creatorului, arogându-ne un rol care nu ne aparţine.

A clona înseamnă, în fond, a exercita asupra fiinţei umane un control

genetic până acum imposibil, deoarece genele clonei vor fi predeterminate.

Mai mult, Biserica catolică a atras atenţia şi asupra suferinţei la care sunt

supuse animalele în cadrul experienţelor şi, mai cu seamă, asupra

imperativului scoaterii în afara legii a oricăror experienţe în care genele unor

specii diferite de animale pot intra în contact (în SUA s-au făcut deja

experienţe în care s-au implantat celulelor unor vaci nuclee din celulele unor

61

oi, maimuţe şi porci) şi, cu atât mai mult, amestecarea genelor umane cu gene

animale. Potrivit credinţei creştine, animalele sunt tot creaţia lui Dumnezeu şi

nu pot fi considerate simple obiecte. Graniţa dintre cele însufleţite şi cele

neînsufleţite nu trebuie să fie uitată în numele progresului cunoaşterii.

Biserica catolică condamnase clonarea umană încă cu zece ani înainte de

a veni pe lume oaia Dolly, în documentul Donum vitae, deoarece este

considerată o negare totală a demnităţii procreării umane. Un individ clonat nu

are un tată şi o mamă, e un produs de laborator, o fiinţă obţinută în serie, un

obiect făcut la comandă.

„Tentativele sau ipotezele făcute pentru a obţine fiinţe umane fără nici o

legătură cu sexualitatea, trebuie considerate ca fiind contrare moralei,

deoarece se împotrivesc demnităţii atât a procreării umane cât şi a unirii

conjugale”. (Donum vitae)

Pe de altă parte, la Conferinţa medicilor islamici din SUA, publicul a

întrebat dacă religia islamică admite clonarea, iar răspunsul oferit de dr.

Hassan Hathout a fost că în principiu nu, dar că se admite ingineria genetică.

Pentru islamism, două sunt temele legate de clonare: dacă astfel se aduce

atingere statutului lui Dumnezeu de suprem şi unic creator şi în ce măsură

poate fi omul creator, altfel spus, care este limita (dacă există una), a

intervenţiei omului asupra creaţiei lui Dumnezeu.

Consiliul Islamic Fiqh, care a avut loc între 28 iunie şi 3 iulie 1997, a

hotărât că pentru un musulman, credinţa sa nu este în nici un fel influenţată de

noile tehnici ale ingineriei genetice. Clonarea poate fi acceptată, dar numai

pentru lumea vegetală şi animală. Medicii musulmani realizează doar

intervenţii care nu acţionează la nivel genetic. Nu este admisă combinarea

materialului genetic între specii, existând riscul apariţiei de specii noi, într-un

mediu care nu le este natural. De asemenea, nu se admit intervenţii asupra

„portretului” genetic al unui om, considerând că astfel i se negă voinţa şi i se

62

limitează posibilitatea de a-şi construi un destin propriu. Prin urmare, islamul

acceptă ingineria genetică, cu unele amendamente şi este reticent în privinţa

clonării.

Interesul multor conducători religioşi este dat de mai multe probleme pe

care le ridică clonarea: pericolul de a ne pierde diversitatea biologică, de a

utiliza eutanasia cu scopul de a ne dispensa de indivizii consideraţi nereuşiţi

după standardele vremii, că se vor naşte oameni lipsiţi de un atribut esenţial

(liberul arbitru), incapabili da a-şi găsi propriul drum în viaţă, conştienţi fiind

că în proporţie de 99% imită un alt om, deja existent.

II.2.4. Posibile situaţii problematice

Dispariţia legăturilor de rudenie, pericolul consangvinizării: soţ-soţie,

tată-fiu/fiică, mamă-fiu/fiică. Prin acest sistem de reproducere asexuată pot

apărea combinaţiile cele mai stranii: un copil, de pildă, poate fi tatăl sau mama

fratelui sau surorii sale; un fiu, o fiică, poate fi frate sau soră cu propria mamă,

sau propriul tată.

George Annas, bioetician şi avocat la Boston University, a avertizat că

clonarea unei persoane „ar modifica radical însăşi definiţia unei fiinţe umane”

prin producerea primei fiinţe umane cu un singur părinte genetic. În cazul unei

familii în care părinţii (deveniţi recent sterili) decid să-şi mărească familia

clonând un copil pe care îl au deja, copilul mai mare ar fi părintele genetic al

celui mai mic, sau ar fi pur şi simplu gemeni identici (dar de vârste diferite)?

Descrierea relaţiei genetice dintre persoana clonată şi persoana care a

furnizat celula pentru clonare este problematică. Consecinţa genetică a clonării

poate fi cu adevărat stranie. Când un copil clonat este crescut de strămoşul

genetic adult – care devine mama socială a clonei -, o generaţie din arborele

genealogic al familiei devine dublă.

63

În cazul în care o femeie ar decide să se cloneze după ce a avut deja copii

prin concepţie naturală, copilul care se va naşte va deveni mama genetică a

fraţilor şi surorilor mai mari.

Clonarea poate aduce o generaţie suplimentară (reprezentată de însăşi

persoana clonată) între un părinte şi copilul său genetic. Astfel, printr-un

singur act de clonare, suntem constrânşi să reconsiderăm înţelesul noţiunilor

de părinţi, copii şi fraţi, precum şi modul de înrudire între ei. De asemenea, se

nasc o serie de întrebări privind statutul social al eventualelor clone.

O altă direcţie, oarecum de domeniul fantasticului, vizează clonarea

indivizilor decedaţi, de la animale de casă la personalităţi istorice, pornind de

la mostre de ADN din ţesuturile celui dispărut.

În 2000, un grup ocult din California, „Proiectul celei de-a doua veniri”, a

vrut să realizeze a doua venire a Mântuitorului pe Pământ prin inginerie

genetică. Grupul credea că ar putea obţine o mostră de ADN dintr-una dintre

relicvele presupuse ale lui Iisus şi să o injecteze în ovulul unei fecioare. Dar un

reputat biolog american l-a tăiat avântul: pentru clonare sunt necesare mostre

de ADN perfect păstrate.

Secta Raeliţilor şi-a anunţat chiar intenţia de a-l clona pe Hitler. Presa

germană a răspândit în 2002 zvonul că un faimos genetician german, Hans

Gerhard, ar fi autorul unor metode revoluţionare care au făcut posibilă

clonarea lui Adolf Hitler în persoana unui copil pe nume Helmut.

Totuşi, chiar dacă zvonul ar avea un fundament real, nu sunt motive de

îngrijorare, deoarece în cazul lui Adolf Hitler, Stalin etc., bărbaţii originali au

ajuns în funcţii de conducere prin evenimente personale şi istorice care nu se

vor mai repeta niciodată. O clonă nu este o reeditare a individului. Copiază

doar zestrea genetică a celui clonat, nu şi personalitatea lui.

La doar două săptămâni de la anunţarea naşterii lui Dolly, s-a constituit

compania Clonaid, cu sediul în Bahamas (sub conducerea savantei franceze

64

Brigitte Boisellier), cu intenţia de a construi o clinică unde vor fi oferite

servicii de clonare.

II.3. Ce este Clonaid?

Mişcarea Raeliană, intitulată astfel după numele liderului ei – Rael,

numără 55 000 de membri în 84 de ţări. Scopul sectei este dobândirea vieţii

eterne. Ei speră să se poată clona pentru a-şi transfera conştiinţa, memoria şi

toate celălalte atribute ale sufletului şi/sau ale personalităţii în creierele

clonelor nou create. Alternativ, unii dintre ei sunt dispuşi să se „transfere” în

structuri nevii, de tipul computerelor, pentru a încerca o viaţă eternă, dar

acorporală. Rael promite că toate aceste minuni vor fi posibile în următorii 20

de ani.

Cândva, clonarea nu era decât o ambiţie încă nerealizată, ca şi zborul.

Astăzi este o realitate. Societatea Clonaid a anunţat chiar punerea în vânzare a

primei „maşini de clonat” (BMS 2010), cu scopul mărturisit de „a intensifica

eforturile pentru clonarea fiinţelor umane pretutindeni în lume”. Este vorba de

un „sistem de fuzionare celulară embrionică”, ce ar fi capabil să creeze o

pulsaţie electronică stabilă, necesară pentru dezvoltarea unui embrion uman

până la stadiul de blastogeneză, ce corespunde trecerii unei perioade de cinci-

şase zile de la fecundare, când embrionul este constituit din 100 până la 150

celule.

Conform lui Peter Raven, preşedintele AAAS (Ascociaţia Americană

pentru Avansul Ştiinţei), „pretenţiile de realizare a clonării umane aparţinând

companiei Clonaid nu pot fi verificate, iar practica dezvăluirii rezultatelor în

conferinţe de presă este contrară standardelor acceptate în comunitatea

ştiinţifică. Dar indiferent dacă aceste afirmaţii se vor dovedi adevărate sau

false, pe baza informaţiilor ştiinţifice pe care le avem la dispoziţie, noi credem

că clonarea reproductivă a fiinţelor umane este o procedură prematură şi 65

potenţial dăunătoare progeniturii astfel create. Clonarea reproductivă nu

trebuie însă confundată cu metodele de obţinere a unor celule capabile să

trateze anumite afecţiuni sau răni.”

Mai mult, subliniază Alan Leshner, director executiv al AAAS şi editorul

revistei Science, „acest gen de afirmaţii reprezintă un deserviciu adus societăţii

şi pot genera confuzie în privinţa diferenţelor dintre cercetarea folosind metode

de clonare, care poate conduce la importante tratamente medicale noi, şi

încercările de clonare reproductivă, care incumbă un risc substanţial faţă de

mamă şi de fătul implicat.”

66

CONCLUZII

Ca student biolog, am încercat să abordez problema clonării din ambele puncte

de vedere (ştiinţific şi bioetic), în mod obiectiv. Personal, consider că lumea

geneticii este fascinantă, iar clonarea poate fi văzută ca un pas uriaş în

tehnologia ştiinţei. Totuşi, nu se poate face abstracţie de problemele profund

morale pe care le ridică. Pentru că orice descoperire care atinge profund fiinţa

umană nu mai face în exclusivitate obiectul ştiinţei, ci şi pe cel al moralei şi

spiritualităţii. Principalele idei care se pot desprinde în urma parcurgerii

acestei lucrări pot fi sintetizate în câteva concluzii:

aplicarea tehnicii clonării plantelor şi a animalelor domestice se

poate dovedi utilă prin obţinerea de copii perfecte ale unui individ

valoros din punct de vedere economic

în schimb, clonarea umană (de ordin reproductiv), este interzisă, ca

urmare a efectelor grave, de natură socială şi morală implicate.

clonarea de ţesuturi şi organe în scop terapeutic are mai multe şanse

de a fi acceptată, deşi întrebări de ordin etic apar şi în acest caz

clonarea umană este o cutie a Pandorei care trebuie să rămână

închisă, deoarece un om perfect ar fi sortit eşecului, pierzând

capacitatea de adaptare la un mediu cu condiţii mereu în schimbare.

pentru că omul, în imensa lui curiozitate şi dorinţă de autodepăşire

nu poate fi oprit de nişte întrebări, fie ele de ordin ştiinţific, etic sau

religios, singurul mod de a încetini avântul cercetătorilor ar fi o

interdicţie legală a clonării umane la nivel mondial.

Fiecare existenţă umană, născută dintr-un miracol care transcende ştiinţa,

este unică. Cred că trebuie să respectăm darul acesta minunat şi să rezistăm

tentaţiei multiplicării indivizilor umani.

67