• mostafa

الاستنساخ البيولوجى


نعجة مستنسخة

الاستنساخ عملية توليد نسخة متطابقة وراثيا من خلية أو كائن حي. غالبًا ما يحدث الاستنساخ في الطبيعة - على سبيل المثال ، عندما تقوم الخلية بتكرار نفسها بشكل غير جنسي دون أي تغيير جيني أو إعادة تركيب.

الكائنات الحية بدائية النواة (الكائنات التي تفتقر إلى نواة الخلية) مثل البكتيريا تخلق تكرارات متطابقة وراثيا من نفسها باستخدام الانشطار الثنائي أو في مهدها. في الكائنات حقيقية النواة (الكائنات التي تمتلك نواة الخلية) مثل البشر ، فإن جميع الخلايا التي تخضع للانقسام ، مثل خلايا الجلد والخلايا المبطنة للجهاز الهضمي ، هي استنساخ ؛ الاستثناء الوحيد هو الأمشاج (البويضات والحيوانات المنوية) ، التي تخضع للانقسام الاختزالي وإعادة التركيب الجيني.


في البحوث الطبية الحيوية ، يتم تعريف الاستنساخ على نطاق واسع على أنه يعني ازدواجية أي نوع من المواد البيولوجية للدراسة العلمية ، مثل قطعة من DNA أو خلية فردية. على سبيل المثال ، يتم نسخ أجزاء من الحمض النووي أضعافًا مضاعفة من خلال عملية تعرف باسم تفاعل البلمرة المتسلسل ، أو تقنية PCR ، وهي تقنية تستخدم على نطاق واسع في البحث البيولوجي الأساسي. نوع الاستنساخ الذي هو محور الكثير من الجدل الأخلاقي ينطوي على توليد أجنة مستنسخة ، وخاصة تلك الخاصة بالبشر ، والتي تكون متطابقة وراثيا مع الكائنات التي نشأت منها ، والاستخدام اللاحق لهذه الأجنة في الأبحاث أو العلاج أو أغراض التكاثر.

تجارب الاستنساخ المبكر


تم إجراء الاستنساخ التناسلي في الأصل عن طريق "التوأمة" الاصطناعية أو تقسيم الجنين ، والتي تم إجراؤها لأول مرة على جنين السمندل في أوائل القرن العشرين من قبل عالم الأجنة الألماني هانز سبيمان. في وقت لاحق ، نظّر Spemann ، الذي حصل على جائزة نوبل في علم وظائف الأعضاء أو الطب (1935) عن بحثه عن التطور الجنيني ، عن إجراء استنساخ آخر يعرف باسم النقل النووي. تم تنفيذ هذا الإجراء في عام 1952 من قبل العلماء الأمريكيين روبرت دبليو بريجز وتوماس ج.كينج ، الذين استخدموا الحمض النووي من الخلايا الجنينية للضفدع رنا بايبينز لتوليد الشراغيف المستنسخة. في عام 1958 ، نجح عالم الأحياء البريطاني جون برتراند جوردون في إجراء نقل نووي باستخدام الحمض النووي من الخلايا المعوية البالغة من الضفادع الأفريقية ذات المخالب (Xenopus laevis). حصل غوردون على حصة من جائزة نوبل لعام 2012 في علم وظائف الأعضاء أو الطب لهذا التقدم.


أدى التقدم في مجال البيولوجيا الجزيئية إلى تطوير التقنيات التي سمحت للعلماء بمعالجة الخلايا واكتشاف الواسمات الكيميائية التي تشير إلى التغييرات داخل الخلايا. مع ظهور تقنية الحمض النووي المؤتلف في السبعينيات ، أصبح من الممكن للعلماء إنشاء مستنسخات معدلة وراثيا - مستنسخات تحتوي على جينومات تحتوي على قطع من DNA من كائنات أخرى. ابتداءً من الثمانينيات ، تم استنساخ الثدييات مثل الأغنام من الخلايا الجنينية المبكرة والمتباينة جزئيًا.


في عام 1996 ، أنتج عالم الأحياء التنموي البريطاني إيان ويلموت خروفًا مستنسَخًا ، يُدعى دوللي ، عن طريق النقل النووي الذي يشمل جنينًا مَسْنَى ونواة خلية متباينة. هذه التقنية ، التي تم صقلها لاحقًا وأصبحت تعرف باسم النقل النووي للخلايا الجسدية (SCNT) ، تمثل تقدمًا استثنائيًا في علم الاستنساخ ، لأنها أدت إلى إنشاء استنساخ متطابق وراثيًا لأغنام نمت بالفعل. وأشار أيضًا إلى أنه من الممكن أن يعود الحمض النووي في الخلايا الجسدية (الجسم) المتمايزة إلى مرحلة جنينية غير متمايزة ، وبالتالي إعادة تعدد القدرات - إمكانات الخلية الجنينية للنمو في أي واحد من العديد من الأنواع المختلفة من خلايا الجسم الناضجة التي تشكل كائن كامل. إن إدراك أن الحمض النووي للخلايا الجسدية يمكن إعادة برمجته إلى حالة متعددة القدرات أثر بشكل كبير على البحث في الاستنساخ العلاجي وتطوير علاجات الخلايا الجذعية.

بعد فترة وجيزة من جيل دوللي ، تم استنساخ عدد من الحيوانات الأخرى بواسطة SCNT ، بما في ذلك الخنازير والماعز والجرذان والفئران والكلاب والخيول والبغال. على الرغم من هذه النجاحات ، فإن ولادة استنساخ الرئيسيات SCNT قابلة للتطبيق لن تؤتي ثمارها حتى عام 2018 ، واستخدم العلماء عمليات استنساخ أخرى في هذه الأثناء. في عام 2001 ، قام فريق من العلماء باستنساخ قرد ريسوس من خلال عملية تسمى النقل النووي للخلايا الجنينية ، والتي تشبه SCNT باستثناء أنها تستخدم الحمض النووي من جنين غير متمايز. في عام 2007 ، تم استنساخ أجنة القرود المكاك بواسطة SCNT ، لكن تلك المستنسخات عاشت فقط إلى مرحلة الكيسة الأريمية من التطور الجنيني. بعد أكثر من 10 سنوات ، بعد إجراء تحسينات على SCNT ، أعلن العلماء عن الولادة الحية لنسختين من macaque كائن يأكل سرطان البحر (Macaca fascicularis) ، أول حيوانات مستنسخة من الرئيسيات باستخدام عملية SCNT. (تم تنفيذ SCNT بنجاح محدود جدًا في البشر ، ويرجع ذلك جزئيًا إلى مشاكل في خلايا البويضات البشرية الناتجة عن عمر الأم والعوامل البيئية.)


الاستنساخ التناسلي


ينطوي الاستنساخ التناسلي على زرع جنين مستنسخ في الرحم الحقيقي أو الاصطناعي. يتطور الجنين إلى جنين يتم حمله إلى المدى. تم إجراء تجارب الاستنساخ التناسلي لأكثر من 40 عامًا من خلال عملية تقسيم الجنين ، حيث يتم تقسيم جنين واحد من خليتين في مرحلة مبكرة يدويًا إلى خليتين فرديتين ثم ينمو كجنين متطابقين. خضعت تقنيات الاستنساخ التناسلي لتغيير كبير في التسعينات ، بعد ولادة دوللي ، التي ولدت من خلال عملية SCNT. تنطوي هذه العملية على إزالة النواة بالكامل من خلية جسدية (جسم) لكائن حي ، تليها إدخال النواة في خلية بيضة تمت إزالة نواتها الخاصة (نواة). بمجرد دخول النواة الجسدية داخل البيضة ، يتم تحفيز البيضة بتيار كهربائي خفيف وتبدأ في الانقسام. وهكذا ، يتم إنشاء جنين مستنسخ ، بشكل أساسي جنين توأم متطابق للكائن الحي الأصلي. خضعت عملية SCNT لصقل كبير منذ التسعينات ، وتم تطوير الإجراءات لمنع تلف البيض أثناء الاستخراج النووي والإدخال النووي للخلايا الجسدية. على سبيل المثال ، فإن استخدام الضوء المستقطب لتصور نواة خلية البويضة يسهل استخراج النواة من البويضة ، مما يؤدي إلى بويضة صحية وقابلة للحياة وبالتالي زيادة معدل نجاح SCNT.


قرد مستنسخ


يعتبر الاستنساخ التناسلي باستخدام SCNT ضارًا جدًا لأن أجنة الأجنة المستنسخة من خلال SCNT نادرًا ما تستمر في الحمل وعادة ما تولد بعيوب خلقية. يحتاج فريق العلماء في Wilmut إلى 277 محاولة لإنشاء Dolly. وبالمثل ، فإن محاولات إنتاج استنساخ قرد قرود المكاك في عام 2007 تضمنت 100 أجنة مستنسخة ، تم زرعها في 50 أنثى من قردة المكاك ، ولم ينتج عن أي منها حمل قابل للحياة. في يناير 2008 ، أعلن العلماء في Stemagen ، وهي شركة أبحاث وتطوير للخلايا الجذعية في كاليفورنيا ، أنهم استنسخوا خمسة أجنة بشرية عن طريق SCNT وأن الأجنة قد نضجت حتى المرحلة التي كان من الممكن زرعها فيها في الرحم. ومع ذلك ، دمر العلماء الأجنة بعد خمسة أيام ، من أجل إجراء التحليلات الجزيئية عليها.

الاستنساخ العلاجي


الغرض من الاستنساخ العلاجي هو استخدام الأجنة المستنسخة لغرض استخراج الخلايا الجذعية منها ، دون غرس الأجنة في الرحم. يتيح الاستنساخ العلاجي زراعة الخلايا الجذعية المتطابقة وراثيا مع المريض. يمكن تحفيز الخلايا الجذعية للتمايز في أي من أكثر من 200 نوع من الخلايا في جسم الإنسان. يمكن بعد ذلك زرع الخلايا المتمايزة في المريض لاستبدال الخلايا المريضة أو التالفة دون خطر رفض الجهاز المناعي. يمكن استخدام هذه الخلايا لعلاج مجموعة متنوعة من الحالات ، بما في ذلك مرض الزهايمر ومرض باركنسون وداء السكري والسكتة الدماغية وإصابة الحبل الشوكي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن استخدام الخلايا الجذعية في الدراسات المختبرية (المختبرية) لتطور الجنين الطبيعي وغير الطبيعي أو لاختبار الأدوية لمعرفة ما إذا كانت سامة أو تسبب تشوهات خلقية.

على الرغم من أن الخلايا الجذعية مشتقة من أجنة الحيوانات المستنسخة مثل الفئران ، فقد ثبت أن تكوين الخلايا الجذعية من أجنة الرئيسيات المستنسخة أمر صعب للغاية. على سبيل المثال ، في عام 2007 ، نجحت الخلايا الجذعية المشتقة من أجنة المكاك المستنسخة في التمايز إلى خلايا القلب الناضجة وخلايا عصبية الدماغ. ومع ذلك ، بدأت التجربة مع 304 خلايا بيضة وأسفرت عن تطوير خطين فقط من الخلايا الجذعية ، أحدهما كان به كروموسوم Y غير طبيعي. وبالمثل ، كان إنتاج الخلايا الجذعية من الأجنة البشرية محفوفًا بالتحدي المتمثل في الحفاظ على حيوية الجنين. في عام 2001 ، نجح علماء في شركة Advanced Cell Technology ، وهي شركة أبحاث في ماساتشوستس ، في نقل الحمض النووي من خلايا تراكمية بشرية ، وهي خلايا تتشبث ببيض الإنسان وتغذيها ، إلى ثماني بيضات مفلوسة. من هذه البويضات الثمانية ، تطورت ثلاثة إلى أجنة في مرحلة مبكرة (تحتوي على أربع إلى ست خلايا) ؛ ومع ذلك ، نجت الأجنة لفترة طويلة فقط بما يكفي للانقسام مرة أو مرتين. في عام 2004 ، زعم الباحث الكوري الجنوبي هوانج وو سوك أنه استنسخ أجنة بشرية باستخدام SCNT واستخرج خلايا جذعية من الأجنة. ومع ذلك ، أثبت هذا لاحقًا أنه عملية احتيال ؛ لقد قام هوانج بتلفيق الأدلة وقام بالفعل بعملية تكوين التوالد ، حيث تبدأ البويضة غير المخصبة في الانقسام بنصف جينوم فقط. في العام التالي ، تمكن فريق من الباحثين من جامعة نيوكاسل أبون تاين من تطوير جنين بشري مستنسخ إلى مرحلة الكيسة الأريمية 100 خلية باستخدام الحمض النووي من الخلايا الجذعية الجنينية ، على الرغم من أنهم لم يولدوا خطًا من الخلايا الجذعية من الكيسة الأريمية. وقد نجح العلماء منذ ذلك الحين في استخلاص الخلايا الجذعية الجنينية من أجنة بشرية SCNT.

كان التقدم في البحث عن الاستنساخ العلاجي لدى البشر بطيئًا مقارنة بالتقدم المحرز في الاستنساخ التناسلي في الحيوانات. هذا يرجع في المقام الأول إلى التحديات التقنية والجدل الأخلاقي الناشئ عن شراء البويضات البشرية لأغراض البحث فقط. بالإضافة إلى ذلك ، فإن تطوير الخلايا الجذعية المحفزة المحفزة ، المستمدة من الخلايا الجسدية التي أعيدت برمجتها إلى حالة جنينية من خلال إدخال عوامل وراثية محددة في نواة الخلية ، قد تحد من استخدام طرق الاستنساخ والبيض البشري.


الجدل الأخلاقي


الاستنساخ التناسلي البشري لا يزال مدانًا عالميًا ، في المقام الأول للمخاطر النفسية والاجتماعية والفسيولوجية المرتبطة بالاستنساخ. يتطلب الجنين المستنسخ المخصص للزرع في الرحم اختبارًا جزيئيًا شاملاً لتحديد ما إذا كان الجنين سليمًا وما إذا كانت عملية الاستنساخ كاملة أم لا. بالإضافة إلى ذلك ، كما هو موضح من خلال 100 محاولة فاشلة لتوليد قرود المكاك المستنسخة في عام 2007 ، لا يمكن ضمان الحمل السليم. نظرًا لأن المخاطر المرتبطة بالاستنساخ التناسلي لدى البشر تنطوي على احتمالية عالية جدًا لفقد الأرواح ، فإن العملية تعتبر غير أخلاقية. هناك قضايا فلسفية أخرى أثيرت أيضًا بشأن طبيعة التكاثر والهوية البشرية التي قد ينتهكها الاستنساخ التناسلي. ظهرت أيضًا مخاوف بشأن تحسين النسل ، وهي الفكرة التي كانت ذات يوم شائعة أن الأنواع البشرية يمكن تحسينها من خلال اختيار الأفراد الذين يمتلكون الصفات المرغوبة ، حيث يمكن استخدام الاستنساخ لتربية البشر "الأفضل" ، وبالتالي انتهاك مبادئ الكرامة الإنسانية والحرية و المساواة.


هناك أيضًا جدل حول أخلاقيات الاستنساخ العلاجي والبحثي. بعض الأفراد والمجموعات لديهم اعتراض على الاستنساخ العلاجي ، لأنه يعتبر تصنيع وتدمير حياة الإنسان ، على الرغم من أن هذه الحياة لم تتطور بعد المرحلة الجنينية. يعتقد أولئك الذين يعارضون الاستنساخ العلاجي أن التقنية تدعم وتشجع قبول فكرة أن الحياة البشرية يمكن إنشاؤها وإنفاقها لأي غرض. ومع ذلك ، يعتقد أولئك الذين يدعمون الاستنساخ العلاجي أن هناك ضرورة أخلاقية لشفاء المرضى والسعي إلى معرفة علمية أكبر. يعتقد العديد من هؤلاء الداعمين أن استنساخ العلاجات والبحث لا ينبغي السماح به فحسب ، بل يجب تمويله أيضًا بشكل عام ، على غرار الأنواع الأخرى من أبحاث الأمراض والعلاجات. يجادل معظم المؤيدين أيضًا بأن الجنين يتطلب مراعاة أخلاقية خاصة ، مما يتطلب التنظيم والرقابة من قبل وكالات التمويل. بالإضافة إلى ذلك ، من المهم للعديد من الفلاسفة وصانعي السياسات ألا يتم استغلال النساء والأزواج بغرض الحصول على أجنة أو بيض.

هناك قوانين واتفاقيات دولية تحاول التمسك ببعض المبادئ واللوائح الأخلاقية المتعلقة بالاستنساخ. في عام 2005 ، أصدرت الأمم المتحدة إعلانًا غير ملزم بشأن استنساخ البشر يدعو الدول الأعضاء إلى "اتخاذ جميع التدابير اللازمة لحظر جميع أشكال استنساخ البشر بقدر ما تتعارض مع كرامة الإنسان وحماية الحياة البشرية". وهذا يوفر فسحة للدول الأعضاء لمتابعة الاستنساخ العلاجي. تصدر المملكة المتحدة ، من خلال هيئة الإخصاب البشري والأجنة ، تراخيص لإنشاء خلايا جذعية جنينية بشرية من خلال النقل النووي. تضمن هذه التراخيص استنساخ الأجنة البشرية لأغراض علاجية وأغراض بحثية مشروعة تهدف إلى الحصول على المعرفة العلمية حول المرض والتنمية البشرية. تتطلب التراخيص تدمير الأجنة بحلول اليوم الرابع عشر من التطور ، لأن هذا هو الوقت الذي تبدأ فيه الأجنة في تطوير الخط البدائي ، وهو المؤشر الأول للجهاز العصبي للكائن الحي. لم تصدر الحكومة الفيدرالية للولايات المتحدة أي قوانين تتعلق باستنساخ البشر بسبب الخلاف داخل الفرع التشريعي حول حظر الاستنساخ أو حظر الاستنساخ التناسلي فقط. إن تعديل ديكي ويكر ، المرفق بمشاريع المخصصات الأمريكية منذ عام 1995 ، منع استخدام الدول الفيدرالية لتمويل الضرر أو تدمير الأجنة البشرية لأغراض البحث. من المفترض أن النقل النووي وأي شكل آخر من أشكال الاستنساخ يخضع لهذا التقييد.

9 عرض

© 2023 by The Artifact. Proudly created with Wix.com

This site was designed with the
.com
website builder. Create your website today.
Start Now