Pada 22 Februari 1997, dunia mengetahui tentang keberadaan domba Dolly - hewan berdarah panas pertama yang diklon menggunakan sel somatik konvensional. Bagaimana teknologi berani dikembangkan dan apakah memiliki masa depan.
Di era teknologi yang berkembang pesat, masalah kloning - reproduksi individu yang secara genetik identik dengan organisme induk - menjadi sangat akut dan kontroversial. Tetapi berbicara tentang kloning sebagai sesuatu yang pada dasarnya baru dan tidak wajar adalah salah. Di alam, reproduksi melalui reproduksi individu yang identik secara genetik merupakan fenomena yang sangat umum. Bakteri hanya membelah menjadi dua, jamur, alga dan beberapa organisme lain berkembang biak dengan spora, dan beberapa serangga dan bahkan vertebrata dapat berkembang tanpa partisipasi sel benih jantan, hanya dengan bantuan sel benih betina. Dalam semua kasus ini, organisme anak adalah tiruan dari induknya. Tidak melewati proses kloning dan manusia secara alami: kembar identik memiliki set gen yang persis sama.
Para ilmuwan memutuskan untuk mereproduksi proses ini sendiri. Tentu saja, ini bukan tentang menciptakan pasukan klon, tetapi tentang memelihara hewan dan tumbuhan dengan kualitas bermanfaat tertentu. Pertanian, industri ringan, obat-obatan akan berkembang lebih cepat jika kloning dilakukan. Tumbuhan sendiri mereproduksi salinan mereka dengan sempurna, manusia hanya dapat mengontrol prosesnya, tetapi masalah reproduksi hewan yang akurat telah lama tetap menjadi sangat bermasalah.
Sel yang memberi kehidupan
Jawabannya ditemukan mendekati pertengahan abad terakhir. Para ilmuwan memutuskan bahwa untuk kloning, Anda perlu mengambil zigot (telur yang telah dibuahi) dari satu hewan, mengeluarkan materi genetik darinya, dan memasukkan inti sel somatik (non-reproduktif) hewan lain. Selama reproduksi seksual alami, organisme anak menerima satu set gen dari sel germinal ayah dan gen yang sama dari sel telur. Klon pada saat pembuatannya juga menerima sekumpulan gen ganda, tetapi hanya dari satu induk. Benar, organisme yang dihasilkan tidak akan menjadi salinan genetik yang lengkap: di setiap genom ada sejumlah mutasi acak yang tidak bertepatan bahkan pada klon.
Namun mutasi bukanlah masalah utama yang dihadapi para ilmuwan di pertengahan abad ke-20. Faktanya adalah bahwa setiap sel tubuh, kecuali sel reproduksi, bersifat somatik, dan setiap sel tubuh memiliki diferensiasinya sendiri. Dengan kata lain, dalam setiap sel hanya gen yang diperlukan untuk menjalankan "tugas resmi" yang berbeda untuk setiap organ yang bekerja. Para peneliti khawatir bahwa dengan mentransplantasikan materi genetik khusus tersebut ke dalam zigot, mereka akan membuat klon yang tidak dapat hidup. Keraguan ini dihilangkan oleh John Gurdon, setelah pada tahun 1962 dia mampu mengkloning katak dengan cara yang dijelaskan.
Ahli biologi John Gurdon
Video promosi:
Reuters
Benar, beberapa ilmuwan menganggap percobaan itu tidak sepenuhnya bersih, karena Gurdon menggunakan sel kecebong. Delapan tahun kemudian, pada tahun 1970, ia mampu mengulangi eksperimen yang sama, tetapi dengan sel dewasa. Klon selamat. Dengan demikian, para ilmuwan telah membuat penemuan yang menentukan di bidang kloning: sel somatik khusus dapat memberi kehidupan pada organisme baru.
Tikus dan tiga domba
Maka dibuka jalan untuk mengkloning mamalia. Namun, semuanya tidak berjalan mulus di sini: selama bertahun-tahun, para peneliti dari berbagai negara tidak dapat mengulangi eksperimen Gurdon pada hewan yang lebih kompleks. Kemudian mereka memutuskan untuk menyederhanakan tugas mereka: mereka menempatkan bukan inti sel somatik ke dalam zigot, tetapi sel embrio. Ilmuwan dari dua negara telah mencapai kesuksesan di sini: ahli genetika Soviet menciptakan tikus Masha, dan Inggris - domba Megan dan Morag.
Jadi mengapa Anda tidak bisa membuat klon menggunakan sel somatik? Setelah percobaan pertama yang gagal, para ilmuwan memutuskan bahwa tidak mungkin melakukan percobaan seperti itu dengan mamalia, pendapat ini berlaku di dunia ilmiah hampir sampai akhir abad ke-20. Dan kemudian Dolly muncul di Universitas Rosslyn (Inggris Raya) - mamalia pertama yang diperoleh sebagai hasil fusi telur dan sel somatik khusus. Jadi, apa yang diubah kelompok Jan Wilmuth dalam pengalaman itu sehingga Dolly bisa lahir?
Ahli Embriologi Ian Wilmut
Reuters
Para peneliti mengubah teknologinya sedikit: alih-alih zigot, mereka menggunakan telur yang tidak dibuahi.
Tetapi bahkan perubahan ini tidak membawa grup menuju kesuksesan absolut. Dolly muncul dari salah satu dari 277 telur; 28 anak kembarnya berhasil berkembang menjadi embrio, dan hanya dia yang dilahirkan. Tidak mungkin bahwa teknologi semacam itu dapat disebut berhasil dan dijalankan, tetapi pada akhir 1990-an, ini bukanlah yang dipikirkan para ilmuwan. Poin utamanya adalah untuk membuktikan bahwa mamalia dapat dikloning menggunakan sel somatik. Dari sudut pandang ini, penampilan Dolly sukses besar.
Nomor ID 6LL3
Domba tersebut lahir pada tanggal 5 Juli 1996 dengan nama (lebih tepatnya nomor) 6LL3. Ide untuk memberi klon mamalia pertama dengan nama Dolly muncul di benak para petani yang merawat ibu pengganti domba (ibu kandungnya telah meninggal tiga tahun sebelumnya; materi genetik yang digunakan dibekukan dan diawetkan dengan hati-hati hingga waktu yang lebih baik).
Mereka merasa lucu bahwa 6LL3 muncul dari kandang yang diambil dari ambing, jadi mereka menamai domba yang lahir dengan nama Dolly Parton, penyanyi country yang sebagian terkenal karena patung besar itu.
Domba itu hidup enam tahun dan melahirkan enam ekor domba. Benar, enam tahun tidak cukup untuk domba, yang, biasanya, mati pada usia 10-12, tetapi menurut versi resmi, kematian Dolly tidak ada hubungannya dengan konsekuensi kloning: selama dua tahun domba menderita radang sendi, dan pada akhir hidupnya ia juga tertangkap virus paru-paru yang parah. Pada tanggal 14 Februari 2003, salah satu hewan paling terkenal disuntik mati.
Mimpi Taman Jurassic
Tapi Dolly tidak langsung menjadi terkenal: dunia mengetahui keberadaannya hanya tujuh bulan setelah kelahirannya, pada 22 Februari 1997. Selama ini, para ilmuwan menerima hak paten untuk teknik transfer nukleus, sehingga mereka tidak dapat mengumumkan kesuksesan luar biasa mereka di media. Tapi saudara kembar Dolly memang muncul. Pada 2016, 13 di antaranya telah mencapai usia terhormat tujuh hingga sembilan tahun. Teknologi, yang pada awalnya tidak terlalu efektif, disempurnakan, yang memungkinkan untuk melakukan percobaan pada hewan peliharaan lainnya.
Salah satu tujuan utama yang dikejar para ilmuwan sekarang adalah "kebangkitan" spesies yang punah. Pelopor di bidang ini adalah para peneliti Spanyol: pada tahun 2009, mereka mengkloning seekor kambing Pyrenean, yang menghilang dari muka bumi sembilan tahun sebelumnya. Para ilmuwan beruntung: di Pusat Penelitian Pertanian dan Teknologi Aragon, materi genetik hewan itu diawetkan, yang digunakan dalam kloning. Keberhasilan domba Dolly, bagaimanapun, tidak dapat diulang: klon tersebut mati 7 menit setelah lahir karena cacat paru-paru bawaan.
Banyak ilmuwan percaya bahwa terlalu dini untuk membicarakan kloning spesies yang punah. Pertama, meskipun DNA hewan yang punah dapat diisolasi dari sisa-sisa, tidak jelas apa yang harus dilakukan dengan telurnya. Kelompok Oxford mencoba memecahkan masalah ini dengan sel telur terkait. Para peneliti sedang mengerjakan kebangkitan burung Dodo, yang menghilang pada akhir abad ke-17. Mereka menemukan bahwa kerabat terdekat dari burung besar yang tidak bisa terbang ini adalah merpati, dan lebih khusus lagi merpati mahkota Victoria, atau merpati paruh gergaji. Konsistensi teori Oxford masih harus dilihat.
Kedua, tidak jelas bagaimana organisme yang punah akan bereaksi terhadap kondisi lingkungan yang berubah. Kaum skeptis percaya bahwa organisme klon tidak akan mampu beradaptasi bahkan dengan komposisi atmosfer modern dan akan mati.
Tetapi kekhawatiran seperti itu seharusnya tidak menghentikan para ilmuwan. Komunitas ilmiah tidak dapat mengatakan dengan pasti bagaimana sel somatik terspesialisasi menjadi sel yang memberi kehidupan, atau mengapa telur harus digunakan dalam kloning daripada zigot. Mengantisipasi reaksi alam terhadap reproduksi spesies punah adalah tugas tanpa pamrih. Tidak diragukan lagi pantas untuk dicoba.
Yulia Popova
