Делумно клонирање

Врска помеѓу целосно диференцирани „стари“ клетки, плурипотентни матични клетки произведени преку класично клонирање и „млади“ клетки произведени со делумно клонирање.

Во областа на клеточната биологија, методот на делумно клонирање претвора целосно диференцирана „стара“ соматска клетка во делумно препрограмирана „млада“ клетка која ги задржува сите специјализирани функции на диференцираната „стара“ клетка, но е едноставно помлада. Методот на делумното клонирање ги менува одликите поврзани со старите клетки. На пример, старите, старечки, „подмладени“ клетки со делумно клонирање се ослободени од високо кондензирани хетерохроматински фокуси поврзани со стареење и повторно го стекнуваат потенцијалот за пролиферација на младите клетки. На тој начин, методот на делумното клонирање ги подмладува старите клетки без дедиференцијација и поминување низ ембрионска, плурипотентна, фаза.

Метод

Делумното клонирање се состои во воведување на соматско возрасно или стареење клеточно јадро или цела клетка со зголемени мембрански пори во (активиран) ооцит и да биде повлечена оваа третирана клетка пред да се случи нејзината дедиференцијација и првата клеточна делба. Така, способноста за напредно подмладување на ооцитот е користено само привремено со цел да биде добиено делумно природно подмладување. Делумното клонирање дозволува да биде предвиден избран степен на делумно подмладување при промена на времетраењето на воведувањето на третираната клетка во ооцитот. Користењето на дедиференцијација на делумно клонираните клетки и нејзиното препрограмирање на возраст може да биде, барем делумно, раздвоено. Така постоењето на изолиран старечки часовник би се потврдило барем за време на одреден дел од клеточната еволуција и инволуција.

Примена

Првиот опитен резултат покажува можна висока ефикасност во делумно подмладување на остарените клетки на глушецот. Забележително, Делумното клонирање подмладува исклучиво едно ткиво или орган, за разлика од класичното клонирање, затоа делумното клонирање не може да реконституира цел организам. Понатаму, делумното клонирање е изводливо за неколку часа наспроти класичното клонирање или индуцираните плурипотентни матични клетки на кои им се потребни недели или месеци.

Класичното клонирање може да ги подмлади старите клетки, но постапката бара старите клетки вештачки да поминат низ фазата на ембрионски клетки. Делумното клонирање дава предност што старите клетки што треба да бидат подмладени не мора да минуваат низ фазата на ембрионски клетки и едноставно се помлади.

Продолжувањето на човечкиот животен век, во смисла на корисни, квалитетни, години додадени на животот, е цел за многумина од памтивек. И додека целта чие постигнување било сметано за неверојатно, или барем остварлива само во далечна иднина, откритието дека животните можат да бидат клонирани многу ја приближи целта за подмладување. Извонредното откритие дека животните можат да бидат клонирани покажа дека јадрото на старата клетка може да биде користена како дарител во таканаречените опити „јадрен пренос“ каде старото јадро е пренесувано во јајце-примач чијшто сопствен јадрен материјал е отстранет. „Реконструираното“ јајце потоа е поттикнувано да го вклучи развојот и се развива низ ембрионска фаза што резултира, штом ембрионот ќе биде засаден во сурогат мајка, во новороденче. Така, една стара клетка може да доведе до новороденче, кое има вообичаен животен век: возраста на дарителската клетка е „избришана“ и вратена во младешка состојба. Имено, во класичното клонирање на животни, постапката на подмладување вклучува враќање во ембрионски облик. Така, специјализираните функции на возрасната клетка исто така се „избришани“ и се враќаат на врстата на ембрионска клетка. И во класичното клонирање, преминот низ оваа ембрионска состојба е задолжителен за староста на клетката да биде „избришана“.

Клучниот поим што го прикажува „делумното“ клонирање од „класичното“ клонирање е одвојувањето на механизмите што „чисто ја бришат“ специјализацијата на клетката од оние што ја „чисто ја бришат“ возраста на клетката. Накратко, делумното клонирање има за цел да ги задржи специјализираните функции на клетката и едноставно да ја направи помлада, на пример, клетката на кожата се подмладува без да мора да помине низ ембрионската фаза што е задолжителна за подмладување преку класичната техника на клонирање (види дијаграм) .

Во лабораторијата во Истражувачкиот центар Борстел (германски: Forschungszentrum Borstel), нивната работа на делумно клонирање е насочена, меѓу другото, на ограничената, привремена, инкубација на „стара“ клетка во јајцето. На овој начин само староста на клетката е „бришена“ и е задржувана нејзината специјализирана, диференцирана состојба. Едноставно е помладено без да помине низ ембрионската состојба. Мерката на дијаграм што ја покажува разликата помеѓу „класичното“ и „делумното“ клонирање: Класичното клонирање (патеката дадена со црните стрелки) може да подмлади стара клетка, но бара премин низ ембрионска фаза. „Делумно клонирање“ (дадено со црвената стрелка) ги подмладува старите клетки без премин низ ембрионски стадиум. Мерката за подмладување во тој систем е, прво, повторно стекнување на способноста на старата клетка да биде поделена, нешто што се губи во старите клетки и, второ, губење на одликите што се поврзани со старите клетки.

Доколку ваквото подмладување е остварливо, последиците за медицината би биле длабоки. Тоа би ја избегнало потребата вештачки да се помине низ ембрионски стадиум - било со јадрен пренос или со таканаречениот метод со индуцирано плурипотентни клетки - за подмладување на клетките. Едноставно ќе може да бидат земени стари клетки од пациент и потоа да му бидат вратени на пациентот сопствените, хистокомпатибилни, подмладени срцеви клетки, клетки на црниот дроб итн. За разлика од циклусот на вештачка дедиференцијација на соматските клетки во матични клетки, а потоа вештачката повторна диференцијација на матичните клетки до саканиот диференциран вид клетки, што е многу неефикасно, одзема време и резултира со нестабилни видови клетки. Постапката на делумно клонирање би била ефикасна и брза, а со тоа и евтин и во однос на материјалите и на работната сила. Накратко, делумното клонирање има огромен потенцијал за ублажување на човечкото страдање и болести: тоа е најбрзиот и најевтин пат до успешна регенеративна медицина. Делумното клонирање, исто така, ги избегнува етичките проблеми поврзани со „класичното“ клонирање со тоа што не резултира со живородени - тоа само го користи ооцитот накратко како средство за кондиционирање и со тоа исклучиво подмладување на старата клетка.