FYI.

This story is over 5 years old.

Tech

Technisch gezien kunnen Chinese wetenschappers nu mensen klonen

Onderzoekers hebben twee java-apen gekloond met dezelfde techniek waarmee Dolly ter wereld kwam.
Foto: Qiang Sun, et al.

Eind november of begin december maken onderzoekers aan het Instituut voor Neurowetenschappen van de Chinese Academie der Wetenschappen iets ongelooflijks mee: de geboorte van twee genetisch identieke java-aapjes. Ze heten Zhong Zhong en Hua Hua, een verwijzing naar het Chinese woord ‘Zonghua,’ wat het Chinese volk betekent. Deze aapjes zijn de allereerste primaten die ooit echt gekloond zijn. Dat werd gedaan met een techniek die therapeutisch klonen heet. Dat is dezelfde methode die gebruikt werd om Dolly, het allereerste gekloonde dier ooit, twintig jaar geleden op aarde te zetten.

Advertentie

De onderzoekers van de Chinese Academie der Wetenschappen hopen dat deze genetisch identieke apen ons gaan helpen meer te leren over menselijke ziektes, maar de geboorte van Zhong en Hua betekent ook al heel veel voor klonen in het algemeen. Primaten staan erom bekend dat ze heel lastig te klonen zijn vanwege de unieke complexiteit van hun cellen. De geboorte van deze twee kloonaapjes is een proof of concept dat best wel eens zou kunnen leiden tot het klonen van andere primaten, waaronder misschien ooit mensen.

“De technische barrière van het klonen van primatensoorten, waaronder mensen, is nu doorbroken,” zei hoofdonderzoeker Qiang Sun dinsdagavond tijdens een persconferentie. “In principe kan deze techniek worden toegepast op mensen. Maar we doorbraken deze barrière om dierenmodellen te produceren die nuttig zijn voor de geneeskunde en menselijke gezondheid. Er zijn geen plannen om deze techniek op mensen toe te passen.”

Hua Hua, de tweede kloon. Foto: Qiang Sun, et al. / Chinese Academie der Wetenschappen

Therapeutisch klonen is een vorm van reproductief klonen waarbij de kern uit een willekeurige volwassen cel van een dier gehaald wordt, om die vervolgens te injecteren in een bevruchte eicel waarvan de kern verwijderd is. Dolly het schaap werd in 1996 als eerste dier op deze manier gekloond.

De afgelopen twee decennia zijn er in totaal 23 andere diersoorten gekloond met deze techniek, waaronder koeien, paarden, katten en varkens. Het succes van deze experimenten maakte sommige mensen bang dat er binnen afzienbare tijd designerbaby’s of menselijke klonen om organen uit te oogsten zouden komen. Toenmalig Amerikaans president Clinton besloot daarom in 1997 het gebruik van federaal overheidsgeld voor het klonen van mensen te verbieden. Alleen bleek de stap van het klonen van schapen naar het klonen van mensen een stuk groter dan gedacht.

Advertentie

De eerste gekloonde primaat was technisch gezien een resusaapje genaamd Tetra, dat in 1999 geboren werd. Tetra werd gekloond met een proces dat embryosplitsing heet. Deze techniek valt eigenlijk heel goed te vergelijken met hoe tweelingen normaal gesproken ontstaan. Je splitst een tweecellig embryo in twee aparte, identieke embryo’s en laat ze zelfstandig groeien. Hoewel er veel over dit proces bekend is en het relatief eenvoudig is, toch kunnen er maximaal vier genetisch identieke klonen uit één embryo gehaald worden. Om grotere hoeveelheden klonen te kunnen maken, is therapeutisch klonen nodig.

Een van de belangrijkste redenen waarom primaten zo moeilijk te klonen zijn op deze manier, komt door de manier waarop eicellen van primaten zijn opgebouwd. In onbevruchte eicellen van primaten (en dus ook mensen) zitten rond de chromosomen allerlei eiwitten genaamd mitotische spoelen. In andere zoogdieren zijn die spoelen juist wat meer rond de cel verspreid. Deze spoelen leiden chromosomen naar de juiste plaats tijdens het celdelingsproces waar je uiteindelijk een levende primaat aan overhoudt.

Het afgelopen decennium hebben onderzoekers ontdekt dat wanneer je de kern – en daarmee alle chromosomen – weghaalt uit een eicel van een primaat, dat dat ook de mitotische spoelen kan beschadigen of verstoren. Dat betekent dat wanneer een nieuwe celkern in het embryo wordt geïnjecteerd, de spoelen de chromosomen niet naar de juiste plaats kunnen leiden tijdens de celdeling. Dus hoewel onderzoekers wel in staat waren om een paar keer met succes primatenembryo’s te maken, overleefden die kloontjes door fouten tijdens de celdeling vaak niet langer dan een paar weken in de baarmoeder.

Advertentie

Zhong Zhong en Hua Hua. Foto: Qiang Sun, et al. / Chinese Academie der Wetenschappen

“Er zijn verschillende pogingen gedaan om niet-menselijke primaatsoorten te klonen,” zei Sun tijdens de persconferentie dinsdagavond. “Die zijn allemaal mislukt. Daardoor ontstond het idee dat de somatische kern van de primaatsoorten misschien niet in staat is om de genen uit te drukken die nodig zijn voor het ontwikkelen van embryo’s.”

Zoals beschreven in Cell overwonnen Sun en zijn collega’s deze hindernis door het overdrachtsproces van celkernen te optimaliseren om schade aan de eicel zo klein mogelijk te houden en door menselijk RNA toe te voegen aan de eicel van de kloon. Dat RNA schakelde in feite genen aan en uit die anders de groei van de primatenembryo zouden belemmeren. In Suns woorden “programmeerde” het RNA de celkern om de genen uit te drukken die nodig zijn voor de ontwikkeling van het embryo.

Toch duurde het even om dat programmeren goed te laten werken. Volgens de onderzoekers hebben ze de kern van volwassen cellen gebruikt om klonen in te brengen bij 42 apen, waarvan er 22 zwanger werden. Van deze zwangerschappen leverden er maar twee levende geboortes op, maar beide baby’s overleden een paar uur na de geboorte.

De onderzoekers hadden meer geluk toen ze de celkern gebruikten van bindweefselcellen uit een geaborteerde apenfoetus. Deze klooncellen werden geïnjecteerd bij 21 vrouwelijke apen en leverden vier zwangerschappen op. Daarvan werden twee zwangerschappen binnen twee maanden afgebroken, maar de andere twee zwangerschappen resulteerden in de geboorte van twee gezonde, genetisch identieke java-aapjes. Volgens de onderzoekers zijn de baby’s twee maanden na de geboorte nog steeds in uitstekende gezondheid.

Advertentie

“We hebben verschillende methoden geprobeerd, maar er werkte er maar een,” zei Sun in een verklaring. “Er ging veel fout voordat we een manier vonden om een aap met succes te klonen.”

Volgens Sun kan dezelfde methode waarmee ze de apen gekloond hebben ook worden gebruikt bij mensen, maar hij zei dat het erg onwaarschijnlijk is dat de Chinese overheid zijn goedkeuring zou verlenen voor het gebruik van menselijke cellen voor dit proces. Buiten de ethische controverse, had de methode bovendien ook een laag slagingspercentage. Toch is therapeutisch klonen een veelbelovende kandidaat voor het produceren van grote populaties genetisch identieke primaten. Sun en zijn collega’s denken dan ook dat dit goed van pas kan komen om menselijke ziektes te bestuderen, waarbij het aantal proefdieren “enorm kan worden teruggebracht.”

Allemaal heel indrukwekkend, maar waar zijn de designerbaby’s en organen waar we zo op zitten te wachten?

Dit artikel verscheen eerder op Motherboard US.