Første apekatter klonet med teknikk som gjorde Dolly Sheep

Biologer i Shanghai, Kina, har skapt de første primatene klonet med en teknikk som ligner den som brukes til å klone Dolly fårene og nesten to dusin andre arter. Metoden har ikke klart å produsere levende primater til nå.

Forskere håper å bruke denne reviderte teknikken for å utvikle populasjoner av genetisk identiske primater for å gi bedre dyremodeller av menneskelige lidelser, som for eksempel kreft. Teknologien, beskrevet i Cell1 den 24. januar, kan også kombineres med genredigeringsverktøy som CRISPR-Cas9 for å skape genetisk konstruerte primate-hjernemodeller av menneskelige lidelser, inkludert Parkinsons sykdom.

"Dette papiret markerer virkelig begynnelsen på en ny epoke for biomedisinsk forskning," sier Xiong Zhi-Qi, en nevrologer som studerer hjernesykdom ved Det kinesiske vitenskapsakademiets institutt for nevrovitenskap (ION) i Shanghai. Han var ikke involvert i kloning prosjektet.

Men prestasjonen er også sannsynlig å øke noen bekymringer blant forskere og publikum om at teknikken kan brukes til å skape klonede mennesker. "Teknisk er det ingen barriere for menneskekloning," sier ION-regissør Mu-Ming Poo, som er medforfatter av studien. Men ION er bare interessert i å lage klonede ikke-menneskelige primater for forskergrupper, sier Poo: "Vi ønsker å produsere genetisk identiske apekatter. Det er vårt eneste formål. "

Primates har vist seg vanskelig å kopiere, til tross for mange forsøk ved bruk av standard kloningsteknikk. I den metoden blir DNA fra en donorcelle injisert i et egg som har fjernet sitt eget genetiske materiale.

ION forskere Sun Qiang og Liu Zhen kombinerte flere teknikker utviklet av andre grupper for å optimalisere prosedyren. Ett triks var å forkaste kjemiske modifikasjoner i DNA som oppstår når embryonale celler blir til spesialiserte celler. Forskerne hadde mer suksess med DNA fra føtale celler, i stedet for celler fra levende avkom.

Ved å bruke føtale celler skapte de 109 klonede embryoer, og implanterte nesten tre fjerdedeler av dem til 21 surrogataber. Dette resulterte i seks graviditeter. To lange tailed macaques (Macaca fascicularis) overlevde fødsel: Zhong Zhong, nå åtte uker, og Hua Hua, seks uker. Poo sier at paret virker sunt så langt. Instituttet venter nå på fødselen av ytterligere seks kloner.

Kloningspesialisten Shoukhrat Mitalipov fra Oregon Health and Science University i Portland sier at det kinesiske laget bør gratuleres. "Jeg vet hvor vanskelig det er," sier Mitalipov, som anslår at han brukte mer enn 15.000 apeegg i kloningforsøk i 2000-årene. Selv om han var i stand til å produsere stamcelle linjer fra klonede menneskelige og abe embryoer, resulterte hans lagets primatgraviditeter aldri i levende fødsel.

Klonede dyr gir noen betydelige fordeler over ikke-kloner som modeller for å studere menneskers sykdom. I eksperimenter med ikke-klonede dyr er det vanskelig å vite om forskjeller mellom test- og kontrollgruppene er forårsaket av behandling eller genetisk variasjon, sier Terry Sejnowski, en beregnende nevobiolog ved Salk Institute for Biological Studies i La Jolla, California. "Arbeide med klonede dyr reduserer variabiliteten av den genetiske bakgrunnen, så færre dyr er nødvendig," sier han.

Parkinsons studier

Sejnowski sier også at primathjerne er den beste modellen for å studere menneskelige psykiske lidelser og degenerative sykdommer. Evnen til å klone aper kan gjenopplive primatstudier, som har gått ned i de fleste land, sier Poo. Parkinsons sykdom eksperimenter som for tiden bruker hundrevis av apekatter kan gjøres med bare ti kloner, sier han.

Neuroscientist Chang Hung-Chun, også ved ION, sier at primatkloningsteknologien snart vil bli kombinert med genredigeringsverktøy for å studere menneskelige genetiske lidelser i primatehjernene. Genredigering er allerede brukt på å utvikle abeembryoer, men det gir mulighet for at noen celler ikke blir redigert, noe som da påvirker resultatene, sier Chang.

Ved kloning kan donorcellen redigeres før den injiseres i egget. Innen et år forventer Poo fødsel av klonte aper hvis celler har blitt genetisk redigert til modell sirkadian-rytmeforstyrrelser og Parkinsons sykdom.

Spurred av løftet om primatforskning, planlegger byen Shanghai store midler til et internasjonalt primatforskningsenter, som forventes formelt annonsert i løpet av de neste månedene. Senteret vil produsere kloner for forskere over hele verden. "Dette vil være CERN av primat neurobiologi," sier Poo. Det er allerede høy etterspørsel fra farmasøytiske selskaper som vil bruke klonede apekatter for å teste medikamenter, sier han.

Selv om de fleste reproduktive biologer ikke er i stand til å vurdere å bruke teknikken til å klone mennesker på grunn av etiske innvendinger, bekymrer Mitalipov at det kan bli forsøkt på en privat klinikk.

Kina har retningslinjer som forbyr reproduktiv kloning, men ingen strenge lover. Det har også en svak registrering av håndhevelsen av sine regler om bruk av stamceller for terapi. Noen andre land - spesielt USA - forbyr ikke reproduktiv kloning i det hele tatt. "Bare regulering kan stoppe det nå," sier Poo. "Samfunnet må være mer oppmerksom på dette."