Den perfekte klon kan være ren utopi
Klonede grise er ofte lige så forskellige som naturligt avlede grise, viser forskning. Derfor kan det være problematisk, hvis man laver forsøg med kloner i den tro, at de er ens. Få her svar på, hvorfor klonerne kan være så forskellige.

To etårige, genetisk identiske hunmus. Det fremgår tydeligt, hvor stor en forskel det kan gøre, hvilke gener der udtrykkes fra DNA’et. (Foto: Dana Dolinoy, University of Michigan, Randy Jirtle, Duke University)

 

Klonede dyr anses for at være mere ens end dyr, der er undfanget på naturlig vis, idet de er kopier af hinanden præcis ligesom enæggede tvillinger.

Når man bruger klonede dyr til dyreforsøg, skulle man altså tro, at man behøver færre individer for at opnå pålidelige resultater, fordi variationen mellem dyrene er mindre. Det burde være en fordel, især når der er tale om omkostningskrævende dyr som svin eller andre større dyr.

Vores forskning på DTU Veterinærinstituttet viser imidlertid, at grisekloner ofte er meget forskellige og desuden reagerer anderledes end den gris, de er klonet fra, hvilket går imod den gængse opfattelse.

I løbet af de sidste 10 år har forskergrupper fra hele verden vist lignende tendenser: De har blandt andet fundet ud af, at der er lige så stor variation i udtrykket af visse gener og blodmarkører hos klonede grise som hos almindeligt avlede grise.

Derudover ved vi, at klonede grise ofte får forhøjet blodtryk og vejrtrækningssygdomme, selvom moderdyret ikke har disse sygdomme.

Fedmemarkører opfører sig forskelligt

I et studie, hvor vi så på, hvilken indflydelse fedme har på grises medfødte immunforsvar, var der stor forskel på, hvordan klonerne og ikke-klonerne reagerede.

Fakta

Kloning af grise foregår i dag ved, at man tager cellekernen ud af et æg fra en gris, så man får en tom ægcelle. Dernæst tager man en celle fra det dyr, man ønsker at klone (donordyret). Det kan for eksempel være en hudcelle. Man tager så hudcellens kerne ud og sætter den ind i den tomme ægcelle. Operationen foregår i en petriskål med nogle ret skrappe vækstfaktorer, der omprogrammerer cellen til at blive en stamcelle, som kan dele sig til et foster. Når ægget begynder at dele sig, kan det efter nogle celledelinger sættes op i livmoderen på en surrogat-gris.

Sammenligningen blev lavet på såkaldte akutfaseproteiner i blodet og på genekspressionen af immunfaktorer i tre slags fedtvæv samt i levervæv.

Akutfaseproteiner findes i blodet, og antallet stiger kraftigt under betændelsestilstande. I klonerne var niveauet af nogle markører opreguleret i forhold til niveauerne i den ikke-klonede gruppe. For andre markører forholdt det sig omvendt.

Kloners immunforsvar er anderledes

Forsøgene viste altså, at klonede grises medfødte immunforsvar er ændret i forhold til ikke-kloners medfødte immunforsvar som reaktion på fedme.

Yderligere viste det sig, at variationen i, hvor meget disse genetiske markører blev udtrykt i vævet, var lige så stor indbyrdes for de klonede grise som hos de almindeligt avlede grise. Det svarer lidt firkantet til, at en gruppe femlinger har lige så forskellige medfødte immunforsvar som fem søskende.

Det strider mod ideen om, at klonede dyr er identiske.

Kloning kan påvirke adfærd

Vores observationer tyder på, at kloning ændrer afkommets medfødte immunforsvar.

Sådan kloner man en gris.(Grafik: Aktuel Naturvidenskab)

Derudover har andre forskergrupper observeret, at kloning også kan have effekt på dyrets adfærd: Kloner er ofte mere bange og urolige end normalt avlede grise.

Klonerne vejer også mindre og har ofte et højere stofskifte end ikke-kloner. De kan tilmed have forskellig hårlængde og forskellige pletter på huden indbyrdes, hvilket igen tyder på, at de ikke har ens genudtryk.

Kloning resulterer således i en helt 'ny' type gris, der responderer anderledes både molekylært og adfærdsmæssigt end det oprindelige dyr.

 

Hvad er årsagen?

En del af forklaringen på, at kloner er forskellige, skal findes i metoden. Kloning er en ret hårdhændet metode, som kan forstyrre de meget følsomme processer, der foregår under fosterudviklingen.

Såkaldt epigenetik spiller formentlig også en ikke ubetydelig rolle i udviklingen af forskellige kloner.

Epigenetik dækker over alle de processer og faktorer, der er med til at påvirke, hvilke gener der bliver udtrykt, og i hvilken grad de bliver udtrykt. Ved at ændre på epigenetikken kan man for eksempel få to kloner til at udtrykke helt forskellige gener og dermed se helt forskellige ud. Det vil sige, at det betyder mindre, om DNA-sekvensen er ens i de to kloner.

 

Epigenitikkens betydning

Fakta

Epigenetik er defineret som ændringer i genekspression, der ikke indebærer en ændring i DNA-sekvens. Epigenetik er med til at bestemme, om en given celle bliver til for eksempel en hudcelle eller en levercelle. DNA-molekylet er pakket ekstremt tæt sammen i strukturer kaldet histoner, og DNA’et skal rulles ud fra histonerne, før det kan aflæses. En masse faktorer er afhængige af denne oprulning, for eksempel transkriptionsfaktorer, messengerRNA og mikroRNA.

At epigenetikken spiller en betydelig rolle er da også efterhånden ved at være bredt accepteret i videnskabelige kredse.

Forskere har for eksempel vist, at afkom fra mus, der er genetisk manipulerede til at være fede, ikke bliver fede alligevel. Udseendet (fænotypen) af afkommet bliver altså ikke nødvendigvis det samme, selvom donordyret og afkommet har samme DNA (genotype).

Det samme problem har vist sig at gælde for grise: Fede transgene grise giver ofte anledning til kloner med en helt normal vægt.

Vi mennesker har altså endnu ikke knækket koden til, hvordan vi kan styre prægningen af generne. Derfor kan vi stadig ikke garantere, at arvelige anlæg for en given egenskab udtrykkes i næste generation på trods af, at DNA’et er programmeret til at videreføre den ønskede egenskab.

Den perfekte klon er altså stadig uden for rækkevidde.

 

En gris er ikke bare en gris

At kloner er forskellige fra deres donor kan blive et problem, hvis man vil sammenligne sine resultater fra klonede dyr med resultater fra ikke-klonede dyr, fordi det svarer til at sammenligne æbler og pærer.

Fakta

Professor Peter M. H. Heegaard har skrevet artiklen i samarbejde med ph.d. Tina Rødgaard Højbøge fra DTU's faggruppe for innat immunologi og kommunikationsmedarbejder Anne Lykke.

Hvis man for eksempel ved fra litteratur, hvordan en gris af en bestemt race responderer på et medikament eller stof, kan man ikke altid være sikker på, at responsen er præcis den samme som i en klonet gris af samme race.

Det kan altså være svært at sammenligne forsøg, men mange er formentlig ikke opmærksomme på denne problematik. Sagens kerne er, at man som forsker skal tænke sig godt om, før man sætter et forsøg op med kloner. De er dyrere at arbejde med, og spørgsmålet er, om resultaterne bliver tilsvarende mere pålidelige.

 

Kloner er stadig vigtige

Kloning er dog stadig en meget vigtig teknik, idet man i mange forsøg har brug for transgene dyr, dvs. dyr der har fået genetisk materiale fra en anden art.

Men forskningen i kloner og epigenetik viser, at man skal være påpasselig med at bruge de klonede dyr i sammenligningsstudier i den tro, at de er ens.

Der er brug for yderligere studier af forskellen mellem kloner, og hvad denne forskel skyldes. I mellemtiden kan man argumentere for, at det er lige så fornuftigt at bruge ikke-klonede dyr til studier af immunforsvarets reaktion på fedme eller lignende sammenligningsstudier, fordi disse dyr er en lige så god model som kloner.

Videnskab.dk Podcast

Lyt til vores seneste podcast herunder eller via en podcast-app på din smartphone.