Opsigtsvækkende studie afslører hidtil ukendt problem ved kloning

Forestil dig, at du har en tegning, som du vil dele med alle, du kender. Du lægger den i en kopimaskine og tager én kopi. Men i stedet for at bruge originalen næste gang, tager du en kopi af kopien.

Efter 10, 20 eller 50 kopier af kopien er tegningen mere utydelig og har prikker og streger, som ikke var der fra start.

Det er præcis, hvad der sker, når man kloner dyr over mange generationer. Det viser et opsigtsvækkende nyt studie, der har været 20 år undervejs, og som afslører, at gentagen kloning har en øvre grænse.

»Man troede tidligere, at kloner var identiske med originalen, men det er nu blevet opdaget, at dette ikke er tilfældet,« lyder det fra studiets medforfatter Teruhiko Wakayama, professor ved Yamanashi University i Japan, til Videnskab.dk.

Det er korrekt, at man hidtil har troet, at der mestendels var tale om epigenetiske ændringer, når man klonede – altså ikke ændringer i selve DNA’et, men i de knapper, der tænder og slukker for gener, og som opstår som følge af miljø og livsstil.

Det er derfor ny viden, at der også i høj grad opstår mutationer i selve DNA’et, når man kloner. Det bekræfter Jan Bojsen-Møller Secher, lektor og ph.d. ved Institut for Klinisk Veterinærmedicin, Københavns Universitet:

»Det er et spændende og relevant studie. Det er ikke noget, vi har haft så meget fokus på tidligere,« fortæller lektoren, der selv forsker i dyrs reproduktion, og som har læst det japanske studie, der netop er udgivet i tidsskriftet Nature Communications.

Ikke en evighedsmaskine

Studiet finder, at kloning ikke er den evighedsmaskine, man kunne tro. Den japanske professor Teruhiko Wakayama og hans kolleger har i tidligere studier vist, at gentagen kloning – hvor en mus klones, og klonerne derefter klones igen – kan udføres i op til 25 generationer uden at påvirke afkommets helbred.

Herefter vidste man ikke, hvordan det ville gå. Det ved man nu. For forskerholdet fortsatte deres eksperimenter i 20 år. Med det resultat, at man har fundet tre afgørende knæk i gentagen kloning:

• Efter 27. generation begynder fødselsraten at falde på grund af ophobede DNA-fejl.
• Efter 40. generation sker der et hurtigt og markant dyk i succesraten for nye fødsler.
• Efter 57. generation når man den øvre grænse, hvor mutationerne er så massive, at afkommet dør umiddelbart efter fødslen.

»Vi har ikke tidligere kendt til de knæk, vi ser i studiet. Det er heller ikke noget, vi har interesseret os for i den grad før,« lyder det fra Jan Bojsen-Møller Secher.

Perfekt kopi findes ikke

Det ender galt, fordi hver gang en mus bliver klonet, sniger små mutationer sig ind i dens DNA. Det er en af grundene til, at kloner ikke er identiske kopier af originalen. De nye genfejl bliver – sammen med fejl fra tidligere generationer – givet videre uden undtagelse til den næste klon i rækken. Forskerne har endda opdaget, at ophobningen af fejl sker med ekstra høj hastighed.

»Det er blevet klart, at mutationer forekommer med en hastighed, der er tre gange højere end hos afkom født gennem naturlig parring,« siger Teruhiko Wakayama.

Han forklarer, at det er den tredobbelte fejlrate, der gør, at man relativt hurtigt ser ophobningen af fejl – allerede fra 27. generation. Fejlene betyder blandt andet, at moderkagens struktur ændres, hvilket hæmmer dyrenes fertilitet.

Parring er bedre end teknik

Studiets relevans skyldes særligt én pointe, mener Jan Bojsen-Møller Secher. For når gentagen kloning ender skidt, er det på grund af fraværet af parring.

Ved naturlig parring videregives kun halvdelen af forældrenes gener til afkommet, hvilket gør det muligt for naturen at sortere i generne. Hvis den ene forælder har et ødelagt gen, sørger naturen som oftest for, at det ikke gives videre. Enten ved at vælge afkom, der ikke bærer fejlen, eller ved at det sunde gen fra den anden forælder tager over.

Det er et filter, som sikrer, at mutationer ikke hober sig op hos parrede dyr, men som altså ikke findes hos klonede dyr.

Ikke nok med det viser studiet også, at parring kan være en redningsplanke for klonede dyr. Hvis svage klonede mus fra de sene generationer får lov til at parre sig naturligt, sker der en form for genetisk genopretning, så musene bliver mere frugtbare igen.

»På den måde er studiet en hyldest til kønnet reproduktion. Almindelig befrugtning indeholder en fantastisk mekanisme, så naturen selv finder ud af at nulstille genetikken og få de dårlige mutationer ud,« siger Jan Bojsen-Møller Secher.

Den originale mus dør

Den oplagte løsning på kloningens stopklods kunne være at blive ved med at klone den allerførste mus igen og igen. Når man ikke gør det, er årsagen enkel: Den oprindelige mus og cellelinjerne fra den dør med tiden, lyder svaret fra den japanske forskningsleder Teruhiko Wakayama.

»Selv hvis vi bevarer et stort antal celler fra det oprindelige dyr, før det dør, vil vi til sidst løbe tør for dem,« siger han.

Når kloning i det uendelige kunne være ønskeligt, er det, fordi der kan være dyr med helt særlige egenskaber, som man gerne vil bevare for eftertiden. Jan Bojsen-Møller Secher nævner som eksempel hunde, man har klonet efter terrorangrebet i New York 11. september 2001, fordi de var særligt dygtige til at finde ofre i ruinerne af de kollapsede tårne.

Større accept af kloning

Den nye viden skal ikke bruges til at stoppe kloning af mennesker ved 27. generation, selvom tanken hurtigt kan flyve derhen.

Den skal snarere bruges i forbindelse med kloning i landbruget, hvor man for eksempel forsøger at skabe superkøer, der giver ekstra meget mælk, eller grise med kød i topkvalitet, påpeger forskerne bag studiet.

Noget, man ikke gør i Danmark, påpeger Jan Bojsen-Møller Secher.

Han står dog selv bag en undersøgelse, der viser, at 80 procent af danske forbrugere er åbne for at købe mælk fra genetisk klonede dyr.

»Så der sker i øjeblikket et skifte i folks accept af den slags teknologier,« siger han.

Men det japanske forskerholds fund maner netop til forsigtighed. Superkoen eller -grisen kan ikke klones i det uendelige.

»Det er blevet klart, at den nuværende kloningsteknologi stadig har fejl,« siger Teruhiko Wakayama og peger på, at der er behov for yderligere grundforskning i kloning, hvis man skal overvinde forhindringerne.

»Studiet viser, at man ikke bare kan klone i det uendelige. Der skal kønnet befrugtning til. Hvis dyrelinjer, der bygger på klonede dyr, skal leve videre på sigt, skal klonerne parre sig,« slår Jan Bojsen-Møller Secher fast.