שיבוט אנושי: שיטות, שלבים, יתרונות, חסרונות - ביולוגיה - 2025

שיבוט בני האדם מתייחס לייצור של עותקים זהים של פרט. המונח נובע מהשורשים היוונים של "שכפול לא-מיני של אורגניזם." ייצור שיבוטים אינו תהליך שמוגבל למעבדה. בטבע אנו רואים שהשיבוטים נוצרים באופן טבעי. לדוגמה, ניתן להפיץ דבורים באמצעות שיבוטים של דבורה מלכתית.

הליך זה שימושי מאוד במדעי הביולוגיה, עם פונקציות שמעבר לייצור אנושי זהה לזה. השיבוט אינו משמש רק ליצירת שני אורגניזמים זהים, אלא הוא כרוך גם בשיבוט של רקמות ואיברים.

מקור: מאת en: הומר ל- SVG על ידי בלקורין, שונה ותורגם על ידי Wikibob, באמצעות Wikimedia Commons

איברים אלה לא יידחו על ידי גופו של המטופל, מכיוון שהם זהים גנטית אליו. לכן זוהי טכנולוגיה ישירה בתחום הרפואה ההתחדשות והיא אלטרנטיבה מבטיחה מאוד מבחינת ריפוי מחלות. שתי השיטות העיקריות המשמשות בשיבוט הן העברת גרעין של תאים סומטיים ותא גזע פלוריפוטנטי המושרה.

באופן כללי, מדובר בנושא של מחלוקת משמעותית. על פי מומחים, שיבוט אנושי טומן בחובו שורה של השלכות שליליות מבחינה מוסרית ואתית, יחד עם שיעורי התמותה הגבוהים של האנשים המשובטים.

עם זאת, עם קידום המדע, יתכן שבעתיד השיבוט יהפוך לטכניקה שגרתית במעבדות, הן לריפוי מחלות והן לסיוע בהתרבות.

הַגדָרָה

המונח "שיבוט אנושי" הוקף במחלוקות ובלבול רב במהלך השנים. השיבוט יכול לבוא בשתי צורות: פורייה ואחת טיפולית או חקירתית. הגדרות אלה אינן נכונות מדעית, אולם הן נמצאות בשימוש נרחב.

שיבוט טיפולי אינו מיועד ליצור שני אנשים זהים גנטית. במצב זה מטרת הסיום היא ייצור תרבית תאים שתשמש למטרות רפואיות. באמצעות טכניקה זו ניתן לייצר את כל התאים שאנו מוצאים בגוף האדם.

לעומת זאת, בשיבוט רבייה, העובר מושתל לנקבה כדי שיתבצע תהליך ההיריון. זה היה הנוהל המשמש לשיבוט דולי הכבשים ביולי 1996.

שימו לב שבשיבוט טיפולי העובר מעובד מתאי הגזע ולא מובא לידי ביטוי.

לעומת זאת, במעבדות גנטיקה ובביולוגיה מולקולרית, למילה שיבוט משמעות אחרת. זה כרוך בלקיחה והגברה של קטע DNA המוחדר לווקטור לביטויו לאחר מכן. הליך זה נמצא בשימוש נרחב בניסויים.

שיבוט היסטוריה

התהליכים הנוכחיים המאפשרים שיבוט של אורגניזמים הם תוצאה של עבודה קשה של חוקרים ומדענים במשך יותר ממאה שנה.

הסימן הראשון לתהליך התרחש בשנת 1901, שם הועבר העברת גרעין מתא תא דו-חיים לתא אחר. בשנים שלאחר מכן הצליחו המדענים לשכפל עוברים של יונקים - בערך בין שנות החמישים והשישים.

בשנת 1962 הושגה ייצור צפרדע על ידי העברת גרעין של תא שנלקח ממעי ראש הזרוע לביוץ אשר גרעיןו הוסר.

דולי הכבשה

באמצע שנות השמונים בוצע שיבוט של כבשים מתאים עובריים. באופן דומה, בשנת 1993 בוצע שיבוט בפרות. שנת 1996 הייתה המפתח למתודולוגיה זו, שכן אירוע השיבוט הידוע ביותר בחברה שלנו התרחש: דולי הכבשה.

מה היה ייחודי בדולי כדי לקבל תשומת לב תקשורתית? ייצורו בוצע על ידי לקיחת תאים מובחנים מבלוטות החלב של כבשה בוגרת, בעוד המקרים הקודמים עשו זאת באמצעות תאים עובריים בלבד.

בשנת 2000 כבר שונעו יותר משמונה מינים של יונקים ובשנת 2005 הועכסה עיקור בשם סנופי.

השיבוט בבני אדם היה מורכב יותר. במהלך ההיסטוריה דווח על הונאות מסוימות אשר גרמו להשפעה על הקהילה המדעית.

שיטות

העברת גרעין תא סומטי

באופן כללי, תהליך השיבוט אצל יונקים מתרחש בשיטה המכונה "העברת גרעין תאים סומטיים". זו הייתה הטכניקה בה השתמשו החוקרים במכון רוזלין בכדי לשבט את דולי הכבשים.

בגופנו אנו יכולים להבדיל בין שני סוגים של תאים: סומטיים ומיניים. הראשונים הם אלה היוצרים את "הגוף" או הרקמות של הפרט, בעוד שהמיניים הם הגמטות, גם הביוץ וגם הזרע.

הם נבדלים זה מזה בעיקר בכמות הכרומוזומים, הסומטיים הם דיפלואידים (שתי קבוצות של כרומוזומים), והמינים המאבלידיים מכילים רק מחצית. אצל בני אדם, בתאי הגוף 46 כרומוזומים ותאי המין 23 בלבד.

העברה גרעינית של תאים סומטיים - כפי שמשתמע מהשם - מורכבת מלקיחת גרעין מהתא הסומטי ולהכניסו לביצה שהגרעין שלה הוסר.

תא גזע מושרש

שיטה נוספת, יעילה פחות והרבה יותר עמלנית מהקודמת, היא "תא הגזע המושרה פלוריפוטנטית". לתאים פלוריפוטנטיים יכולת להצמיח כל סוג של רקמה - בניגוד לתא נפוץ בגוף שתוכנן למלא פונקציה ספציפית.

השיטה מבוססת על החדרת גנים המכונים "גורמים לתכנות מחדש" המשחזרים את יכולותיו הפלוריפוטנטיות של התא הבוגר.

אחת המגבלות החשובות בשיטה זו היא התפתחות פוטנציאלית של תאי סרטן. עם זאת, ההתקדמות בטכנולוגיה שיפרה והפחיתה את הנזק האפשרי לאורגניזם המשובט.

שלבים (בשיטה העיקרית)

השלבים לשיבוט העברת גרעין תאים סומטיים הם פשוטים מאוד להבנה והם כוללים שלושה שלבים בסיסיים:

רכיבים הנדרשים לשיבוט

תהליך השיבוט מתחיל ברגע שיש לך שני סוגים של תאים: מיני וסומטי.

תא המין חייב להיות סקר נשי הנקרא ביצית - המכונה גם ביצה או ביצית. ניתן לקצור את הביצה מתורם שטופל באופן הורמונלי כדי לעורר את הייצור של הגטות.

הסוג השני של התא חייב להיות סומטי, כלומר תא בגוף האורגניזם שאתה רוצה לשבט. ניתן לקחת זאת מתאי כבד למשל.

העברת ליבה

השלב הבא הוא הכנת התאים להעברת הגרעין מהתא הסומטי של התורם לידי הביצית. כדי שזה יקרה, הביצית חייבת להיות נטולת הגרעין שלה.

לשם כך משתמשים במיקרופיפט. בשנת 1950 ניתן היה להראות שכאשר נקב ביצה עם מחט זכוכית, התא עבר את כל השינויים הקשורים להתרבות.

אף שחלק מהציטופלזמה עשויה לעבור מתא התורם לביצית, התרומה של הציטופלזמה היא כמעט מוחלטת על ידי הביצית. לאחר ביצוע ההעברה, יש לתכנת מחדש את הביצית הזו בגרעין חדש.

מדוע יש צורך בתכנות מחדש? תאים מסוגלים לאחסן את ההיסטוריה שלהם, או במילים אחרות זה שומר זיכרון של ההתמחות שלהם. לכן יש למחוק זיכרון זה כך שהתא יוכל להתמחות שוב.

תכנות מחדש היא אחת המגבלות הגדולות ביותר של השיטה. מסיבות אלה נראה כי האדם המשובט סובל מהתיישנות מוקדמת והתפתחות לא תקינה.

הַפעָלָה

יש להפעיל את התא ההיברידי כדי שכל התהליכים ההתפתחותיים יתרחשו. ישנן שתי שיטות בהן ניתן להשיג מטרה זו: בשיטת אלקטרופוזיה או בשיטת רוסלין ובשיטת מיקרו הזרקה או בשיטת הונולולו.

הראשון מורכב משימוש במכות חשמל. בעזרת יישום זרם דופק או יונומיצין הביצית מתחילה להתחלק.

הטכניקה השנייה משתמשת רק בפולסים של סידן כדי להפעיל את ההפעלה. זמן זהיר לתהליך זה יתקיים, כשעתיים עד שש שעות.

כך מתחיל היווצרות של בלסטוציסט שימשיך בהתפתחות תקינה של עובר, כל עוד התהליך בוצע נכון.

יתרון

אחד היישומים העיקריים של השיבוט הוא טיפול במחלות שאינן קלות לריפוי. אנו יכולים לנצל את הידע הרחב שלנו בכל הקשור להתפתחות, ובמיוחד לשלבים המוקדמים, וליישם אותו על רפואה מחודשת.

תאים המשובטים באמצעות העברת גרעיני תאים סומטיים (SCNT) תורמים רבות לתהליכי מחקר מדעי ומשמשים כתאי מודל לבדיקת סיבת המחלה וכמערכת לבדיקת תרופות שונות.

יתר על כן, ניתן להשתמש בתאים המיוצרים על ידי מתודולוגיה כאמור להשתלה או ליצירת איברים. תחום רפואה זה מכונה רפואה רגנרטיבית.

תאי גזע מהפכים את הדרך בה אנו מטפלים במחלות מסוימות. רפואה רגנרטיבית מאפשרת השתלת תאי גזע אוטולוגיים, ומבטלת את הסיכון לדחייה על ידי המערכת החיסונית של האדם הפגוע.

בנוסף, ניתן להשתמש בו לייצור צמחים או בעלי חיים. יצירת העתקים זהים של האדם המעניין. ניתן להשתמש בו כדי ליצור מחדש בעלי חיים שנכחדו. לבסוף, זו אלטרנטיבה לאי פוריות.

איך זה עובד?

לדוגמה, נניח שיש חולה עם בעיות כבד. באמצעות טכנולוגיות אלה אנו יכולים לגדל כבד חדש - תוך שימוש בחומר הגנטי של המטופל - ולהשתיל אותו, ובכך לבטל כל סיכון לפגיעה בכבד.

נכון לעכשיו, התחדשות הצליחה להיות מיוצאת לתאי עצב. יש חוקרים המאמינים כי ניתן להשתמש בתאי גזע בהתחדשות המוח ומערכת העצבים.

חסרונות

בעיות אתיות

החסרונות העיקריים של השיבוט נובעים מהדעות האתיות סביב הנוהל. למעשה, מדינות רבות שכפול אסורות כחוק.

מאז שיבוט הדולי הכבשים המפורסם התרחש בשנת 1996, מחלוקות רבות הקיפו את סוגיית התהליך הזה המיושמת בבני אדם. אנשי אקדמיה שונים נקטו עמדות בדיון מפרך זה, מדענים ועד עורכי דין.

למרות כל היתרונות שיש בתהליך, האנשים המתנגדים לו טוענים כי האדם המשובט לא יהנה מבריאות פסיכולוגית ממוצעת ולא יוכל ליהנות מהיתרון שיש לזהות ייחודית ובלתי ניתנת לחזרה.

בנוסף, הם טוענים כי האדם המשובט יחוש שעליו לעקוב אחר דפוס חיים ספציפי של האדם שהוליד אותם, כך שיוכלו להטיל ספק ברצונו החופשי. רבים רואים כי לעובר יש זכויות מרגע ההתעברות, ושינוי זה פירושו הפרתו.

נכון לעכשיו הגיעה המסקנה הבאה: בגלל ההצלחה הלקויה של התהליך בבעלי חיים והסיכונים הבריאותיים הפוטנציאליים שהם מהווים הן לילד והן לאם, אין זה מוסרי לנסות שיבוט אנושי מסיבות בטיחותיות.

בעיות טכניות

מחקרים שנערכו על יונקים אחרים אפשרו לנו להסיק שתהליך השיבוט מוביל לבעיות בריאותיות שבסופו של דבר מביאות למוות.

על ידי שיבוט עגל מגנים שנלקחו מאוזנה של פרה בוגרת, החיה המשובלת סבלה מבעיות בריאותיות. כבן חודשיים בלבד, העגל הצעיר נפטר מבעיות לב וסיבוכים אחרים.

מאז 1999 הצליחו החוקרים לציין כי תהליך השיבוט מוביל להפרעה להתפתחות הגנטית התקינה של אנשים, וגורם לפתולוגיות. למעשה, שיבוט הכבשים, הפרות והעכברים שדווחו לא הצליח: האורגניזם המשובט מת זמן קצר לאחר הלידה.

במקרה המפורסם של שיבוט דולי הכבשה, אחד החסרונות הבולטים היה הזדקנות מוקדמת. תורם הגרעין ששימש לייצור דולי היה בן 15, כך שהכבשה המשובלת נולדה עם מאפיינים של אורגניזם מאותו גיל, מה שהוביל להתדרדרות מהירה.

הפניות

1. גילברט, SF (2005). ביולוגיה התפתחותית. פנמריקנית רפואית אד.
2. Jones, J. (1999). השיבוט עלול לגרום למומים בריאותיים. BMJ: British Medical Journal, 318 (7193), 1230.
3. Langlois, A. (2017). הממשל העולמי של השיבוט האנושי: המקרה של אונסק"ו. תקשורת של פאלגרב, 3, 17019.
4. מקלארן, א '(2003). שיבוט. מחסומי עריכה.
5. Nabavizadeh, SL, Mehrabani, D., Vahedi, Z., and Manafi, F. (2016). שיבוט: סקירה בנושאי ביו-אתיקה, משפטים, תורת המשפט והתחדשות באיראן. כתב העת העולמי לכירורגיה פלסטית, 5 (3), 213-225.