Enigma clonării cailor

Pentru concurentul de grand-prix Mark Watring, din Hidden Valley, California, oportunitatea de a clona cai a fost prea interesantă pentru a o rata. El obținuse succese internaționale?inclusiv o medalie de aur individuală la Jocurile Panamericane din 2003?cu cabalina Holsteiner Sapphire. Dar el a regretat că campionul de sărituri peste obstacole, acum în vârstă de 18 ani, nu va avea niciodată șansa de a produce urmași cu același potențial atletic.

„Fiecare călăreț are acel cal special… cel pe care a avut succes și cu care a creat o legătură specială”, spune Mark. „Cei mai mulți dintre ei rămân în familie?nu sunt vânduți?după ce nu mai concurează. Așa că ai acel câștigător în vârstă de 28 de ani pe teren și, când te uiți la el, nu poți să nu te întrebi „ce-ar fi dacă am putea face asta din nou?””

Într-un viitor nu prea îndepărtat, Mark va putea începe să răspundă la această întrebare. După multe investigații și cercetări, el și partenerii săi, John și Debi Bohannon, au decis să îl cloneze pe Sapphire în 2009. În februarie anul trecut, Saphir, un mânz identic din punct de vedere genetic, s-a născut cu ajutorul clonării cailor. „Sunt deja pregătit să îl călăresc”, spune Mark. „Sunt foarte entuziasmat de el” și de ceea ce ne poate rezerva viitorul.

O tehnologie emergentă
Saphir este unul dintre cei aproximativ 75 de cai clonați care au fost produși de când prima clonă ecvină?un catâr numit Idaho Gem?s-a născut în mai 2003 în Statele Unite. Au fost clonați campioni la cursele de tăiat și la cursele de butoaie, foști concurenți olimpici, ponei de polo, câștigători ai curselor de cai Quarter Horse și un cal al anului al Asociației Professional Rodeo Cowboys ?Association. Ei sunt o mărturie a ceea ce se poate realiza prin progresele științei moderne. Cu toate acestea, etica clonării suscită încă dezbateri. Și chiar și în rândul celor care susțin utilizarea ei, mai multe întrebări importante așteaptă răspunsuri. De exemplu, este un cal clonat cu adevărat identic cu originalul și va fi capabil să demonstreze aceleași abilități atletice?

ViaGen, firma din Austin, Texas, responsabilă pentru clonarea lui Sapphire, își propune să furnizeze răspunsuri prin munca sa. Compania cu capital privat a fost înființată în ianuarie 2002 pentru a furniza servicii comerciale de bănci de gene, clonare și genomică pentru bovine, cabaline și porcine. În 2003 a achiziționat drepturile asupra tehnologiilor de clonare dezvoltate de Institutul Roslin, instituția de cercetare din Edinburg, Scoția, unde a fost clonată oaia Dolly în 1996.

ViaGen a clonat primul său cal în 2006. Astăzi, este responsabilă pentru aproximativ 55 dintre caii clonați care trăiesc în lume, potrivit lui Candace Dobson, asociat de marketing al ViaGen. Printre aceștia se numără Gemini?clona din 2008 a legendei de marele premiu de sărituri peste obstacole Gem Twist. Printre numeroasele realizări ale lui Gem de-a lungul vieții, cabalinul pur-sânge a obținut două medalii de argint la Jocurile Olimpice din 1988 și a fost desemnat cel mai bun cal din lume la Jocurile Ecvestre Mondiale din 1990 de la Stockholm, Suedia. A fost clonat de antrenorul său de-o viață, Frank Chapot, care acum îl deține pe Gemini și intenționează să îl crească ca armăsar. „Cea mai mare parte a afacerii noastre este reprezentată de castrații pe care oamenii ar dori să îi recupereze ca armăsari de reproducție”, spune Candace.Procesul
Procesul de clonare la ViaGen începe cu o procedură de 1.500 de dolari, cunoscută sub numele de „banca de gene”, pentru a colecta și păstra informațiile genetice care se găsesc în ADN-ul unui animal. Potrivit lui Candace, un kit de gene-banking este trimis la medicul veterinar al unui client. Acesta folosește punga de biopsie pe care o conține pentru a extrage o mostră de țesut de mărimea unghiei mici a unei persoane de pe creasta gâtului calului. Proba este apoi trimisă la laboratorul ViaGen, unde o cultură va produce milioane de celule. Acestea vor fi supuse la temperaturi extrem de scăzute în timpul unui proces numit crioconservare.

„Chiar dacă nu sunteți gata să clonați, banca de gene este un proces simplu”, explică Candace. „Odată ce este făcut, este făcut” și poate fi considerat o investiție în viitor. Pentru o taxă de 150 de dolari pe an, materialul genetic conservat poate fi stocat pentru o perioadă extinsă. Potrivit ViaGen, ADN-ul celular conservat în azot lichid a fost regenerat după zeci de ani și, ipotetic, ar putea fi conservat timp de secole.

„Din acea singură mostră, ai putea, potențial, să clonezi la infinit”, spune Candace. „Nu ar trebui să trebuiască să recoltezi vreodată un cal”. Ea adaugă că, odată ce un cal moare, este de obicei prea târziu pentru a mai recupera o mostră viabilă. Țesutul nu poate fi prelevat de la un cal care a fost eutanasiat.

Când un client ia decizia de a merge mai departe cu clonarea, ViaGen ia un ovul nefertilizat (ovocit) de la o iapă donatoare și îndepărtează ADN-ul. „În esență, aveți o pânză albă”, explică Candace. „Apoi luăm una dintre celulele conservate ale calului, o inserăm în ovul și le fuzionăm într-un proces care imită fertilizarea – sperma care lovește ovulul.” După aceea, embrionul clonei începe să se dividă la fel ca un embrion conceput în mod natural. Pentru o perioadă scurtă de timp, acesta crește într-o cultură, apoi este supus unui transfer convențional de embrioni. „Îl punem într-o iapă surogat”, spune Candace. „Ea îl poartă timp de aproximativ 11 luni și iese copilul.”

ViaGen percepe 165.000 de dolari pentru serviciul său de clonare: 10 procente se plătesc atunci când se inițiază un contract, 40 de procente atunci când iapa primitoare este de 120 de zile și restul de 50 de procente atunci când mânzul are 60 de zile și este gata să plece acasă.

Complicații și concepții greșite
Ca o modalitate de a încuraja înțelegerea procesului tehnologic avansat, Candace subliniază importanța diferențierii clonării de ingineria genetică. „Nu schimbăm nimic din genetica calului”, spune ea. „Facem un duplicat genetic. Explicația pe care oamenii par să o înțeleagă de obicei este că o clonă este un geamăn identic născut câțiva ani mai târziu.”

Ea admite că, la fel ca orice altă tehnologie de reproducere, clonarea are riscurile sale. „Suntem încă în stadii incipiente”, spune ea. „Rata noastră de eficiență în acest moment este aproximativ la egalitate cu ceea ce a fost transferul de embrioni la aceeași vârstă. Dacă vă gândiți, prima clonă din lume?oaia Dolly?s-a născut relativ recent, în 1996. Așadar, suntem la doar 15 ani distanță. Atunci când pierdem un embrion, de obicei este la început, iar acesta este pur și simplu reabsorbit de iapă.

„Există o mulțime de concepții greșite despre clone”, continuă Candace. „Au fost publicate studii de cercetare care notează dificultăți precum defecte la naștere și ombilicuri mari. ViaGen pur și simplu nu a observat aceleași probleme în producția noastră de ecvidee.”

O percepție răspândită, potrivit lui Candace, este că clonarea creează un avantaj nedrept. Ea nu este de acord. „Există atât de mult mediu care intră într-o carieră de succes. Cu clonarea, te uiți la genetică. Este doar un alt instrument în cutie.

„Oamenii cu cei mai mulți bani se înmulțesc deja cu cei mai buni cai.” Candace continuă. Și nu există niciun beneficiu în a produce prea mult dintr-un lucru bun. „Luați-i pe cei de la Quarter Horse, de exemplu”, spune ea. „Ei nu vor să vadă o clasă de tăiere formată din 15 Smart Little Lenas. Nimeni nu va face niciodată așa ceva. A face atât de multe copii ale unui cal nu ar face decât să-i scadă valoarea.”

Candace le răspunde, de asemenea, celor care cred că clonarea nu este naturală și o compară cu jocul lui Dumnezeu. „Răspunsul meu este întotdeauna că nu există nimic din reproducerea modernă care să fie natural”, spune ea. „Reproducerea selectivă nu este naturală. Interferați cu procesul doar prin simpla selectare a pedigriilor pentru reproducere.”

Caii clonați de ViaGen au produs deja două generații de urmași prin mijloace de reproducere tradiționale. Potrivit lui Candace, nu au existat repercusiuni negative. „Am avut cinci sau șase cai care au o a doua recoltă de mânji pe teren, așa că sunt acolo producând normal și concurează”, spune ea. Cu toate acestea, „nu avem prea mulți oameni gata să sară pe aspectul de performanță al clonării, deoarece există atât de mult mediu care contribuie la succesul unui cal”. De fapt, ViaGen recomandă clienților săi să își gestioneze așteptările în ceea ce privește performanța. „Singura garanție genetică pe care o putem oferi este că animalul va avea exact aceeași valoare de reproducere ca și originalul. Așa că vă rugăm să nu vă așteptați ca clona lui Gem Twist să iasă și să câștige din nou o medalie olimpică.”

Un viitor incert
Katrin Hinrichs, DVM, PhD, este profesor la Colegiul de Medicină Veterinară al Universității Texas A&M și expert în clonarea ecvideelor. În 2005, ea a condus echipa responsabilă pentru producerea primului cal clonat din America, un mânz numit Paris Texas. Ea spune că există mai multe motive pentru care o clonă ar putea să nu fie destinată să aibă aceleași abilități atletice ca și calul original. „Primul este pur și simplu de mediu”, explică ea. „Poate că laptele mamei nu este la fel de bun la naștere. Sau puiul nu primește nutriția sau antrenamentul potrivit. Lucruri de genul acesta se pot întâmpla oricărui mânz.”

Un al doilea obstacol potențial este sănătatea generală a clonei nou-născute. Potrivit Dr. Hinrichs, aproximativ 50 la sută dintre clonele care au fost produse de Texas A&M s-au confruntat de timpuriu cu afecțiuni care pot avea efecte pe tot parcursul vieții. Din experiența ei, „Multe clone se nasc slabe și au unele probleme la naștere, cum ar fi tendoane contractate sau un ombilic mare care necesită o intervenție chirurgicală”, spune ea. „Un mânz care se zbate în prima săptămână sau cam așa ceva de viață s-ar putea să nu se dovedească a fi individul care ar fi fost”, dacă s-ar fi născut sănătos. Dr. Hinrichs spune că până și un eșec minor poate face o diferență semnificativă în viitorul unui mânz. Ea adaugă că placenta iapei – organul care întreține și hrănește fătul pe măsură ce acesta se dezvoltă – joacă un rol important în sănătatea mânzului și este unul dintre țesuturile cele mai afectate de clonare. „Pare a fi un organ simplu”, spune ea. „Dar este foarte complex, în special modul în care dezvoltarea sa este controlată genetic.”

Dr. Hinrichs atrage atenția asupra unui factor suplimentar despre care crede că este poate cel mai important în ceea ce privește potențialul său de a compromite capacitatea atletică a unei clone: Tehnologia actuală utilizează o celulă de piele pentru a crea clona. „Deși nucleul unei celule de piele are toate instrucțiunile pentru a produce orice în organism, nu a folosit majoritatea acestora cât timp a fost o celulă de piele. Nu folosea genele care controlează ficatul sau mușchii sau 99 la sută din corp”, explică ea. „Folosea doar ADN-ul care este important atunci când ești o celulă de piele.”

Ca urmare, ovocitele care a ?primit ADN-ul calului donator poartă responsabilitatea de a lua o cascadă de decizii pentru a iniția și susține dezvoltarea embrionară. „În esență, ovocitul se duce la ADN, se scarpină în cap și spune: ?pentru a face un embrion, am nevoie de această genă. Dar a fost dezactivată, iar acum trebuie să o activez”. Sau descoperă că o altă genă a fost activată și acum trebuie să fie dezactivată”, explică Dr. Hinrichs ?i explică. Ovocitele trec prin întregul set de molecule de ADN?care poartă aproximativ 50.000 de gene?repetând procesul „am nevoie de ea, nu am nevoie de ea”.

În multe cazuri, ovocitele fac o treabă bună de activare a genelor necesare și de dezactivare a altora. Dar, uneori, procesul este defectuos. „Dacă ovocitele fac o treabă foarte slabă, nu vom obține deloc un embrion”, spune Dr. Hinrichs. „Dacă o face așa și așa, nu va reuși să facă o sarcină. Dacă o face destul de bine, este probabil să existe o sarcină, dar undeva de-a lungul liniei, dacă există o genă greșită care este disponibilă sau oprită, acest lucru poate face ca fătul să fie pierdut. Dacă, cu toate acestea, ovocitele își fac treaba foarte bine, iapa va merge până la termen și va produce un mânz.”

În cazul în care un mânz clonat ?în cele din urmă este destinat reproducerii, care sunt perspectivele pentru urmașii lui sau ai ei? Potrivit Dr. Hinrichs, știința indică faptul că, indiferent de modul în care clona însăși își folosește ADN-ul, urmașii clonei ar trebui să se dezvolte complet normal?nu diferit de orice cal produs prin mijloace de reproducere tradiționale. „Marcajele epigenetice?cele care guvernează modul în care este folosit ADN-ul?se resetează atunci când un animal, o clonă sau nu, produce ovule sau spermă. Aceste marcaje epigenetice nu se transmit la generația următoare”, spune ea.

Dar un aspect care nu a fost bine abordat, adaugă Dr. Hinrichs, este faptul că fiecare ovocit conține mitocondrii, structuri responsabile pentru producerea de energie care se găsesc în fiecare celulă de mamifer. Deși ADN-ul mitocondrial reprezintă doar 13 gene?o fracțiune minusculă din cele 50.000 de gene conținute în ADN-ul nuclear?acesta nu poate fi eliminat din oocit. Acest lucru înseamnă că o parte din ADN-ul oului gazdă?adică ADN-ul conținut în mitocondrii?este transmis clonei. „Nu știm încă dacă va avea un efect asupra clonei însăși. Amintiți-vă că este vorba doar de o cantitate infimă de ADN, chiar și mitocondria însăși primește cea mai mare parte a informațiilor sale de la ADN-ul nuclear”, spune Dr. Hinrichs. „Dacă clona este un armăsar folosit pentru reproducere, nu există nicio îngrijorare, deoarece un armăsar nu transmite ADN mitocondrial urmașilor săi.” Dar, deoarece mitocondriile mânzului provin din ovul, aceste mici fragmente de ADN vor trece la următoarea generație a unei iepe clonate.Probleme de înregistrare
Până când nu se vor ști mai multe despre caii care au fost clonați, majoritatea grupurilor de rasă ecvină aleg să nu-i înregistreze. Printre primii care au abordat această problemă a fost American Quarter Horse Association, cea mai mare organizație de membri și registru de rasă ecvină din lume. Începând din 2004, manualul său oficial a inclus următoarea regulă: „Caii American Quarter Horses produși prin orice proces de clonare nu sunt eligibili pentru înregistrare.” Dar problema a fost o sursă de discuții și dezbateri continue.

La convenția din 2008 a asociației, a fost propusă o schimbare în cadrul Comitetului pentru Registrul de Înregistrare și Carte Funciară (SBRC). Aceasta presupunea să se permită ca un mânz viu produs prin clonare să fie înregistrat atâta timp cât ADN-ul său se potrivește cu cel al unui cal American Quarter Horse înregistrat. La momentul respectiv, comitetul a recomandat amânarea oricărei decizii în așteptarea unor studii suplimentare. Mai târziu în acel an, reprezentanți ai ViaGen și ai instituțiilor de cercetare educațională s-au întâlnit cu comitetul pentru a discuta despre clonare și ramificațiile acesteia.

Modificarea regulilor de clonare a fost din nou pe ordinea de zi a SBRC la convenția AQHA din 2009. De asemenea, a avut loc un forum privind clonarea ?care a inclus mulți experți din industrie. SBRC a recomandat numirea unui grup de lucru pentru a căuta informații și contribuții din surse bine informate cu privire la clonare și pentru a efectua studii suplimentare în patru domenii: probleme de verificare a paternității, implicațiile procesului de înregistrare, sentimentul general al membrilor și implicațiile cu privire la bolile genetice. Materialul adunat de grupul de lucru a fost prezentat SBRC în cadrul convenției AQHA 2010 din martie anul trecut. O propunere a unui membru de modificare a regulii privind înregistrarea clonelor a fost discutată și apoi respinsă.

The Jockey Club, registrul rasei Thoroughbreds din Statele Unite, Canada și Puerto Rico, este o altă organizație care nu admite clone de ecvidee. Regulile sale de înregistrare specifică: „Pentru a fi eligibil pentru înregistrare, un mânz trebuie să fie rezultatul împerecherii unui armăsar cu o femelă de reproducție (care este montarea fizică a unei femele de reproducție de către un armăsar cu intromisiunea penisului și ejacularea materialului seminal în tractul reproducător). Pentru a ajuta la împerechere, o parte din ejaculatul produs de armăsar în timpul unei astfel de împerecheri poate fi plasată imediat în uterul iepei în curs de împerechere. O gestație naturală trebuie să aibă loc în corpul aceleiași mame în care a fost conceput mânzul, iar nașterea trebuie să aibă loc în corpul aceleiași mame în care a fost conceput mânzul. Fără a limita cele de mai sus, orice mânz rezultat din sau produs prin procese de inseminare artificială, transfer sau transplant de embrioni, clonare sau orice altă formă de manipulare genetică care nu este specificată în prezentul document, nu va fi eligibil pentru înregistrare.”

În schimb, Federația Ecvestră a Statelor Unite, organismul național care guvernează sportul ecvestru, nu are nicio poziție cu privire la clonare și nici nu impune restricții privind înregistrarea clonelor. Cu toate acestea, mulți dintre membrii săi afiliați, inclusiv The Foundation for the Pure Spanish Horse, American Shetland Pony Club și American Miniature Horse Registry, au elaborat propriile declarații de poziție. Potrivit The Foundation for the Pure Spanish Horse, „Până când registrul nu este convins că a dobândit un nivel confortabil de cunoștințe și asigurări că aspectele tehnice, morale și juridice specifice ale clonării, ale îmbinării genelor sau ale altor încercări artificiale de îmbunătățire sau manipulare a genomului ecvestru sunt rezolvate, registrul nu va permite înregistrarea niciunui cal produs în acest mod.”

A Look Ahead
În plus față de funcția de președinte al Comitetului pentru crescători al USEF, Ruth Wilburn, DVM, din Olive Branch, Mississippi, crește ponei galezi de rasă pură și parțială. Ea este, de asemenea, președinta Welsh Pony and Cob Society of America. Ea crede că asociațiile bazate pe performanță sau disciplină vor fi mai predispuse să adopte clonarea decât organizațiile de rasă. „Dacă ai un cal de concurs minunat, nu-ți pasă de unde provine”, spune ea. „Dar rasele se vor uita cu mare atenție la clonare pentru că le poate avea un impact atât de mare.

„Nu cred că clonarea a afectat încă sportul ecvestru”, continuă ea. „Dar are potențialul de a ne afecta foarte mult dacă va deveni o practică obișnuită. Există o mulțime de întrebări fără răspuns. Acesta este lucrul cel mai important. De exemplu, trebuie să își dea seama dacă aceste animale vor fi cu adevărat clone identice. La urma urmei, există încă un pic de material genetic de la donatoarea de ovule.

„Există, de asemenea, problema naturii versus educație”, continuă Dr. Wilburn. Ea ?ncrede că mediul este un factor semnificativ. „Să spunem că calul clonat nu are parte de minunatul dresor care a fost o parte integrantă a succesului calului original. Acest lucru va avea mult de a face cu el”, explică ea.

După cum vede Dr. Wilburn, „Nu avem încă suficiente animale pe teren pentru a ști tot ce trebuie să știm despre clonare. Am învățat o mulțime de lucruri, dar cu cât credem că știm mai mult, cu atât mai mult aflăm că nu știm. Pot fi ele performante? Ce va face a doua și a treia generație de clone? Este un subiect cu adevărat interesant, iar oamenii vor să sară în sus. Dar cu ceva atât de important, care are potențialul de a afecta o mulțime de rase de cai… este mai bine să mergem cu grijă”, spune Dr. Wilburn. „Este foarte greu să anulezi ceva de genul acesta dacă iei o decizie proastă. Atunci greșelile sunt deja acolo și este greu să le scoți.”

Acest articol a apărut inițial în ediția din ianuarie 2011 a revistei Practical Horseman.