Hästkloningens gåta

För Grand Prix-deltagaren Mark Watring från Hidden Valley, Kalifornien, var möjligheten att klona hästar för spännande för att låta bli. Han hade nått internationella framgångar, bland annat en individuell guldmedalj vid de panamerikanska spelen 2003, med Holsteiner-vallacken Sapphire. Men han beklagade att mästaren i hoppning, som nu är 18 år, aldrig skulle få chansen att producera avkommor med samma atletiska potential.

”Varje ryttare har den där speciella hästen… den som de har haft framgång på och byggt upp ett speciellt band med”, säger Mark. ”De flesta av dem stannar i familjen?de säljs inte?när de har slutat tävla. Så du har en 28-årig vinnare ute på fältet, och när du tittar på honom kan du inte låta bli att undra ’tänk om vi kunde göra det igen'”

Inom en inte alltför avlägsen framtid kommer Mark att kunna börja besvara den frågan. Efter mycket utredning och forskning beslutade han och hans partners John och Debi Bohannon att klona Sapphire 2009. I februari förra året föddes Saphir, ett föl som är genetiskt identiskt, med hjälp av hästkloning. ”Jag är redan redo att rida honom”, säger Mark. ”Jag är mycket entusiastisk över det” och vad framtiden kan komma att innebära.

En ny teknik
Saphir är en av cirka 75 klonade hästar som har producerats sedan den första hästklonen, en mulåsna vid namn Idaho Gem, föddes i maj 2003 i Förenta staterna. Mästare i cutting och barrel racing, före detta olympiska deltagare, poloponnyer, vinnare av Quarter Horse-race-tävlingar och en Professional Rodeo Cowboys Association Horse of the Year har alla blivit klonade. De vittnar om vad som kan åstadkommas genom den moderna vetenskapens framsteg. Ändå väcker kloningens etiska aspekter fortfarande debatt. Och även bland dem som stöder användningen av kloning väntar flera viktiga frågor på svar. Är till exempel en klonad häst verkligen identisk med originalet och kommer den att kunna uppvisa samma atletiska förmåga?

ViaGen, det företag i Austin, Texas, som är ansvarigt för kloningen av Sapphire, strävar efter att ge svaren genom sitt arbete. Det privatägda företaget grundades i januari 2002 för att tillhandahålla kommersiella genbanker för nötkreatur, hästar och svin, kloning och genomiska tjänster. År 2003 förvärvade företaget rättigheterna till den kloningsteknik som utvecklats av Roslin Institute, den forskningsanläggning i Edinburg, Skottland, där fåret Dolly klonades 1996.

ViaGen klonade sin första häst 2006. I dag ansvarar företaget för cirka 55 av de klonade hästar som finns i världen, enligt Candace Dobson, marknadsförare på ViaGen. Bland dem finns Gemini, en klon från 2008 av Grand Prix-hoppningslegenden Gem Twist. Bland Gems många livsverk kan nämnas att fullblodsvalacken vann två silvermedaljer vid de olympiska spelen 1988 och utsågs till världens bästa häst vid världshästspelen 1990 i Stockholm, Sverige. Han klonades av sin livslånga tränare Frank Chapot, som nu äger Gemini och planerar att ställa honom som hingst. ”Den största delen av vår verksamhet är de valacker som folk vill ha tillbaka som avelshingstar”, säger Candace.Processen
Kloningsprocessen på ViaGen börjar med ett förfarande på 1 500 dollar som kallas genbank för att samla in och bevara den genetiska information som finns i ett djurs DNA. Enligt Candace skickas ett genbankskit till kundens veterinär. Han använder den biopsistämpel som ingår i paketet för att ta ut ett vävnadsprov av samma storlek som en människas lillfingernagel från hästens nackkam. Provet skickas sedan tillbaka till ViaGens laboratorium där en odling kommer att ge miljontals celler. De kommer att utsättas för extremt låga temperaturer under en process som kallas kryokonservering.

”Även om du inte är redo att klona är genbanken en enkel process”, förklarar Candace. ”När det väl är gjort är det gjort”, och det kan betraktas som en investering i framtiden. För en avgift på 150 dollar per år kan det bevarade genetiska materialet lagras under en längre tid. Enligt ViaGen har cellulärt DNA som bevarats i flytande kväve vuxit igen efter årtionden och skulle hypotetiskt sett kunna bevaras i århundraden.

”Från det enda provet skulle man potentiellt kunna klona i all oändlighet”, säger Candace. ”Du borde aldrig behöva samla in en häst.” Hon tillägger att när en häst väl dör är det oftast för sent att hämta ett livskraftigt prov. Vävnad kan inte tas från en häst som har avlivats.

När en kund fattar beslutet att gå vidare med kloning tar ViaGen ett obefruktat ägg (oocyt) från ett donatorsto och tar bort DNA. ”Du har i princip en tom duk”, förklarar Candace. ”Sedan tar vi en av hästens bevarade celler, sätter in den i ägget och smälter samman dem i en process som efterliknar befruktning?spermien träffar ägget.” Därefter börjar klonembryot att dela sig som ett naturligt avlat embryo. Under en kort period växer det i en kultur, sedan genomgår det en konventionell embryoöverföring. ”Vi placerar det i ett surrogatstona”, säger Candace. ”Hon bär det i ungefär 11 månader och sedan kommer barnet ut.”

ViaGen tar ut 165 000 dollar för sin kloningstjänst: 10 procent ska betalas när kontraktet inleds, 40 procent när det mottagande stoet är 120 dagar gammalt och resterande 50 procent när fölet är 60 dagar gammalt och redo att åka hem.

Komplikationer och missuppfattningar
Som ett sätt att främja förståelsen för den tekniskt avancerade processen betonar Candace vikten av att skilja kloning från genteknik. ”Vi ändrar inte något av hästens genetik”, säger hon. ”Vi gör en genetisk kopia. Den förklaring som folk vanligtvis verkar förstå är att en klon är en enäggstvilling som föds några år senare.”

Hon medger att kloning, precis som all annan reproduktionsteknik, har sina risker. ”Vi befinner oss fortfarande i ett tidigt skede”, säger hon. ”Vår effektivitet just nu är ungefär i nivå med vad embryoöverföring var i samma ålder. Om man tänker efter så föddes världens första klon, fåret Dolly, relativt nyligen, 1996. Vi har alltså bara börjat med det för 15 år sedan. När vi förlorar ett embryo är det oftast tidigt och det tas helt enkelt upp av stoet igen.

”Det finns många missuppfattningar om kloner”, fortsätter Candace. ”Det har publicerats forskningsstudier som noterar svårigheter som födelsefel och stora navelsträngar. ViaGen har helt enkelt inte sett samma problem i vår hästproduktion.”

En förhärskande uppfattning, enligt Candace, är att kloning skapar en orättvis fördel. Hon håller inte med. ”Det finns så mycket miljö som krävs för en framgångsrik karriär. Med kloning tittar man på genetik. Det är bara ytterligare ett verktyg i lådan.

”Människor med mest pengar föder redan upp de bästa hästarna.” Candace fortsätter. Och det finns ingen fördel med att producera för mycket av en bra sak. ”Ta Quarter Horse-folk till exempel”, säger hon. ”De vill inte se en klass med 15 Smart Little Lenas i en styckningsklass. Ingen kommer någonsin att göra det. Att göra så många kopior av en häst skulle bara minska dess värde.”

Candace svarar också på dem som anser att kloning inte är naturligt och jämför det med att leka Gud. ”Mitt svar är alltid att det inte finns något med modern avel som är naturligt”, säger hon. ”Selektiv avel är inte naturlig. Du stör processen bara genom att välja stamtavlor att avla med.”

ViaGen-klonade hästar har redan producerat två generationer av avkommor genom traditionella reproduktionsmetoder. Enligt Candace har det inte förekommit några negativa återverkningar. ”Vi har haft fem eller sex hästar som har en andra fölskörd på marken, så de är ute och producerar normalt och tävlar”, säger hon. Ändå ”har vi inte alltför många som är redo att hoppa på prestationsaspekten av kloning eftersom det är så mycket miljö som spelar in i en hästs framgång”. ViaGen rekommenderar faktiskt sina kunder att hantera sina förväntningar när det gäller prestanda. ”Den enda genetiska garanti som vi kan ge är att djuret kommer att ha exakt samma avelsvärde som originalet. Så förvänta dig inte att Gem Twists klon kommer att gå ut och vinna en olympisk medalj igen.”

En osäker framtid
Katrin Hinrichs, DVM, PhD, är professor vid Texas A&M University’s College of Veterinary Medicine och expert på kloning av hästar. År 2005 ledde hon det team som tog fram den första klonade hästen i Amerika, ett föl vid namn Paris Texas. Hon säger att det finns flera anledningar till att en klon kanske inte är förutbestämd att ha samma atletiska förmåga som den ursprungliga hästen. ”Den första är helt enkelt miljömässig”, förklarar hon. ”Kanske är modersmjölken inte lika bra vid födseln. Eller så får ungen inte rätt näring eller träning. Sådana saker kan hända vilket föl som helst.”

Ett andra potentiellt hinder är den nyfödda klonens allmänna hälsa. Enligt dr Hinrichs har ungefär 50 procent av de kloner som har producerats av Texas A&M konfronterats med tillstånd tidigt som kan ha en livslång effekt. Enligt hennes erfarenhet ”föds många kloner svaga och har vissa problem vid födseln, till exempel sammandragna senor eller en stor navelsträng som kräver operation”, säger hon. ”Ett föl som kämpar under den första veckan eller så i livet kanske inte blir den individ han skulle ha varit” om han hade fötts frisk. Dr Hinrichs säger att även en liten motgång kan göra stor skillnad för ett föls framtid. Hon tillägger att stoets moderkaka – det organ som underhåller och ger näring åt fostret under dess utveckling – spelar en viktig roll för fölets hälsa och är en av de vävnader som påverkas mest av kloning. ”Det verkar vara ett enkelt organ”, säger hon. ”Men det är mycket komplext, särskilt det sätt på vilket dess utveckling styrs genetiskt.”

Dr Hinrichs pekar på ytterligare en faktor som hon anser vara den kanske mest betydelsefulla när det gäller dess potential att äventyra en klons atletiska förmåga: Den nuvarande tekniken använder en hudcell för att skapa klonen. ”Även om kärnan i en hudcell har alla instruktioner för att tillverka allt i kroppen, använde den inte de flesta av dem när den var en hudcell. Den använde inte de gener som styr levern eller musklerna eller 99 procent av kroppen”, förklarar hon. ”Den använde bara det DNA som är viktigt när man är en hudcell.”

Som ett resultat av detta bär oocyten som har ?tagit emot donatorhästens DNA ansvaret för att fatta en kaskad av beslut för att inleda och upprätthålla embryonalutvecklingen. ”I huvudsak går oocyten till DNA:t och kliar sig i huvudet och säger: ?För att skapa ett embryo behöver jag den här genen. Men den har varit avstängd och nu måste jag slå på den”. Eller så upptäcker den att en annan gen var aktiverad och nu måste den stängas av”, förklarar Hinrichs. Oocyten går igenom hela uppsättningen DNA-molekyler?som bär på cirka 50 000 gener?och upprepar processen ”behöver den, behöver den inte”.

I många fall gör oocyten ett bra jobb med att aktivera de nödvändiga generna och inaktivera andra. Men ibland är processen bristfällig. ”Om oocyten gör ett riktigt dåligt jobb får vi inget embryo alls”, säger dr Hinrichs. ”Om den gör det så pass bra kommer det inte att bli någon graviditet. Om den gör det ganska bra blir det sannolikt en graviditet, men någonstans på vägen, om det finns en felaktig gen som är tillgänglig eller avstängd, kan detta leda till att fostret går förlorat. Om oocyten däremot gör sitt jobb riktigt bra kommer stoet att gå hela vägen till terminen och producera ett föl.”

I det fall ett klonat föl ?slutligen är avsett för avel, hur ser utsikterna ut för hans eller hennes avkomma? Enligt dr Hinrichs tyder vetenskapen på att oavsett hur klonen själv använder sitt DNA bör klonens avkomma utvecklas helt normalt, inte annorlunda än en häst som produceras med traditionella reproduktionsmetoder. ”De epigenetiska markeringarna – de som styr hur DNA:t används – ställer om när ett djur, en klon eller inte, producerar ägg eller sperma. Dessa epigenetiska markeringar förs inte vidare till nästa generation”, säger hon.

Men ett övervägande som inte har behandlats på ett bra sätt, tillägger Hinrichs, är det faktum att varje äggcell innehåller mitokondrier, de strukturer som ansvarar för energiproduktionen och som finns i varje däggdjurscell. Även om mitokondrie-DNA endast omfattar 13 gener – en liten del av de 50 000 gener som finns i kärn-DNA – kan det inte avlägsnas från oocyten. Detta innebär att en del av värdäggets DNA, dvs. det DNA som finns i mitokondrierna, överförs till klonen. ”Vi vet ännu inte om det kommer att ha en ?effekt på själva klonen. Kom ihåg att detta bara är en liten mängd DNA, till och med mitokondrien själv får det mesta av sin information från kärn-DNA”, säger Hinrichs. ”Om klonen är en hingst som används för avel finns det inget att oroa sig för, eftersom en hingst inte överför mitokondrie-DNA till sin avkomma.” Men eftersom fölets mitokondrier kommer från ägget kommer dessa små bitar av DNA att föras vidare till nästa generation av ett klonat sto.Frågor om registrering
Intill dess att man vet mer om hästar som har klonats väljer de flesta hästrasgrupper att inte registrera dem. Bland de första som tog upp frågan var American Quarter Horse Association, världens största hästrasregister och medlemsorganisation. Sedan 2004 har dess officiella handbok inkluderat denna regel: ”American Quarter Horses som producerats genom någon form av kloningsprocess är inte berättigade till registrering”. Men frågan har varit en källa till ständiga diskussioner och debatter.

Vid föreningens kongress 2008 föreslogs en ändring till Stud Book and Registration Committee (SBRC). Den innebar att ett levande föl som producerats genom kloning skulle tillåtas att registreras så länge dess DNA överensstämde med DNA:t från en registrerad American Quarter Horse. Då rekommenderade kommittén att skjuta upp ett beslut i väntan på ytterligare studier. Senare samma år träffade representanter från ViaGen och utbildningsforskningsinstitutioner kommittén för att diskutera kloning och dess förgreningar.

Ändringen av kloningsregeln var återigen på SBRC:s dagordning vid AQHA:s konvent 2009. Det hölls också ett forum om kloning som omfattade många branschexperter. SBRC rekommenderade att en arbetsgrupp skulle tillsättas för att söka information och bidrag från kunniga källor om kloning och för att genomföra ytterligare studier på fyra områden: frågor om föräldraverifiering, följder för registreringsprocessen, allmänna känslor hos medlemmarna och följder med avseende på genetiska sjukdomar. Det material som arbetsgruppen samlat in presenterades för SBRC vid AQHA:s konvent 2010 i mars förra året. Ett medlemsförslag om att ändra regeln om registrering av kloner diskuterades och avslogs sedan.

Jockey Club, rasregistret för fullblodshästar i USA, Kanada och Puerto Rico, är en annan organisation som inte godkänner hästkloner. I dess regler för registrering anges följande: ”För att kunna registreras måste ett föl vara resultatet av en hingsts avel med en avelsstona (vilket innebär att en hingst fysiskt bestiger en avelsstona med intromission av penis och utlösning av sperma i könsorganen). Som ett hjälpmedel vid avel får en del av det ejakulat som produceras av hingsten under en sådan parning omedelbart placeras i livmodern hos den avelsstona som ska avlas. En naturlig dräktighet måste äga rum i, och förlossningen måste ske från, kroppen hos samma avelsstona där fölet avlades. Utan att begränsa ovanstående ska alla föl som är resultatet av eller producerade genom processer som artificiell insemination, embryoöverföring eller transplantation, kloning eller någon annan form av genetisk manipulation som inte specificeras här, inte vara berättigade till registrering.”

I motsats till detta har United States Equestrian Federation, det nationella styrande organet för ridsport, ingen ståndpunkt om kloning och har inte heller några restriktioner för att registrera kloner. Många av dess medlemsorganisationer, däribland The Foundation for the Pure Spanish Horse, American Shetland Pony Club och American Miniature Horse Registry, har dock utarbetat egna ställningstaganden. Enligt The Foundation for the Pure Spanish Horse: ”Tills registret är övertygat om att det har uppnått en bekväm kunskapsnivå och garantier för att specifika tekniska, moraliska och rättsliga aspekter av kloning, gensplittning eller andra artificiella försök att förbättra eller manipulera hästens arvsmassa har lösts, kommer registret inte att tillåta registrering av hästar som producerats på ett sådant sätt.”

En blick framåt
Förutom att vara ordförande i USEF:s uppfödarkommitté föder Ruth Wilburn, DVM, från Olive Branch, Mississippi, upp renrasiga och delrasiga walesiska ponnyer. Hon är också ordförande för Welsh Pony and Cob Society of America. Hon tror att föreningar baserade på prestation eller disciplin kommer att vara mer benägna att anta kloning än rasorganisationer. ”Om man har en underbar tävlingshäst bryr man sig egentligen inte om var den kommer ifrån”, säger hon. ”Men raserna kommer att se väldigt allvarligt på kloning eftersom det kan påverka dem så mycket.”

”Jag tror inte att kloning har påverkat ridsporten ännu”, fortsätter hon. ”Men det har potential att påverka oss mycket om det blir vanligt förekommande. Det finns många obesvarade frågor. Det är det stora problemet. De måste till exempel ta reda på om dessa djur kommer att bli verkligt identiska kloner. När allt kommer omkring finns det fortfarande en liten bit genetiskt material från äggdonatorn.

”Det finns också en fråga om natur kontra fostran”, fortsätter dr Wilburn. Hon ?tror att miljön är en viktig faktor. ”Säg att den klonade hästen inte får den underbara tränare som var en så viktig del av den ursprungliga hästens framgång. Det kommer att ha mycket att göra med det”, förklarar hon.

Som Wilburn ser det: ”Vi har inte tillräckligt många djur på marken ännu för att veta allt vi behöver veta om kloning. Vi har lärt oss en hel del, men ju mer vi tror att vi vet, desto mer upptäcker vi att vi inte vet. Kan de uppträda? Vad kommer den andra och tredje generationens kloner att göra? Det är verkligen ett intressant ämne, och folk vill hoppa på tåget. Men när det gäller något så viktigt som har potential att påverka många hästraser är det bättre att gå försiktigt fram”, säger Wilburn. ”Det är verkligen svårt att göra något sådant ogjort om man fattar ett dåligt beslut. Då finns misstagen redan där och det är svårt att få ut dem.”

Denna artikel publicerades ursprungligen i januarinumret 2011 av Practical Horseman magazine.