استنساخ وبجميع انواعه ...

استنساخ

في البيولوجيا،[b]الاستنساخ أو الاصطناء^[1] (مولدة) هو إنتاج مجموعة من الكائنات الحيةلها نسخة طبق الأصل من المادة الوراثية والتي تحدث في الطبيعة عندما تقوم كائناتحية كالبكتريا، الحشرات أو النباتات بالتكاثر بدون تزاوج. أما في مجال التكنولوجياالحيوية (البيوتكنولجي)فهو العملية المستخدمة لنسخ أجزاء من الحمضالنووي الريبي DNA، خلايا، أوكائنات حية. بشكل عام الاستنساخ يعني إنشاء نسخ طبق الأصل من منتوج ما كالوسائطالرقمية أو البرامج.[/b]

الفهرس
1 الاستنساخ الجزيئي

[b]الاستنساخ الجزيئي
الاستنساخ الجزيئي يشير إلى عملية إنتاج نسخ مطابقةللأصل من سلسلة جزئية لحمض نووي ريبي DNA محددة.كثيرا ما يستخدم الاستنساخ من أجل تضخيم أجزء من سلسلة الحمض تحتوي على مورثاتكاملة، ولكن يمكن استخدام التقنية أيضا من أجل تضخيم أي سلاسل جزئية أخرى. تستعملالتقنية أيضا في مجالات واسعة من التجارب البيولوجية والتطبيقات العملية.
استنساخ الأجنة هو توأمة صناعية أشبهبطريقة تخليق التوائم طبيعيا. كمافي استنساخ التوائم حيث البويضة المخصبة تنشطربسبب مجهول ليتكون توأمين متطابقين. وكل منهما متطابق مع الآخر جينيا. لكن فيالاستنساخ تتم عملية التوأمة المقصودة معمليا.
تقنية الاستنساخ ما زالت تحت التطوير لدرجة لايمكنمحاولة إجرائه علي البشر لخطورته. لأن كل التجارب علي الحيوانات قد فشلت أو أسفرتعن أجنة مشوهة. حتي استنساخ الأعضاء والأنسجة من الخلايا الجذعية بالأجنة فيهخطورة كما جاء في مجلة (ساينس).
ورغم أن تقنية الاستنساخ قد أجريت علي عدة حيواناتلكنها ما زالت تحبو ولم تتطور. وآليته لم تفهم بعد.و طريقته بإنتزاع مادةH1N1من نواة خلية البويضة للأم لتحلمحلها مادة دنا الأب الإفتراضي المستخلصة من خلاياه ولاسيما خلايا الجلد. ثم يسلطعلي الخلية الملقحة شحنات كهروبائية لشحذ عملية الإنقسام كأي جنين عادي. ثم توضعفي محلول ملحي لتنقسم وتوضع في رحم الأم الحاضنة بطريقة تشبه تماما تقنية أطفالالأنابيب. لكن من التجارب التي أجريت علي الخمسة أنواع من الثدييات قد أسفرت عنفرص نجاح متدنية. لأن الغالبية العظمي من هذا الحمل الاستنساخي يتعرض للمخاطرللجنين والأم. ولاسيما وأن الجنين قد يكون أكبر من أي جنين عادي مما يمزق الرحم.ويمكن أن ينتفخ بالسوائل. لهذا كل حمل استنساخي يتعرض للإجهاض التلقائي.
ولقد كانت النعجة دوللي أول حمل استنساخي ناجح منبين 247تجربة حمل.فأقل من 1%من الحيوانات المستنسخة عاشت فترة الحمل. لكن معظمهاتعرض لشذوذ في وظائف الكبد ومشاكل في القلب والأوعية الدموية وقلة نمو الرئة ومرضالسكر وعوز في جهاز المناعة وعيوب جينية خفية. فكثير من الأبقار التي إستنسخت كانتتعاني من عيوب خلقية بالرأس ولم تعش طويلا حسب متوسط العمر لمثيلها من الأبقارالطبيعيين.
أما المواليد العاديون فيتكونون من ارتباط جيناتالحيوان المنوي للأب وبويضة الأم. وهذه الجينات تطبع بطريقة غير معلومة تمامامتحاشية أي تشويش أو ارتباك ما بين جينات الأم وجينات الأب. لكن في عمليةالاستنساخ هذه الطباعة للجينات لاتجري بطريقة سليمة ولايمكن فحص هذه المشكلة في أيجنين لعدم وجود شواهد تدل عليها.
لكن هل يصبح الطفل المستنسخ نسخة طبق الأصل لوالديه؟. ليس هذا صحيحا. لأن 99,9%سيكون متطابقا جينيا مع والديه بسبب وجود جينات هامةسوف تساهم فيها البويضة وهذه الجينات ستستقر خارج نواة البويضة الملقحة. لهذا توجدتحذيرات من أخطار الاستنساخ جعلت العلماء يحذرون من استنساخ البشر خشية وقوع شذوذجيني لاتعرف عواقبه ويصعب اكتشافه في الحيوان المستنسخ.
استنساخ الباندا
وعلي صعيد آخر.. يدرس العلماء إمكانية استنساخ دبالباندا العملاق، لزيادة أعداد هذا الحيوان النادر والمهدد بالانقراض. فمنذ شهورنجحت تجربة إنتاج جنين لدب الباندا باستخدام بويضة أرنب، ولكن الفكرة لم تكتملنظرا لما ثار حولها من جدل في الصين الموطن الأصلي لهذا النوع من الدببة علاوة عليأن نجاح هذا الأسلوب في إنتاج أشبال حية للدب غير مضمون. ويعتبر التوصل لوسيلةلإنقاذ دب الباندا من الانقراض من أكبر التحديات التي تواجه علماء الحيوان بالصين.لأن تلك الفصيلة من الدببة رمزمن أغلى الرموز الوطنية هناك. ولاسيما وأنها تعاني منصعوبة شديدة في التكاثر. لهذا عندما أعلنت الصين في العام الماضي نجاحها في إنتاججنين لدب الباندا العملاق بالاستعانة بتكنولوجيا الاستنساخ.إعتبرته إنجازا غيرمسبوق لإنقاذ هذا الدب من الانقراض وقال العلماء الصينيون إنهم في طريقهم لإنتاجأول باندا مستنسخة خلال الثلاث سنوات القادمة.
لكن أكثر الباحثين في الصين وخارجها يشككون فيإمكانية نجاح هذا الأسلوب. لأن من أكبر المشاكل التي تعترض طريق نجاح الفكرة هيإيجاد مضّيف يصلح لاحتضان جنين الباندا المستنسخ. فعلى الرغم من استخدام بويضةأرنب لإنتاج الجنين إلا أن اختلاف الحجم وفترة الحمل بين الحيوانين سيحول دوناستخدام أنثى أرنب لحضانة البيضة المخصبة. كما أنه من النادر جدا أن يكتمل حملإناث الباندا في العادة. مما دعا العلماء الصينيين للبحث عن حيوان بديل لحمل أجنةالباندا.وحتى الآن لم يتمكنوا من تحقيق فكرة استنساخ حيوانات داخل أنواع أخرى.وهذه المخاوف من انقراض الباندا في بيئته الطبيعية قد جعلت الصين تمنع قطع الأشجارفي المناطق التي يعيش فيها هذا الدب وتحد من صيده.
عملية الاستنساخ
كان استنساخ النعجة دوللي ثورة في عالم الاستنساخحيث قامت حولها ضجة إعلامية غير مسبوقة. لأنها كانت قد ولدت من رحم حسب تقنيةالنقل النووي للخلايا الجسدية. وكانت دولي أول محاولة لاستخلاص واستنبات أجنةصناعية تنمو لإنتاج أشخاص توأمية متشابهة ومتطابقة. ويتكون الجنين من نواة خليةالمعطي (المتبرع سواء أكان ذكرا أم أنثي)التي تولج بالبويضة المفرغة من نواتها. ويطلقعليها الخلية المستقبلة. حيث تنتزع نواة البويضة بالقص بالليزر للكروموسومات التيتعتبر إحدي المكونات الوراثية للأنواع. والخلية المعطاة لابد أن تحضر بطريقة خاصةقبل إدخالها في البويضة بوضعها في محلول ملحي بدون مواد مغذية.
وتنقسم الخلية الملقحة جينيا المبكرة لتنمو لخلايامتخصصة تكون أجزاء أعضاء الجسم. ثم تكون الجسم الكامل للكائن الحي المستنسخ.والخلايا المعطاة لاتلفظها البويضة بعد تلقيحها بالنقل النووي لتصبح معدة للإندماجبتيار كهربي ينشط أيضا هذه الخلية البويضية الملقحة جينيا للإنقسام والنمو.والبويضة التي تنزع منها نواتها تفقد موروثها الجيني لتتلقي جينات الخلية المعطاةليصبح الجنين موروثه الجيني متطابقا مع جينات الخلية المعطاة.
لكن العلماء لهم محاذيرهم علي الاستنساخ البشري بهذهالتقنية. لأن تقنية النقل النووي لاتنطبق علي استنساخ البشر. لأن التكوين الجينيلخلاياه أكثر تعقيدا من الأغنام كنوع دوللي. كما أن شريط الدنا البشري معقد جدا.إلا أن بعض العلماء يقرون بإحتمال تطبيق النقل النووي علي البشر. لأن تقنيةالاستنساخ الجيني بالنقل النووي متشابهة ومستقلة عن البويضة المتلقية. فلقد وجد أنبويضة البقرة صالحة للقيام كبويضة بديل للبوبضة البشرية من أي امرأة وتقبل أي نوعخلية معطاة حتي ولو كانت بشرية أو من أي حيوان ثديي آخر. لتكون الأجنة المستنسخةأمهاتها بقر
فالعلماء يقولون : أن البويضة البقرية الملقحةبعد اندماجها كهربيا توضع في رحم أم من نفس نوع المعطي وتأخذ صفاته وليس صفاتالبقر. وبويضة البقرة أنسب لأنها كبيرة ورخيصة ويسهل الحصول عليها وقد استخدمتلإنتاج خنازير وغنم وقرود. واستعمال بويضات البقر وتوفرها سوف يسهل ويسمح بإجراءالتجارب علي الاستنساخ البشري مستقبلا. فلقد سبق دوللي قبل استنساخها 1277 تجربةاستنساخ قبل نجاح تجربتها.
وخشية أن تكون عملية النقل النووي غيركافية فلقدإستحدث العلماء تقنية جديدة أطلق عليهاعملية بلاستومير (فصل الأجنة) Blastomycose Séparation لاستنساخ البشر. وتتم بإنتاج البويضة المخصبة لتنتج جنينا في دورهالنموي المبكر.و يفتح غشاؤها الخارجي pellucide ثم يقسملعدة أجنة متطابقة وراثيا يطلق عليها الأجنة المنفصلة المتطابقة (بلاستوميرات) Blastomycoses وكل واحد منها ينمو لجنين مستقل ويتكون له غشاء pellucide صناعيا ليغلفه. ولما يصبح كل جنين مستقرا في النمو. يزرع في رحمالأم البديل. وعدد هذه الأجنة المنفصلة المتطابقة قد لايكون محدودا. لأن كل جنينجديد يحصل عليه يمكن أن ينقسم مرة ثانية لعدة أجنة متطابقة. كما يمكن أيضا..استخلاصها لإنتاج واستنساخ أجنة متطابقة (نسخ طبق الأصل) جديدة. وهذه الطريقةأرخص. ويمكنها أن تجعل عملية الاستنساخ أكثر قدرة وكفاءة.فلو نجحت طريقة النقلالنووي أو الإنفصال الجنيني في استنساخ البشر. فهذا معناه أنه سيكون واقعا مقبولاعالميا.وعلماؤه سيمارسونه بكفاءة
فقبل الاستنساخ كان إجراء عمليات الهندسةالوراثية(الجينية) في كائن حي سواء أكان نباتا أو حيوانا. وقد تصيب الهدف أو تحيدعنه.لأنها كانت محاولة لإدخال جين مطلوب في مكانه الصحيح بالخلية المستهدفة. وليكنفي نعجة علي سبيل المثال.فقد كانت عمليات الهندسة الجينية تتم بحقن المادةالوراثية (دنا) في البويضة أو الجنين. وعندما ينمو الحيوان يري العلماء التغيرالجيني الذي يظهر ومدي تأثيره عليه وعلي نسله من بعده. عكس الاستنساخ الذي يحول أيخلية حية إلي حيوان عن طريق حقن الدنا في خلية توضع في طبق بتري (طبق زجاجي) بدلامن حقنها في بويضة كما كان يتبع سابقا في الهندسة الوراثية. فعندما نحصل علي خلايابصفات وراثية مطلوبة تدمج مع بويضة منتزعة منها كروموسوماتها ليصبح الحيوانالمستنسخ خلايا جسمه كله بها صفات الخلية المستنسخة. وقبل ولادة (دوللي) لم يستنسخحيوان ثديي واحد بنجاح.
وفي الحياة الطبيعية ليست كل الكائنات الحية تتبع فيتكاثرها الاستنساخ الذاتي كما في البكتربا والخميرة لكن هناك كائنات أكبر يتم فيهاهذا الاستنساخ كما في القواقع والجمبري رغم أن التكاثر الجنسي هو السمة والوسيلةالطبيعية السائدة والوحيدة للحفاظ علي الإرث الجيني للأنواع. لأن الأنواع التيتتكاثر لاجنسيا(بالإنقسام الخلوي الذاتي) يموت معظمها أوتنقرض. بينما نجد حشرةالمن(الأرقة) التي تمتص عصير النباتات رغم أنها تتناسل بالاستنساخ الذاتي لإنتاجنسائل متطابقة معظم الوقت. إلا أنها تتبع خلال بعض أجيالها التكاثر الجنسي وعليفترات لتحافظ علي مخزونها الجيني وتجدده أوتحسنه.
استنساخ الأجنة
تقول صحيفة الديلي تلجراف البريطانية حول الاستنساخالعلاجي من أن فريقا سيتوصل إلى استنتاج حول الفوائد العلاجية من بعض عملياتالاستنساخ للأجنة رغم الاعتراضات الأخلاقية التي ستواجهها.بالرغم من أن الاستنساخالعلاجي يختلف عن الاستنساخ التكاثري. لأنه لا يهدف إنتاج نسخة كاملة من البشر بليهتم فقط بالمراحل الأولى للأجنة التي يمكن الاستفادة من خلاياهاالأساسية(الجذعية) Stem cells التي بإمكانها التطور إلى أنواعمختلفة من الخلايا والأنسجة والأعضاء والعظام والعضلات والأعصاب مما يؤدي هذاالتطور العلمي الحالي إلى ثورة في مجال الطب بتطوير هذه الخلايا الأساسية الجنينيةلتنمية أنسجة وأعضاء بشرية متخصصة تستخدم في عمليات زراعة الأعضاء.فهذه التقنيةستنتج أنسجة لا يرفضها جسم الإنسان من خلال أخذ الحامض النووي [[حمض نووي ريبيمنقوص الأكسجين DNAمنالمريض واستخدامه للحصول على جنين مستنسخ.وتعترض الكنيسة الكاثوليكية على التضحيةبجنين من أجل الحصول على خلايا أو عضو جسدي. ويعلق بيتر جاريت الناطق باسم منظمةلايف المعارضة للإجهاض قائلا : إن استخدام الاجنة المستنسخة لإنتاج أنسجةبشرية في عمليات زراعة الاعضاء يشبه إلى حد كبير أكل لحوم البشر. لكن مجلس نافيلدلأخلاقيات العلوم الحيوية يدافع قائلا:إن استنساخ القليل من الخلايا لا يماثلاستنساخ الإنسان.ولا يهدف إنتاج نسخة كاملة من البشر، بل يهتم فقط بالخلايا التببإمكانها التطور إلى أنواع مختلفة من الخلايا لاستخدامها في تحقيق تقدما كبيرا فيعلاج الكثير من الأمراض المزمنة والمستعصية كمرض الرعاش (باركنسون)والخرف(الزاهيمر) واستبدال القلب والشرايين التالفة.
الاستنساخ العلاجي
نشرت مجلة(سينتفيك أمريكان) مؤخرا مقالا مثيرابعنوان (أول جنين مستنسخ) يدور حول استنساخ أجنة بشرية في مراحلها المبكرة. وهذهالأجنة تتولد من البويضات بطريقة يطلق عليها الاستنساخ العلاجيTherapeutic cloning.وهذه تتم من خلال تقنية تكنولوجيا الخلية المتطورة Advanced Cell Technology حيث استخدم العلماء تقنية النقل النووي nuclear transplantation الذي يعرف بالاستنساخ cloning. ويقولالعالمان جوس سيبيلي ومايكل كارول إيزيللي بعد تلقيح الخلية المفرغة النواة شاهداتحت الميكروسكوب كرات من خلايا منقسمة لاتري بالعين المجردة. وهذه تعتبر أول أجنةبشرية أنتجت وأستنسخت في أكتوبر عام 2001. ولما وصلت كل كرة لمرحلة الإنقسام وصلعدد خلاياها100خلية بكل كرة جنينية. أطلق عليها بلاستوسستات(خلايا جنينية متحوصلة)blastocysts. وهي عبارة عن أجنة في مراحلها الأولي المبكرة. ويهدف العالماناستخلاص خلايا جذعية بشرية من هذه الأجنة المبكرة.وزراعتها لتنتج الأعصاب والأعضاءوالأنسجة الحيوية. وهذه الخلايا الجذعية البشرية human stem cells ستكون في بنوك لإنتاج الأعضاء وقطع الغيار البشرية. ولسوء الحظأحد هذه الأجنة في تجربة مثيرة إنقسم لمرحلة ست خلايا وتوقف نموه.لكن هذه الخطوةالرائدة تعتبر فجرا جديدا بالطب والعلاج الاستنساخي. لأن العالمين إستطاعا حث هذهالبويضات البشرية كهربائيا للإنقسام دون التلقيح بالحيوانات المنوية وإنتاج كرات(العلقة) من الأجنة بدون النطفة.
فالاستنساخ العلاجي يستهدف استعمال مادة جينية منخلايا المريض نفسه لإنتاج خلايا جزر البنكرياس لعلاج السكر أو خلايا عصبية لإصلاحالعمود الفقري التالف. وهو غير الاستنساخ التكاثري reproductive cloningالذي يستهدف إدخال وزراعةجنين مستنسخ في رحم امرأة لولادة طفل مستنسخ. وهذه التقنية التي تتبع في هذاالاستنساخ التكاثري تمثل مخاطرة للأم الحاضن للجنين.كما تشكل خطورة علي الجنيننفسه. لهذا أكثر علماء الاستنساخ يعارضون فكرة الاستنساخ البشري التكاثري. لكنالاستنساخ العلاجي يجد قبولا لدي كثيرين من العلماء ورجال الدين.لأنه لايقتل أجنةكاملة النمو ولايمس الموروث الجيني للبشر كما خلقه الله أو يتلاعب في مورثاته التيميزتنا وجعلتنا بشرا. وكان العالمان قد إستشارا علماء الأخلاق والإجتماع لإجراءتجاربهما حتي لايقعا في محاذير دينية أوأخلاقية لاستنساخهما أجنة بشرية.
وكانت الخطوة التالية اختيار امرأة ترغب في التبرعببويضات تستعمل في عملية الاستنساخ وإختيار أشخاص راغبين في التبرع بخلاياهملاستنساخها.وهذه الخلايا الجسدية تؤخذ عادة من الجلد. وقد تبدو هذه العمليةالاستنساخية سهلة. إلا أنها تعتمد علي عدة عوامل صغيرة لا يفهم بعضها حتي الآن.لأن من أساسيات تقنية النقل النووي استخدام إبر دقيقة خاصة لشفط المادة الجينية منالبويضة الناضجة لتفريغها من النواة. ثم حقن النواة المستخلصة من خلية المتبرع.وغالبا بقية خلية البويضة المفرغة من نواتها في ظروف خاصة قد تجعلها تنقسم بعدذلك.كما أن البويضات والخلايا الجسدية تؤخذ من اشخاص معافين ليس لديهم أمراض.والمرأة المتبرعة ببويضاتها تحقن بهورمونات أنثوية لتعطي عشر بوبضات في الحيضالواحد بدلا من 1-2بويضة في الحالات العادية. كما أن الخلية الجسدية (الفيبروبلاستfibroblast) البالغة تؤخذ من الجلد عندما تبدأ في الإنقسام.
ورغم أن العالمين قاما بإدخال الخلية الفيبروبلاستفي البويضة المفرغة إلا أنهما قاما في بعض التجارب بحقن خلايا تجمعية cumulus cellالتي تتعلق بالبويضاتالنامية في المبيض. وهذه الخلايا متناهية لدرجة يمكن حقتها بالكامل في البويضةالمفرغة. وهذه التجارب أجريت علي 71 بويضة قبل إجراء التجارب الفعلية علي ثمانيةبويضات خصبت بالخلايا التراكمية بهذه الطريقة أسفرت بويضتان منها عن تكوين علقات(أجنة مبكرة). كل منها إنقسمت لأربع خلايا وواحدة إنقسمت لستة خلايا قبل أن تتوقفجميعها عن النمو. وكان العالمان قد حاولا إجراء التلقيح العذري (الذاتي) Parthenogenesis عن طريق حث البويضات البشرية للإنقسام إلي أجنة مبكرة بدونإخصابها بالحيوانات المنوية كما في الإخصاب العادي أو تفريغ البويضات وإدخال خلاياالمعطي كما في عملية الاستنساخ.
استنساخ فئران متجمدة
تمكن فريق علمي ياباني في وهو البرفيسور تيروهيكووأكاياما وزملاءه بمعهد ريكن للابحاث في يوكوهاما مناستنساخ سبعة فئران بنفس التفينية التي تم فيها استنساخ النعجة دولي حيث تم أخذخلايا دماغية من جثة فأر ذكر عاديأزالوا النواة التي توجد في مركز الخلية والتي تحتوي على دي.إن.أيDNA وتم وضعها في بويضة فأر مخصبة منزوعة النواة وتم تحفيز الخلاياكهربائيا لتبدأ بالإنقسام وتنمو كأي جنين حديث التكوين وبعد عدة أيام زرعت الأجنةالمستنسخة في أرحام أمهات مؤقتة وبعد ثلاثة أسابيع ولدت الفئران وهذا الاستنساخسوف يتيح للعلماء استنساخ الكائنات المنقرضة المتجمدة مثل فيل الماموث الذي يرجحالعلماء أن استنساخ فيل الماموث حاليا غير عملي لانه لا توجد خلايا حية متاحةوالمادة الوراثية الباقية هي حتما متحللة.‏
حواش[/b]

^ زيد العامري الرفاعي (2008) المصطلح العلمي والوعي اللغوي.

[b]مصادر
[/b]

أحمد محمد عوف. مجلة العلم، أكاديمية البحث العلمي