เทคนิคที่น่าอดสูนำไปสู่ศักยภาพในการสร้างสายพันธุ์ใหม่ได้อย่างไร
การสร้างครั้งที่สอง: ยุคแห่งการควบคุมทางชีวภาพโดยนักวิทยาศาสตร์ที่โคลนดอลลี่
เอียน วิลมุต,คีธ แคมป์เบลล์ &Colin Tudge
หัวข้อข่าว: 2000. 362 หน้า £18.99
ตัวเมียด้วย: ดอลลี่เป็นเพียงหนึ่งในชุดของแกะดัดแปลงพันธุกรรมที่ผลิตขึ้นที่รอสลิน
เว็บสล็อต มีหนังสือไม่กี่เล่มที่อธิบายว่าวิทยาศาสตร์เกิดขึ้นจริงได้อย่างไร The Double Helixของ James Watson เป็นหนึ่งและหนังสือเล่มนี้เป็นอีกเล่มหนึ่ง แม้ว่าหนังสือทั้งสองเล่มจะน่าสนใจ แต่ก็มีความแตกต่างกันอย่างน่าสนใจ James Watson และ Francis Crick ต่างจาก Ian Wilmut และ Keith Campbell มาก เมื่อเขียนหนังสือของเขา วัตสันได้รับคำแนะนำด้านวรรณกรรม รวมทั้งของนักประพันธ์นาโอมิ มิทชิสัน; ในการเขียนหนังสือของพวกเขา Wilmut และ Campbell มีนักเขียนวิทยาศาสตร์ที่ประสบความสำเร็จ Colin Tudge เป็นผู้เขียนร่วม Double Helixตั้งอยู่บนพื้นหลังของชีวิตนักศึกษาระดับบัณฑิตศึกษาชาวอเมริกันในเคมบริดจ์ในช่วงต้นทศวรรษ 1950 และมุ่งเน้นไปที่เดือน สัปดาห์และวันของกิจกรรมทางปัญญาที่เข้มข้น ภูมิหลังของการสร้างครั้งที่สองเป็นงานวิจัยที่ได้รับทุนสนับสนุนจากรัฐบาลสหราชอาณาจักรในช่วง 30 ปีที่ผ่านมา มีการอธิบายการทดลองที่เน้นเป้าหมายเป็นเวลาหลายทศวรรษ ด้วยความผิดหวัง ข้อผิดพลาด และตรอกซอกซอยที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ทั้งหมด แต่ยังรวมถึงช่วงเวลา ‘ยูเรก้า’ แห่งความตื่นเต้นและความสำเร็จอันยิ่งใหญ่ ในที่สุด ถ้าคริกและวัตสันไม่ทำลายโครงสร้างของดีเอ็นเอตอนที่พวกมันทำ คนอื่นคงจะทำอย่างนั้นภายในหนึ่งปีหรือประมาณนั้น ถ้าไม่ช้าก็เร็ว แต่ถ้าหากไม่มีวิลมุทและแคมป์เบลล์ การโคลนนิ่งของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจากเซลล์ที่แยกจากกันอาจล่าช้าไปเป็นเวลาหนึ่งหรือสองทศวรรษ เพราะไม่มีใครอื่นที่กำลังดำเนินการอย่างจริงจัง
ผู้อ่านทั่วไปอาจสันนิษฐานได้ว่า ‘การสร้างสรรค์ครั้งที่สอง’ หมายถึงการสร้างดอลลี่ แกะที่โคลนในปี 2539 จากเซลล์ผู้ใหญ่โดยวิลมุทและแคมป์เบลล์ที่สถาบันโรสลินในสกอตแลนด์ ไม่อย่างนั้น หนังสือเล่มนี้มุ่งเน้นไปที่การรวมตัวกันของเทคโนโลยีสามอย่าง: จีโนม พันธุวิศวกรรม และการโคลนโดยการถ่ายโอนนิวเคลียร์จากเซลล์ที่เพาะเลี้ยงและแตกต่างกัน ศตวรรษนี้ จีโนมจะทำให้สามารถทำแผนที่ยีนทั้งหมดของสัตว์ใดๆ และค้นหาโครงสร้างดีเอ็นเอของพวกมันได้ พันธุวิศวกรรมจะยอมให้ลำดับดีเอ็นเอใดๆ ถูกเพิ่ม ลบออก หรือแทนที่ได้อย่างแม่นยำ โดยใช้การรวมตัวใหม่ที่คล้ายคลึงกันในเซลล์ที่เพาะเลี้ยง และการโคลนโดยการถ่ายโอนนิวเคลียสจากเซลล์ที่เพาะเลี้ยงไปยังไข่ที่ไม่ได้รับการผสมนิวเคลียสซึ่งไม่ได้ผสมพันธุ์หมายความว่าโดยหลักการแล้วพลังอันยิ่งใหญ่ของจีโนมและพันธุวิศวกรรมสามารถนำไปใช้กับสัตว์ได้
ที่สถาบัน Roslin เรื่องราวเริ่มต้นขึ้นในปี 1990
ด้วยการกำเนิดของ Tracy เทรซี่เป็นสุดยอดของโครงการวิจัยที่มุ่งผลิตแกะดัดแปลงพันธุกรรมที่จะแสดงผลิตภัณฑ์ยาที่มีคุณค่าในนมของพวกเขา โดยใช้เทคโนโลยีการฉีดโครงสร้างดีเอ็นเอที่เป็นที่ยอมรับแต่ค่อนข้างไม่มีประสิทธิภาพใน pronuclei ของไข่ที่ปฏิสนธิ ด้วยวิธีการนี้ ยีนสามารถเพิ่มได้แต่ไม่สามารถลบออกหรือแทนที่ได้ พวกมันถูกแทรกแบบสุ่ม อาจแสดงได้ในระดับต่ำหรือไม่แสดงเลย และไม่ได้ถ่ายทอดไปยังคนรุ่นต่อไปเสมอไป แต่เทรซี่และลูกหลานของเธอผลิต α1-antitrypsin ในระดับสูง (ยาที่ใช้รักษาโรคซิสติกไฟโบรซิสและโรคอื่นๆ ของมนุษย์) ในน้ำนมของพวกมัน
เทรซี่ได้รับชัยชนะ ถึงแม้ว่าหลักการนี้จะมีขึ้นในหนูแล้วก็ตาม จากนั้นในปี 1995 เมแกนและโมแร็กก็ถือกำเนิดขึ้น ซึ่งเป็นองค์ประกอบที่สำคัญที่สุดในแกะชุดนี้ Megan และ Morag ถูกโคลนโดยการถ่ายโอนไปยังไข่ที่ไม่ได้รับการผสมนิวเคลียสของนิวเคลียส ไม่ใช่แค่จากเซลล์ตัวอ่อนระยะแรก (ที่เคยทำมาก่อน) แต่จากเซลล์ของตัวอ่อนระยะแรกที่ได้รับการเพาะเลี้ยงในระยะสั้นและมีความแตกต่างกัน ดังนั้น นิวเคลียสที่เริ่มต้นบนเส้นทางของการสร้างความแตกต่างทางเดียวสามารถตั้งโปรแกรมใหม่โดยไซโตพลาสซึมของไข่เพื่อให้เกิดเป็นสัตว์ที่โตเต็มวัยทั้งตัว แม้ว่าสิ่งนี้จะทำสำเร็จในกบ แต่ก็คิดกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นไปไม่ได้ในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม ความสนใจของสื่อน้อยกว่าที่คาดไว้ อาจเป็นเพราะการสังหารหมู่เด็กนักเรียน 16 คนในเมืองดันเบลน สกอตแลนด์ เกิดขึ้นทันทีหลังจากนั้น
ในปีต่อมาเห็นการเกิดของทอฟฟี่และทวีด ซึ่งโคลนจากนิวเคลียสของไฟโบรบลาสต์ของทารกในครรภ์ที่แตกต่างกันไปในการเพาะเลี้ยงระยะยาว (เป็นไปไม่ได้กับเซลล์แกะตัวอ่อนระยะแรก) และดอลลี่ สัตว์ที่โตเต็มวัยตัวแรกที่ถูกโคลนจากนิวเคลียสของเซลล์ที่โตเต็มวัย (ไม่เคยประสบความสำเร็จในกบ). ดอลลี่ได้รับความสนใจจากผู้คนทั่วโลกเนื่องจากอาจเป็นไปได้ว่าอาจมีนัยยะของมนุษย์ แต่จากมุมมองของโรสลิน เธอเป็นเพียงทองปิดทองบนขนมปังขิง ในปี 1997 Polly ถือกำเนิดขึ้น โดยโคลนจากนิวเคลียสไฟโบรบลาสต์ของทารกในครรภ์ที่เพาะเลี้ยงมาเป็นเวลานาน ซึ่งได้รับการสุ่มแทรกยีนของมนุษย์สำหรับปัจจัยในเลือด IX (ใช้รักษาโรคฮีโมฟีเลีย) มีข่าวลือว่า PPL ซึ่งเป็นหน่อในเชิงพาณิชย์ของ Roslin ได้ผลิต Diana และ Cupid ซึ่งโคลนจากนิวเคลียสไฟโบรบลาสต์ที่กำหนดเป้าหมายทางพันธุกรรมของทารกในครรภ์ และผลิต α1-antitrypsin ของมนุษย์ในนมของพวกเขา เช่น Tracy
วิลมุทและแคมป์เบลล์เป็นคู่ชีวิตที่เกื้อหนุนกันและมีบทบาทเสริมกัน วิลมุทเป็นนักวิทยาศาสตร์เกษตรที่ต้องการใช้พันธุวิศวกรรมเพื่อปรับปรุงสัตว์เลี้ยงในฟาร์ม ในปีพ.ศ. 2530 เขาได้เกิดความเข้าใจอย่างฉับพลันทันใด ลูกแกะโคลนเพิ่งถูกผลิตขึ้นโดยการถ่ายโอนนิวเคลียร์จากเซลล์ชั้นในของเอ็มบริโอของแกะยุคแรก ในหนูทดลอง เซลล์ชนิดเดียวกันนี้อาจก่อให้เกิดเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนที่สามารถดัดแปลงพันธุกรรมได้ ดังนั้นหากสามารถสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของแกะและนิวเคลียสที่ใช้ในการโคลนนิ่ง ความทะเยอทะยานของเขาก็จะเป็นจริง แต่การสร้างเซลล์ต้นกำเนิดจากตัวอ่อนของแกะนั้นเป็นปัญหา แคมป์เบลล์เป็นนักวิทยาศาสตร์ด้านเซลล์ ซึ่งเคยทำงานเกี่ยวกับมะเร็ง การสร้างความแตกต่างของเซลล์ และวัฏจักรของเซลล์ เขาเชื่อว่าการดิฟเฟอเรนติเอชันไม่สามารถย้อนกลับได้ และความเข้าใจของเขาที่ว่านิวเคลียสจากเซลล์ที่แยกความแตกต่างสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ด้วยไซโตพลาสซึมของไข่ เว็บสล็อต
