ตั้งแต่สุนัขจำลองไปจนถึงแมมมอธสมัยใหม่ การโคลนนิ่งมาไกลตั้งแต่แกะดอลลี่เริ่มขั้นตอนแรกในเบื้องต้น
เมื่อวันที่ 5 กรกฎาคม พ.ศ. 2539 แกะเกิดมาเพื่อเป็นแรงบันดาลใจให้กับอุตสาหกรรมทั้งหมด ให้แนวทางใหม่ในการช่วยเหลือสัตว์ใกล้สูญพันธุ์แก่นักวิทยาศาสตร์ และเปลี่ยนแปลงวิทยาศาสตร์การแพทย์ในรูปแบบที่แทบจะเป็นไปไม่ได้เลยในขณะนั้น
แต่นี่ไม่ใช่แกะธรรมดา การเข้ามายังโลกของเธอเป็นเรื่องแปลกใหม่ เธอถูกโคลนโดยใช้เซลล์ที่นำมาจากต่อมน้ำนมของแกะอีกตัวหนึ่ง ซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของการทดลองที่ดำเนินการโดยสถาบัน Roslin ในเมืองมิดโลเทียน ประเทศสกอตแลนด์ พวกเขาตั้งชื่อดอลลี่ของเธอตามนักร้องดอลลี่พาร์ตัน
ณ จุดนั้น นักวิทยาศาสตร์ได้ทดลองโคลนนิ่ง ซึ่งเป็นกระบวนการสร้างสำเนาที่เหมือนกันทางพันธุกรรมของสิ่งมีชีวิตอื่น ตั้งแต่ปี 1950 เมื่อนักชีววิทยาชาวอังกฤษ John Gurdon ค้นพบวิธีโคลนกบกรงเล็บแอฟริกัน แม้จะมีความพยายามหลายครั้ง แต่การทำซ้ำในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่ได้พิสูจน์ให้เห็นถึงงานที่ยากจะเข้าใจและแทบจะเป็นไปไม่ได้
แต่เช่นเดียวกับการค้นพบทางวิทยาศาสตร์ครั้งใหม่หลายๆ ครั้ง การทดลองที่สร้างดอลลี่นั้นเป็นเรื่องบังเอิญ นักวิทยาศาสตร์ของสถาบัน Roslin Institute ได้พยายามโคลนแกะโดยใช้กระบวนการที่ซับซ้อนที่เรียกว่าการถ่ายโอนนิวเคลียร์ โดยใช้ไฟฟ้า พวกมันย้ายนิวเคลียสของเซลล์ต่อมน้ำนมไปยังเซลล์ไข่จากแกะตัวที่สอง ปัจจุบันเซลล์ไข่นี้มี DNA ทั้งหมดจากแม่ของดอลลี่ และเติบโตและพัฒนาเป็นตัวอ่อนในห้องทดลอง
ยกเว้นว่าสิ่งนี้ไม่ควรจะเกิดขึ้น ในขณะนั้น ยังไม่มีใครคิดว่า DNA จากเซลล์ของผู้ใหญ่จะทำให้เกิดเอ็มบริโอตัวใหม่ได้ การทดลองทั้งหมดมีวัตถุประสงค์เพื่อเป็นการทดสอบเทคโนโลยี ก่อนที่ทีมของสถาบัน Roslin Institute จะดำเนินการโดยใช้เซลล์ตัวอ่อน
“การโคลนแกะดอลลี่แสดงให้โลกเห็นว่ามันเป็นไปได้ที่จะตั้งโปรแกรม DNA ทั้งหมดในนิวเคลียสของเซลล์ผู้ใหญ่ ดังนั้นมันจึงเริ่มทำตัวเหมือนเซลล์ตัวอ่อนอีกครั้ง ทำให้เกิดสัตว์ใหม่” โรบิน โลเวลล์กล่าว แบดจ์ หัวหน้าห้องปฏิบัติการชีววิทยาสเต็มเซลล์และพันธุศาสตร์พัฒนาการที่สถาบันฟรานซิส คริก ในลอนดอน
นักวิทยาศาสตร์ของสถาบัน Roslin Institute ได้สร้างตัวอ่อนขึ้นมาโดยไม่คาดคิด จึงใส่มันเข้าไปในแกะตัวที่สาม ซึ่งท้ายที่สุดได้ให้กำเนิดดอลลี่ สร้างความประหลาดใจและความสับสนแก่สาธารณชนทั่วไปและสื่อส่วนใหญ่ในโลก
การคาดการณ์ที่เป็นลางไม่ดีเกิดขึ้นแล้วภายในไม่กี่วัน ส่วนใหญ่มุ่งเน้นไปที่ความเป็นไปได้ที่น่ากลัวของการโคลนนิ่งของมนุษย์ บางคนถึงกับแนะนำว่าการโคลนนิ่งสามารถให้วิธีการแทนที่เด็กที่หลงทางสำหรับพ่อแม่ที่เสียชีวิตในขณะที่นิตยสาร TIME ทักทายการมาถึงของดอลลี่ด้วยพาดหัวข่าวที่รำพึงถึงความยั่วยวนว่า “จะมีคุณอีกไหม”
แต่ในอีกซีกโลกหนึ่ง นักชีววิทยาสเต็มเซลล์ชาวญี่ปุ่นกำลังสังเกตเหตุการณ์ในสกอตแลนด์ด้วยความสนใจอย่างแรงกล้า
การเพิ่มขึ้นของเวชศาสตร์ฟื้นฟู
ในปี 1996 Shinyi Yamanaka รู้สึกว่าอาชีพการงานของเขากำลังล่องลอยไป เขาต้องทนทุกข์ทรมานในฐานะศัลยแพทย์ โดยที่เพื่อนร่วมงานรายงานว่าชื่อเล่นของเขาคือ จามานากะ ว่าเป็นคำที่มีความหมายว่าอุปสรรคในภาษาญี่ปุ่น เพราะเขาใช้เวลาอยู่ในห้องผ่าตัดนานเกินไป
ตอนนี้ยามานากะพบว่าตัวเองต้องทำงานที่น่าเบื่อหน่ายที่โรงเรียนแพทย์มหาวิทยาลัยเมืองโอซาก้า โดยใช้เวลาส่วนใหญ่ไปกับการดูแลหนู เมื่อเขาอ่านพบว่านักวิทยาศาสตร์สามารถโคลนแกะได้
เขารู้สึกทึ่งกับความจริงที่ว่าเซลล์ของผู้ใหญ่สามารถตั้งโปรแกรมใหม่ได้ในลักษณะนี้ และเริ่มสงสัยว่าการเพิ่มปัจจัยการถอดรหัส – โปรตีนที่ผูกมัดกับ DNA และเปิดหรือปิดยีนบางตัว – สามารถตั้งโปรแกรมเซลล์ผู้ใหญ่ใดๆ ให้กลับเข้าสู่สถานะเหมือนตัวอ่อนได้หรือไม่ .
หลังจากทำงานมาสิบกว่าปี ยามานากะก็บรรลุเป้าหมาย ครั้งแรกกับหนูและในเซลล์ของมนุษย์ เทคโนโลยีของเขาทำให้ผิวหนังหรือเซลล์เม็ดเลือดสามารถตั้งโปรแกรมใหม่ให้มีสภาพสมบูรณ์ ซึ่งหมายความว่าสามารถเปลี่ยนเป็นเซลล์ประเภทใดก็ได้ในร่างกาย โดยการเพิ่มปัจจัยการถอดรหัสสี่อย่างเข้าด้วยกัน ถือเป็นความก้าวหน้าที่ Yamanaka ได้รับรางวัลโนเบลสาขาสรีรวิทยาและการแพทย์ในปี 2555 ในเวลาต่อมา
เหตุผลที่ความสำเร็จของยามานากะได้รับความสนใจเช่นนี้ เป็นเพราะช่วยให้นักวิทยาศาสตร์สามารถเก็บตัวอย่างเลือดจากผู้ป่วยและสร้างออร์แกนอยด์ ซึ่งเป็นอวัยวะขนาดเท่าเมล็ดถั่วในห้องปฏิบัติการซึ่งมีพฤติกรรมเหมือนกันกับเซลล์ภายในร่างกายของตนเอง สิ่งเหล่านี้สามารถใช้เพื่อทดสอบยาใหม่ วัคซีน หรือเพื่อทำความเข้าใจกระบวนการพื้นฐานบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการพัฒนามนุษย์
นักวิทยาศาสตร์ยังรู้สึกตื่นเต้นกับการประยุกต์ใช้ทางการแพทย์ที่มีศักยภาพสำหรับผู้ป่วยโรคทางพันธุกรรม Lovell-Badge กล่าวว่า “มันอาจช่วยให้คุณนำเซลล์จากผู้ป่วยไป แก้ไขข้อบกพร่องทางพันธุกรรม จากนั้นจึงใช้เซลล์เหล่านั้นเพื่อซ่อมแซมเนื้อเยื่อที่เสียหายในผู้ป่วยรายนั้น “เห็นได้ชัดว่านี่เป็นการค้นพบที่สำคัญจริงๆ”เทคโนโลยีที่อยู่เบื้องหลังการโคลนนิ่งยังมีการใช้งานทางการแพทย์โดยตรงอีกด้วย นักวิทยาศาสตร์จาก Oregon Health and Science University Center for Embryonic Cell and Gene Therapy ได้ใช้ขั้นตอนบางอย่างที่เกี่ยวข้องกับการโคลนนิ่งของ Dolly เพื่อช่วยป้องกันผู้หญิงที่เป็นโรคไมโตคอนเดรียที่หายากไม่ให้ส่งต่อความผิดปกติไปยังลูกๆ ของพวกเขา โดยการย้ายนิวเคลียสของไข่ของมารดาไปยังเซลล์ไข่ที่แข็งแรงของหญิงอื่น ไมโทคอนเดรียที่เสียหายส่วนใหญ่หรือทั้งหมดอาจถูกทิ้งไว้เบื้องหลัง เทคนิคนี้จึงได้รับการขนานนามว่าเป็น “ทารกสามคน”
โคลนสัตว์เลี้ยง
สำหรับนักวิทยาศาสตร์ที่สร้างดอลลี่ มรดกที่ตกทอดจากงานของพวกเขามากที่สุดคือการอยู่รอดของศูนย์วิจัยของพวกเขา ในปี พ.ศ. 2539 สถาบันรอสลินอยู่ในสถานะทางการเงินที่ล่อแหลมและกำลังเผชิญกับการตัดเงินจากรัฐบาล
ดอลลี่พิสูจน์แล้วว่าเป็นเส้นชีวิต ความคลั่งไคล้ทางวิทยาศาสตร์และสื่อที่ตามมาดึงดูดความสนใจของ บริษัท ViaGen ในเท็กซัสซึ่งซื้อทรัพย์สินทางปัญญาเพื่อโคลนเทคโนโลยีในปี 2541 โดยให้เงินเพียงพอสำหรับสถาบันที่จะอยู่รอดได้จนกว่าจะสามารถหาแหล่งเงินทุนใหม่ได้
ในขั้นต้น เป้าหมายหลักของบริษัทคือการใช้โคลนเพื่อปรับปรุงการเพาะพันธุ์ปศุสัตว์ ซึ่งเป็นกระบวนการที่ยังคงเกิดขึ้นมาจนถึงทุกวันนี้ โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับปศุสัตว์ที่มีมูลค่าสูง เช่น วัวกระทิง การโคลนยังใช้เพื่อเลี่ยงลอตเตอรีทางพันธุกรรมของการสืบพันธุ์ตามปกติและถ่ายโอนการเปลี่ยนแปลงทางพันธุกรรมที่พึงประสงค์ในห้องปฏิบัติการจากรุ่นสู่รุ่น นักวิจัยบางคนกำลังมองหาการรวมการโคลนและการแก้ไขจีโนมเพื่อสร้างสัตว์ที่ทนทานต่อโรคทั่วไปบางชนิด เช่น การติดเชื้อแบคทีเรีย วัณโรค และเชื้อซัลโมเนลโลซิส
อย่างไรก็ตาม ในช่วงหกปีที่ผ่านมา มีอุตสาหกรรมใหม่เกิดขึ้น – การโคลนสัตว์เลี้ยง ในปี 2015 ViaGen ได้เริ่มให้บริการแก่เจ้าของสัตว์เลี้ยงที่ต้องการโคลนแมวหรือสุนัขที่พวกเขารัก ไม่แพงเลย บริษัทเรียกเก็บเงิน 35,000 ดอลลาร์ (22,800 ปอนด์) เพื่อโคลนแมว และ 50,000 ดอลลาร์ (38,000 ปอนด์) สำหรับสุนัข แต่ความต้องการก็มีอยู่ แม้ว่า ViaGen จะไม่เปิดเผยจำนวนที่แน่นอนของสัตว์เลี้ยงที่พวกเขาได้ทำการโคลนนิ่งมาจนถึงตอนนี้ Melain Rodriguez ผู้จัดการฝ่ายบริการลูกค้าของ ViaGen กล่าวว่าตัวเลขดังกล่าวอยู่ในหลายร้อย
“มันเติบโตขึ้นอย่างมากตั้งแต่เราเริ่มทำสิ่งนี้ และเรากำลังโคลนสัตว์เลี้ยงมากขึ้นทุกปี” โรดริเกซกล่าว “เรามีลูกสุนัขเกิดทุกสัปดาห์ เราไม่ได้โฆษณามากนัก ส่วนมากมันถูกส่งต่อโดยปากต่อปาก”
เนื่องจากค่าใช้จ่ายทางการเงินที่เกี่ยวข้อง Rodriguez อธิบายว่า 90% ของลูกค้าของบริษัทเพียงแค่เลือกที่จะรักษาเซลล์ของสัตว์เลี้ยงไว้ – ซึ่งมีราคา 1,600 เหรียญสหรัฐ (1200 ปอนด์) – ในกรณีที่พวกเขาสามารถซื้อโคลนได้ในภายหลัง ค่าใช้จ่ายสูงเกิดจากการโคลนนิ่งยังคงซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ สำหรับสุนัขกระบวนการทั้งหมดใช้เวลาแปดเดือนและสำหรับแมวใช้เวลาหนึ่งปี
“มีคนถามฉันว่า ‘ทำไมมันถึงแพงจัง?’ และฉันบอกพวกเขาเพราะมีขั้นตอนที่ซับซ้อนมากมายที่เกี่ยวข้องกับกระบวนการทั้งหมด” โรดริเกซกล่าว “แน่นอนว่าเป็นเหตุผลทางอารมณ์สำหรับลูกค้าสัตว์เลี้ยง พวกเขาต้องการสานต่อความผูกพันทางอารมณ์ที่พวกเขามีกับสัตว์เลี้ยง”
อุตสาหกรรมได้ขยายไปยังที่อื่น ๆ ทั่วโลกตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา Sooam Biotech ในเกาหลีใต้ให้บริการโคลนสุนัข เช่นเดียวกับ Sinogene ในประเทศจีน
อย่างไรก็ตาม นักวิทยาศาสตร์หลายคนยังคงไม่สบายใจเกี่ยวกับสมมติฐานทั้งหมด Lovell-Badge ให้เหตุผลว่า “ไม่มีเหตุผล” สำหรับการโคลนสัตว์เลี้ยงในขณะที่สัตว์ที่เกิดจะมีความเหมือนกันทางพันธุกรรม พวกมันจะไม่มีลักษณะทางพฤติกรรมและบุคลิกภาพที่เหมือนกันเนื่องจากสิ่งมีชีวิตทั้งหมดเป็นผลมาจากยีนและสิ่งแวดล้อมของพวกมัน
George Church ศาสตราจารย์ด้านพันธุศาสตร์จาก Harvard Medical School กล่าวว่า “ผู้คนต้องการสัตว์เลี้ยงของพวกเขาที่รู้จักพวกเขาและรู้เทคนิคบางอย่าง” “ในแง่นั้น เป็นการใช้ประโยชน์จากความเศร้าโศกของผู้คนเพียงเล็กน้อย”
ฟื้นฟูสัตว์สูญพันธุ์
ในช่วงหลายปีหลังการโคลนนิ่งของดอลลี่ คำถามสำคัญก็คือว่านักวิทยาศาสตร์จะขยายเทคโนโลยีนี้ไปสู่มนุษย์หรือไม่ และประเด็นทางศีลธรรมและจริยธรรมอีกมากมายที่จะเกิดขึ้น
แต่ในขณะที่ตัวอ่อนมนุษย์ถูกโคลนได้สำเร็จในปี 2556 กระบวนการสร้างมนุษย์ทั้งตัวไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนเพราะเสียงโวยวายจากสาธารณชน นักวิทยาศาสตร์ชาวจีนได้ทำการโคลนไพรเมตตัวแรกในเดือนมกราคม 2018 ลิงแสมจงจงและหัวฮัว แต่ขณะนี้ยังไม่มีข้อเสนอแนะว่างานนี้จะยังคงดำเนินต่อไปในสายพันธุ์ไพรเมตต่อไป
ในทางกลับกัน เงินทุนส่วนใหญ่จะทุ่มเทให้กับการใช้โคลนเพื่อชุบชีวิตสัตว์ที่ใกล้จะสูญพันธุ์ มีความพยายามในการโคลนทั้งแพนด้ายักษ์และแรดขาวทางเหนือ ซึ่งเป็นสายพันธุ์ที่มีสัตว์เหลืออยู่เพียง 2 ตัวบนโลกใบนี้ ในขณะที่ในช่วงสองปีที่ผ่านมา ViaGen ได้โคลนเฟอเรทเท้าดำและม้าของ Przewalski ซึ่งทั้งสองอย่างนี้ กำลังใกล้สูญพันธุ์
