Dele:
10 Oddities Of Reproductive Science
Kloning. IVF. Stamceller. Hundrevis av å studere egget, cellen og embryoet har ført til fantastiske fremskritt som fordeler menneskeheten. Gjennom vitenskapen om reproduksjon har folk oppnådd edle mål, som å overvinne infertilitet, så vel som dagligdags bekvemmeligheter, for eksempel bedre biff.
Men vitenskapens fremgang har vist noen bizarre svinger og freakish resultater. Det har også reist foruroligende etiske spørsmål. Nedenfor er 10 av disse oddsene innen reproduktiv vitenskap.
10 Baby Hair Lassos Og Salamanders
Forsker Hans Spemann fant at hans standardverktøy ikke fungerte bra på sine forsøkspersoner, veldig tidlig stadium salamanderembryoer. De var bare for glatte. Mens han holdt sin ni måneder gamle datter, hadde Spemann en ide. Han hugget av en lås av datterens hår og kom tilbake til laboratoriet.
Med små biter av babyhår som verktøy, utførte han sine eksperimenter. I et tidlig eksperiment splittet han embryoene. På grunn av tidens typiske teorier var resultatet uavhengige, fullt dannede salamanders-kunstige tvillinger.
I et senere eksperiment trengte han en celle inn i en hantelform og presset kjernen inn i en del av cellen. Når babyhårsposen ble løsnet, sluttet kjernen tilbake til den tidligere kjernefrie delen av cellen. Deretter deles den delen av cellen som i hovedsak lager en klon av den utviklede siden av embryoet.
Resultatene varierte avhengig av hvor han skjærte gjennom egget og hvordan han trangt det. Hvis nesen skar gjennom en del av egget, dannes identiske tvillinger. Men hvis han kuttet gjennom en annen del, utviklet bare halvparten av embryoet riktig. Den andre halvparten ble bare en klump av blod og tarm.
Hvis han bare forsterket egget litt, dannet en to-leder salamander. De to hodene kjempet over mat for samme kropp, og han kalte dem "to egoismes i stedet for en." Spemann holdt disse mektige salamanders i navnet på forskning.
9 urin kloner
Dolly fårene ble gjort gjennom kjernefysisk overføring. I denne teknikken ble kjernen fra en voksenfårcelle satt i en eggcelle og til slutt overført til et sau for å utvikle seg.
Nukleær overføring kan være nyttig ved bevaring av truede pattedyr. Men å ta donorceller har noen risiko fordi det ved et uhell kan skade dyret. Forskere fra University of Yamanashi foreslår en enkel måte å samle en rekke donorceller uten å skade dyret: Bruk bare urin. Flere typer celler kan bli funnet i urin, som for eksempel celler fra blæren og nyre, og disse cellene kan dyrkes i laboratoriet etter innsamling.
Vanligvis er urin ikke bra for celleoverlevelse. For en ting er noen av ingrediensene giftige. Av denne grunn ble det antatt at selv om levende celler kunne tas fra urin, ville miljøet påvirke celleoverlevelsen og kjernenes integritet.
Men dette var ikke et problem. Noen av urinklonene overlevde til et tidlig embryonalt stadium og ble overført til surrogater for å utvikle seg videre. Da disse urinklonene hadde modnet, hadde de fortsatt avkom når de var avlet med hverandre. Forskernes tester på klonens fruktbarhet tyder derfor sterkt på at celler fra urin fortsatt er gode for kloning.
Det finnes imidlertid et problem. Det er kun en begrenset evne til å samle cellene i urin fra ville dyr, spesielt under rene forhold.
8 IVF I Historie
Med in vitro fertilisering (IVF) har infertile par en sjanse til å komme seg rundt kroppens grenser og ha barn. I denne prosedyren settes gametene inne i en liten glassfat hvor de smelter sammen for å lage en zygote. Etter at zygoten har utviklet seg til et tidlig embryo, legges det tilbake i en kvinnes kropp for å utvikle seg. I dag er IVF en rutinemessig (hvis dyr) prosedyre og millioner av babyer har blitt gjort med det.
For flere tiår siden ble det ansett å være uetisk og umulig, og forskerne som var ansvarlige for den første IVF-babyen ble til og med anklaget for å "spille Gud." Sikkert har prosessen vært strømlinjeformet siden da.
Opprinnelig var IVF mye mer krevende og hemmelig. Hemmeligheten var nødvendig på grunn av hvor kontroversiell det var da da. Kvinner måtte tilbringe to til tre uker på klinikken som inpatienter, som bor i bærbare bygninger på grunn av klinikken. De måtte samle hele urinen under behandlingen, da dette var den eneste måten leger kunne overvåke hormonnivåer på. Pasientene måtte gi prøver hver tredje time, selv om natten.
På en gang måtte eggene samles inn gjennom en form for nøkkelhulloperasjon der små snitt ble gjort i kroppen. Nå er det en nyere, sikrere teknikk som bare trenger mild sedering. Med denne nye teknikken kan egg samles ved å suge dem ut med en nål under ultralydsveiledning. Hele prosessen tar omtrent 30 minutter.
7 Kloningabnormaliteter
Dolly fåren, kjent som den første klonen til et voksent pattedyr, er den eneste suksessen i en lang kjede av feil. Av de 277 klonene laget av forskerne som skapte henne, overlevde bare Dolly til fødsel.
Mislykket graviditet og dødsfall er en vanlig del av reproduksjon. Forfedre og fødselsskader kan skje uansett hvordan et dyr er laget. Når det er sagt, har kloning en lang historie med problemer.
Noen unormale foster utvikler seg til term, noe som resulterer i abnormiteter ved fødselen. Den mest fremtredende unormale fenotypen av noen kloner er "stort avkomssyndrom." Kalver eller lam med stort avkomssyndrom er 30-40 prosent større enn normalt, noe som fører til vanskelige fødsler. Andre helseproblemer inkluderer mangler i organer, som hjernen, hjertet og leveren.
Kalv- og lammekloner som har abnormiteter ved fødselen kan ha helseproblemer i de første månedene av livet.Imidlertid er de etter seks måneder uutslettelig i utseende og blodmålinger fra normalt avlede dyr av samme alder.
Kloning negative virkninger på dyrevelferd forårsaket det europeiske parlamentet å forby kloning av gårdsbruk i 2015. I USA fortsetter kloning av storfe i hundrevis.
6 Oppstandelse fra en biff
Problemet med å klone kyr for å lage det beste biffet er at det er umulig å fortelle om kjøttet er eksepsjonelt høy kvalitet uten å drepe kua. Heldigvis er det en måte å komme seg rundt på: Bare klone fra steker.
Bare 3 av 10 000 ku-kadaver kvalifiserer for den beste formen av rib øyebiff, som har rikelig med fett i muskelfibrene for smak, men lite av det tynne lag med bakfett som ingen vil. Da en vitenskapsmann fra West Texas A & M University (WTAMU) så to av disse sjeldne ribbenøyene, går han i nærhet, kalte han Dean Hawkins, leder av dyrevitenskapsavdelingen ved samme universitet.
Bare litt kjøtt var nødvendig for å vokse celler, ta
WTAMU oppdret klonene for å passere generene for utmerket biff. Klonernes 13 kalver var de første oksekjøttene som ble produsert fra to klonede kropper. Syv av disse klonavkomene ble slaktet. I den evalueringen som fulgte ble slagtekroppene gradert kraftig over bransjens gjennomsnitt.
5 ET og kyr
På 1970-tallet begynte amerikanske ranchers å bære tannene på naturens grenser med en teknikk som heter embryooverføring (ET). Mens en ku normalt kan bære bare ett embryo om gangen, produserer kuer som går gjennom ET-terapi vanligvis seks eller syv brukbare embryoer. Noen kan til og med lage så mange som 80 til 90 embryoer på en gang.
Disse embryoene tas ut med tynne rør og legges deretter inn i surrogatkyr for svangerskap. Med ET kan bønder produsere dusinvis av kalver om året fra genetisk overlegen kyr uten at kyrene aldri trenger å føde seg selv.
Med ET er det risiko for innavl. Hvis bøndene velger å avle bare avkom fra en enkelt ku, kan det redusere besetningens genetiske mangfold og gjøre det mer sårbart for sykdom. Paradoksalt kan ET også bidra til genetisk mangfold. USDA har et lager av embryoer fra en rekke husdyr raser i Fort Collins, Colorado.
4 kunstig twinning
På en måte er kloner veldig naturlige. Når et enkelt befruktet egg splittes i to for å lage to genetisk identiske individer, er resultatet rett og slett identiske tvillinger. Den enkleste måten å klone et dyr på er å splitte et tidlig stadiumsfoster, og gi kunstige tvillinger. Prosessen med kunstig vennskaping har blitt utført omfattende hos kyr og produserer tusenvis av kalver.
Det første forsøket på kunstig vennskap ble utført av Hans Driesch i 1885. Driesch ristet en beholder som inneholdt et to-cellet sjøkyllingsembryo, som separerte de to cellene. De to cellene vokste deretter til normale, sunne sjøhudelarver. I 1902 gjorde Hans Spemann det samme i vertebrater ved hjelp av en baby hårnose for å dele et salamanderembryo.
I 2000 ble en rhesusap som heter Tetra den første primaten klonet via kunstig vennskap. Tetra ble laget ved å dele et åtte-celle embryo i fire to-cellebiter.
Selv om metoden var annerledes, var Tetra mye som Dolly fordi det tok mange forsøk på å gjøre henne. Forskerne lagde 368 embryoer ved å dele 107 embryoer i to eller fire stykker. Ikke alle embryoer overlevde. Av alle surrogatmødrene hadde bare Tetras surrogat en normal graviditet.
3 embryo screening
Preimplantation genetisk diagnose (PGD) er en type embryoscreening som hjelper par til å gå gjennom in vitro befruktning (IVF) for å unngå å overføre mutasjoner som kan forårsake uførhet eller sykdom hos barna. Vanligvis innebærer PGD å ta en eller noen få celler fra et embryo laget med IVF og teste dets gensekvenser og kromosomer. Vanligvis blir embryoer som ikke passer disse testene kassert.
Fertilitetsklinikker i Kina er store og voksende. Den største klinikken registrerte 41 000 IVF-prosedyrer i 2016, noe som er omtrent en fjerdedel av det årlige tallet for hele USA. Med vekst av PGD-prosedyrer anslått til 60-70 prosent per år, forventes det å hente opp per capita i de neste årene.
Organisert innsats for å kvitte seg med genetiske lidelser og funksjonshemninger gir etiske bekymringer. Noen er bekymret for at de for å bli kvitt funksjonshemninger devaluerer livene til dem som allerede har dem. Kostnaden for PGD vekker også bekymringer om genetiske egenskaper som ytterligere utvider gapet mellom de rike og de fattige. I Kina er imidlertid de fleste tanker fokusert på prosedyrens fordeler.
Selv om klinikker som er lisensiert til å gjøre PGD, kan bare bruke den til å forhindre alvorlig sykdom eller hjelpe infertilitetsbehandlinger, spør noen om mer. Ifølge Sijia Lu, sjefsteknisk offiser i Yikon Genomics, spør noen familier om å utrydde mutasjonen som gjør at mange asiater ikke klarer å behandle alkohol, noe som kan påvirke evnen til å delta i ofte alkoholfedlede kinesiske forretningslunsjer. (Selskapet sier nei.)
2 kunstige embryoer
Forskere ved University of Cambridge hevdet å ha opprettet et kunstig musembryo ved hjelp av to typer stamceller. En type var embryonale stamceller, mens den andre var en type som normalt gjør placenta.
Forskerne la blandingen av stamceller på en 3-D stillas som etterliknet det naturlige celleunderstøttesystemet og hjalp i utviklingen av voksende celler. Fire og en halv dag senere vokste cellene på en slik måte at de lignet et normalt musembryo.
Magdalena Zernicka-Goetz, lederforfatteren av studien, fortalte Reuters at prosessen vil tillate folk å studere viktige hendelser i denne fasen av menneskelig utvikling uten at de faktisk trenger å jobbe med embryoer.Hun la til at kunnskap om hvordan utviklingen normalt skjer, vil tillate folk å forstå hvorfor det ofte går galt.
Forslaget reiser etiske spørsmål. For tiden kan forskere bare bruke kasserte menneskelige embryoer og kan bare holde dem i live i 14 dager etter befruktning.
1 The Tale of the Mouse Princess
I 2004 oppnådde forskere ved Tokyos landbruksuniversitet et eventyr umulighet: en mus laget uten far.
Selv om pattedyrceller kan kunstig gjøres til å dele, dør det resulterende fosteret alltid i livmor. Forskere har lenge mistanke om at dette hadde noe å gjøre med imprinting, en prosess der noen gener blir slått av eller på i løpet av spillutviklingen.
Forskere tok seg av problemet ved å fuse en umodentlig eggcelle, som ennå ikke hadde gått gjennom påtrykking, med en moden. Det umodne egget kom fra en mus som er genetisk modifisert for å mangle bestemte gener som antas å spore utviklingen av unfertiliserte egg i foster.
Denne lykkelige avslutningen kom med sin del av kampene. Av 457 eggfusjoner overlevde bare 371 til et tidlig embryonalt stadium av klump-av-celler som ble satt inn i surrogater. Bare 10 levende musepupper ble født, og bare en overlevde til voksenlivet. Den eneste suksessen ble kalt Kaguya etter at en japansk eventyrprinsesse ble funnet som en baby i en bambusstubbe.
Ifølge forskere er det for tidlig å anvende denne metoden på mennesker fordi teknikken er svært arbeidsintensiv og har høy sviktfrekvens. Det vil også involvere genetisk modifiserende humane egg, som generelt anses å være etisk uakseptabelt.