Kloneren: toepassingen bij de mens 1

Bijzonder onderwerp

Geraedts en De Wert: Kloneren 1

Kloneren: toepassingen bij de mens 1

J.P.M. Geraedts1 G.M.W.R. de Wert2

Technische aspecten* De geslaagde kloneringsexperimenten bij zoogdieren als schaap en muis hebben geleid tot speculaties over klinische toepassing bij de mens. Kloneren kan door kerntransplantatie en door embryosplitsing. Bij kerntransplantatie ontstaat geen genetisch volledig identiek individu omdat het mitochondriaal DNA afkomstig is van de eiceldonor. Embryosplitsing is op te vatten als het kunstmatig totstandbrengen van een eeneiige meerling. Toepassingsmogelijkheden van kloneren zijn er bij de mens in het kader van voortplanting (behandeling van paren met subfertiliteit, met genetische problemen of met een ‘replicamotief’), transplantatie van genetisch identiek weefsel, en wetenschappelijk onderzoek.

Samenvatting Trefwoorden: • Genetica • Klonen

Uit 1de Vakgroep Moleculaire Celbiologie en Genetica

GERAEDTS JPM, WERT GMWR DE. Kloneren: toepassingen bij de mens 1. Technische aspecten. Ned Tijdschr Tandheelkd 2001; 108: 145-150.

en 2het Instituut voor Gezondheidsethiek van de Universiteit Maastricht.

Inleiding De in februari 1997 gepubliceerde geboorte van het schaap Dolly betekende een wetenschappelijke doorbraak (Wilmut et al, 1997). Voor het eerst was het mogelijk gebleken een volwassen zoogdier te kloneren. Daarmee was aangetoond dat de kernen van lichaamscellen van volwassen dieren nog totipotent kunnen zijn. Een jaar later werd een succesvolle herhaling van het kloneringsexperiment bij de muis gerapporteerd. Het resulteerde in de geboorte van meerdere gekloneerde dieren, die op hun beurt ook weer gekloneerd konden worden (Wakayama et al, 1998). Sinds de geboorte van Dolly wordt er opnieuw gespeculeerd over toekomstige toepassingen bij de mens. De discussie te onzent concentreert zich op het reproductief kloneren van, al dan niet overleden, kinderen en volwassenen door middel van kerntransplantatie. Andere mogelijke toepassingen bij de mens, waaronder het kloneren van preïmplantatie-embryo’s, zijn in de discussie onderbelicht gebleven (De Wert, 1998). In dit artikel geven wij een overzicht van technische aspecten van de mogelijke toepassingen van kloneren bij de mens. In het volgende artikel passeren de ethische aspecten de revue (De Wert en Geraedts, 2000; 2001).

Kloneren en klonen Onder het begrip ‘kloneren’ kunnen de handelingen worden verstaan die leiden tot (a) het ontstaan van één of meer individuen, uitgaande van de celkern van een individu als bron van het genetisch materiaal, waarbij de verkregen individuen genetisch identiek of vrijwel identiek zijn aan het oorspronkelijke individu. De celkern kan daarbij ook afkomstig zijn uit een zeer vroeg embryonaal ontwikkelingsstadium; (b) het verkrijgen van twee of meer genetisch identieke individuen door middel van embryosplitsing, waarbij uitgegaan wordt Ned Tijdschr Tandheelkd 108 (2001) april

van intacte cellen in plaats van celkernen (Commissie Dierproeven, Transgenese en Biotechnologie, 1998). Embryosplitsing wordt voorafgegaan door (eventueel medisch geassisteerde) geslachtelijke voortplanting. Kloneren door middel van kerntransplantatie is een vorm van ongeslachtelijke voortplanting, waarbij een kern van een ‘donorcel’ wordt getransplanteerd naar een eicel waaruit de kern is verwijderd. Als de donorcelkern afkomstig is van hetzelfde individu als de ontvangende eicel, is er sprake van een echte kloon. Als de celkern en de eicel van verschillende individuen afkomstig zijn, worden eveneens de begrippen ‘kloon’ en ‘kloneren’ gebruikt. Strikt genomen is dat onjuist omdat de mitochondria van het toekomstige individu afkomstig zijn van de ontvangende eicel, en daarmee ook het DNA dat in mitochondriën zit. Het mitochondriale DNA is zeer klein (ongeveer 16.500 basenparen), vergeleken bij het kern-DNA (3 miljard basenparen). Het grote verschil tussen beide typen DNA is het aantal kopieën dat aanwezig is in een normale eicel op het moment van de bevruchting. De rijpe oöcyt bevat enige honderdduizenden mitochondria, die elk gemiddeld 10 DNA-moleculen bevatten. Ongeveer een derde van het DNA van de eicel is aanwezig in de mitochondria. Deze kunnen allemaal hetzelfde type DNA bevatten (homoplasmie) of verschillende typen (heteroplasmie). Deze verschillende typen kunnen het gevolg zijn van onschuldige varianten, maar kunnen ook berusten op mutaties (Lightowlers et al, 1997). Dit betekent dat eeneiige tweelingen en dus ook door embryosplitsing verkregen klonen genetisch niet geheel identiek hoeven te zijn waar het gaat om het mitochondriale DNA. Aan elk van de individuen kunnen verschillende percentages normale en polymorfe of gemuteerde mitochondria zijn doorgegeven. Als de kern afkomstig is van een vroeg embryonale cel, zal de ontstane ‘kloon’ niet identiek kunnen zijn aan een reeds bestaand individu, vanwege dit mitochondriale DNA. De kloon is evenmin identiek aan één van de ouders van het embryo daar het embryo is ont-

*Met toestemming van het Nederlands Tijdschrift voor Geneeskunde overgenomen publicatie: Geraedts JPM, Wert GMWR de. Kloneren: toepassingen bij de mens. I. Technische aspecten. Ned Tijdschr Geneeskd 2000; 144: 921-926.

Adres: Prof.dr. J.P.M. Geraedts Universiteit Maastricht Postbus 616 6200 MD Maastricht

145


staan uit een eicel en een zaadcel en dus kenmerken van beide ouders draagt.

Kloneren door middel van kerntransplantatie De eerste kerntransplantaties bij een gewerveld dier werden in 1952 uitgevoerd bij de luipaardkikker door de Amerikaanse onderzoekers Briggs en King (1952). Zij verwijderden de kern uit een eicel en injecteerden hierin vervolgens een kern van een vroeg embryonale cel. Het zo totstandgekomen embryo bleek in staat uit te groeien tot kikkervisje. De eerste kerntransplantatie-experimenten bij zoogdieren werden uitgevoerd bij konijnen. De embryo’s die waren ontstaan door transplantatie van embryonale celkernen ontwikkelden zich slechts gedurende 4 dagen. Na ongeveer 10 jaar pakte Willadsen de draad weer op (Willadsen, 1986); hij had meer succes bij schapen. Hij toonde aan dat het mogelijk was klonen te produceren door een cel die ontstaan was door klievingsdeling, te fuseren met een ontkernde ontvangeroöcyt, ook wel cytoplast genoemd. Bij kerntransplantatie wordt de kern verwijderd uit een eicel. Vervolgens wordt de diploïde kern van de donorcel in de ontvangeroöcyt geïnjecteerd. Ten gevolge van de fusie wordt de donorkern zodanig gereprogrammeerd dat de aldus gevormde cel zich op dezelfde manier kan ontwikkelen als een bevruchte eicel (afb. 1). In het begin van de jaren negentig werd duidelijk dat het succes van de kerntransplantatie (mede) bepaald wordt door het stadium van de celcyclus waarin de kern van de donorcel zich bevindt. Slechts uit 1 van de 29 embryo’s die in het Dolly-experiment ontAfb. 1. Schematische weergave van kloneren door middel van celkerntransplantatie. Afb. 2. Schematische weergave van kloneren door middel van embryosplitsing.

stonden uit 277 transplantaties van uiercelkernen, ontwikkelde zich een levend geboren lam: Dolly (Wilmut et al, 1997). Bij het muizenexperiment werden kernen van cumuluscellen (de voedingscellen van de eicel in de follikel) gebruikt. In een grote reeks experimenten bedroeg het slagingspercentage 2 tot 3 (Wakayama et al, 1998). De mens onderscheidt zich van de meeste dieren, inclusief de proefdieren en de landbouwhuisdieren, door een minder efficiënte voortplanting. Daarom zal celkerntransplantatie bij de mens naar verwachting nog minder efficiënt verlopen dan bij de gepubliceerde schapen- en muizenexperimenten. Een van de factoren die de efficiëntie van celkerntransplantatie bij de mens nadelig zullen beïnvloeden, is de noodzaak te kunnen beschikken over grote aantallen ontvangeroöcyten van goede kwaliteit. Door de enucleatie wordt namelijk niet alleen de kern, maar ook een deel van het cytoplasma verwijderd, hetgeen de ontwikkelingscapaciteit niet ten goede komt. Gelet op het succespercentage van celkerntransplantatie bij het schaap en de muis zouden er bij de mens per behandeling meer oöcyten nodig zijn dan doorgaans tijdens de reguliere in-vitrofertilisatie (IVF) door ovariële hyperstimulatie verkregen kunnen worden. Dergelijk gebruik van oöcyten van een patiënte die behandeld wordt vanwege onvruchtbaarheid reduceert haar kansen op een zwangerschap en is derhalve problematisch. Dit probleem zou kunnen worden opgelost indien de claim dat door nauwkeurig onderzoek van de geaspireerde follikelvloeistof grote aantallen onrijpe follikels kunnen worden verkregen, valide blijkt (Wu et al, 1998). Het omzeilen van de geslachtelijke voortplanting door voor de transplantatie gebruik te maken van min 2

1

zaadcel celkerndonor

eicel

eiceldonor

kweek van lichaamscellen

eicel

zygote

remming celcyclus

klievingsdelingen

enucleatie

spitsing transplantatie kern naar ‘lege’ eicel

versmelting

klievingsdelingen

draagmoeder

146

draagmoeder 1

draagmoeder 2

Ned Tijdschr Tandheelkd 108 (2001) april


of meer gedifferentieerde celkernen houdt risico’s in. Bij de geslachtelijke voortplanting worden namelijk van sommige genen de allelen van de ene ouder wel en van de andere niet gemethyleerd. Gemethyleerde genen zijn meestal niet actief. Hierdoor ontstaat een ouderspecifiek patroon van genexpressie. Abnormaliteiten van dit proces na klonering door kerntransplantatie kunnen leiden tot foetale overgroei en aangeboren afwijkingen (Gordon, 1994; Bestor, 1998; Kato et al, 1998; Young et al, 1998; Renard et al, 1999). Behalve door zijn minder efficiënte voortplanting onderscheidt de mens zich ook door zijn lange levensduur van de meeste zoogdieren. Door deze eigenschap zullen de risico’s van het kloneren van volwassen mensen waarschijnlijk ongunstig afsteken tegen die bij de soorten waarbij met celkerntransplantatie al ervaring is opgedaan. Deze risico’s betreffen met name telomeerverkorting en accumulatie van DNA-mutaties in oudere donorcellen. Telomeerverkorting treedt op na iedere celdeling en resulteert in een beperkte overblijvende delingscapaciteit. Bij het gebruik van een volwassen cel als bron van een te transplanteren kern kunnen dan ook de ontwikkelingscapaciteit van het aldus ontstane embryo en de levensverwachting van het kind in het geding zijn. Overigens speelt dit risico waarschijnlijk niet als men de kern van stamcellen zou gebruiken. Deze cellen bezitten immers het enzym telomerase, dat ervoor zorgt dat de uiteinden van de chromosomen op de gewenste lengte blijven (Greaves, 1996). In oudere donorcellen heeft accumulatie plaatsgevonden van DNA-mutaties. Transplantatie van een kern uit een dergelijke cel geeft niet alleen een grotere kans op vroegtijdige veroudering, maar ook een toegenomen risico op het ontstaan van kanker (Vogel en Motulsky, 1997) Ten slotte is er nog een risico dat bij elke transplantatie een rol kan spelen. Dit betreft de transmissie van een infectieziekte die afkomstig is van de donorcel. Deze opsomming van risico’s is zeker niet volledig; duidelijk is wel dat er nog veel onderzoek nodig is naar de efficiëntie en de risico’s van kerntransplantatie voordat er vanuit medisch-biologisch gezichtspunt sprake zou kunnen zijn van een verantwoorde toepassing bij de menselijke voortplanting. Dit geldt ook indien men via celkerntransplantatie menselijke preïmplantatie-embryo’s zou willen kloneren. Al zijn de risico’s van telomeerverkorting en accumulatie van DNA-schade niet aan de orde wanneer men zeer jonge kernen zou transplanteren, de suggestie van Edwards en Beard dat deze techniek veilig is, is prematuur (Edwards en Beard, 1998).

het moment dat onmiddellijk voorafgaat aan de innesteling. Het embryo bevindt zich dan in het zogenoemde blastocyststadium. Hieruit kunnen twee afzonderlijke embryo’s ontstaan door insnoering van de interne celmassa, al dan niet in combinatie met de trofoblast (Cohen et al, 1990). Embryosplitsing (afb. 2) in een eerder stadium is de klassiekste methode voor het kloneren van gewervelde dieren en is voor het eerst toegepast door Spemann in 1902 (Spemann, 1938). Hij gebruikte een haar van zijn pasgeboren zoontje om een 2-cellig salamanderembryo in tweeën te splitsen. Willadsen heeft voor het eerst in 1979 een zoogdierembryo gesplitst. Met het toepassen van embryosplitsing is nadien veel ervaring opgedaan bij landbouwhuisdieren. Hieruit is gebleken dat beide blastomeren van het 2-cellige embryo bij het schaap en het rund de capaciteit hebben zich volledig normaal te ontwikkelen. De ontwikkelingscapaciteit van individuele blastomeren is echter vanaf het 8-cellig stadium zeer beperkt (Gordon, 1994). Bij dieren is de efficiëntie van embryosplitsing op dit ogenblik beduidend groter dan die van kerntransplantatie. Bovendien zijn de risico’s vermoedelijk kleiner. Om deze redenen heeft embryosplitsing vooralsnog de voorkeur boven kerntransplantatie (Gordon, 1994). Over de effectiviteit van embryosplitsing bij de mens bestaat twijfel (Jones et al, 1994). Zo is wellicht de levensvatbaarheid van de aldus ontstane embryo’s geringer. Dat zou vooral het geval kunnen zijn als er na IVF slechts één embryo beschikbaar is – hetgeen een aanwijzing kan zijn voor een slechtere kwaliteit. Andere onderzoekers achten deze scepsis voorbarig (Cohen en Tomkin, 1994). Overigens lijken sommige onderzoekers op termijn meer te verwachten van embryoklonering door middel van (een verder geperfectioneerde) celkerntransplantatie (Gosden, 1999). Nader (preklinisch) onderzoek zou over deze vragen uitsluitsel kunnen geven. Wat hier ook van zij, een aantal van de toepassingen die met kerntransplantatie binnen bereik kunnen komen, kan op voorhand niet worden gerealiseerd door middel van embryosplitsing.

Toepassingsmogelijkheden klonering bij de mens Bij de beschrijving van de toepassingsmogelijkheden van klonering bij de mens is het noodzakelijk enige ordening aan te brengen. In de tabel zijn de verschillende motieven en omstandigheden uitgezet tegen de technische mogelijkheden. Hieruit komen 3 motieven voor toepassing naar voren, te weten voortplanting, therapie en wetenschappelijk onderzoek.

Kloneren door middel van embryosplitsing Voortplanting Natuurlijke eeneiige tweelingen ontstaan door spontane embryosplitsing. Dit fenomeen kan zich ook voordoen na kunstmatige voortplanting door middel van IVF en intracytoplasmatische sperma-injectie (ICSI). De grote meerderheid van deze tweelingen ontstaat op Ned Tijdschr Tandheelkd 108 (2001) april

Er zijn in theorie 3 groepen toepassingen te onderscheiden: bij de behandeling van subfertiliteit, bij genetische problematiek of vanwege het zogenaamde ‘replicamotief’. De wens tot klonering bij de behande147


Motieven en omstandigheden van kloneren bij de mens, uitgezet ten de technische mogelijkheden. Motief/omstandigheid

Celkerntransplantatie1

Embryosplitsing2

+ + +

-

+ + +

+

+ + +

+

Therapie/transplantatie

+

-

Wetenschappelijk onderzoek

+

+

Voortplanting Replicamotief ‘Vervangen van overleden kind Identieke broer/zus als orgaandonor Kopiëren van volwassene Bij onvruchtbaarheid Steriele man en vrouw Man met azoöspermie Lesbisch paar Vermeerderen IVF-embryo’s Genetische problemen Beide ouders homozygoot of ‘compound’-heterozygoot Mitochondriale aandoening Vermeerderen van PGD-embryo’s

IVF = In-vitrofertilisatie; PGD = Preïmplantatiegenetische diagnostiek. 1 Met als resultaat een of meerdere klonen na ongeslachtelijke voortplanting. 2 Met als resultaat identieke meerlingen na geslachtelijke voortplanting.

ling van onvruchtbaarheid zou zich bijvoorbeeld kunnen voordoen bij een paar waarvan de man niet in staat is om zaadcellen te vormen, terwijl zij donorinseminatie als alternatief afwijzen. Ook zou het kunnen gaan om twee infertiele partners. In al deze gevallen zal gebruikgemaakt dienen te worden van transplantatie van een somatische celkern. Een andere (eveneens vooralsnog theoretische) toepassing is embryoklonering bij de reguliere IVF of ICSI. Dit wordt wel geopperd met het oog op het vergroten van de succeskans of het beperken van de belasting van de behandeling. Deze toepassing zou volgens sommigen vooral interessant kunnen zijn wanneer slechts één embryo beschikbaar is voor terugplaatsing. De kans op zwangerschap is dan immers gering. Ook wanneer er voldoende embryo’s beschikbaar zijn, zou men deze kunnen vermenigvuldigen om er een aantal te kunnen invriezen voor eventueel gebruik in een volgende cyclus. Zo kan een herhaling van de hormoonbehandeling worden voorkómen. De vermenigvuldiging van de embryo’s kan in theorie door zowel embryosplitsing als kerntransplantatie plaatsvinden. Een van de weinige toepassingen vanwege genetische problematiek die in theorie in aanmerking zouden kunnen komen, betreft een man en een vrouw die beiden homozygoot of zogenaamd ‘compound’-heterozygoot zijn voor dezelfde recessieve aandoening (een persoon die compound-heterozygoot is heeft 2 allelen met verschillende mutaties op één chromosoomlocus). Alle kinderen zullen dan eveneens de betreffende aandoening krijgen, tenzij kiembaangentherapie zou worden toegepast door genetisch gemodificeerde celkernen te transplanteren. Ook voor het voorkómen van de transmissie van mitochondriale aandoeningen zou klonering kunnen worden ingezet. Draagsters van mitochondriale aan148

doeningen hebben een grote kans op het krijgen van kinderen met ernstige aandoeningen (onder meer neuromusculaire ziekten en cardiomyopathie). Door celkerntransplantatie naar een ontkernde oöcyt zou men kunnen bereiken dat het toekomstige kind wel het kern-DNA van de toekomstige moeder erft, maar niet het gemuteerde mitochondriale DNA. In theorie zijn de volgende varianten denkbaar, die niet alle als vorm van kloneren mogen worden beschouwd (De Wert, 1999): • Transplantatie van de kern van een onbevruchte eicel; • Transplantatie van de pronuclei van een bevruchte eicel; • Transplantatie van de kern(en) van een of meer blastomeren; • Transplantatie van de kern(en) van een of meer embryonale stamcellen. Bij de eerste twee opties ontstaan er geen klonen, dat wil zeggen genetisch identieke organismen of individuen. De derde en de vierde toepassing zijn wel voorbeelden van embryoklonering. Onlangs is geopperd om na te gaan of men, indien na preïmplantatiegenetische diagnostiek slechts één embryo geschikt is gebleken, door celkerntransplantatie het aantal embryo’s en de kans op zwangerschap zou kunnen vergroten (Wolf, 1997). Bij het replicamotief tenslotte is het doel het repliceren van een bestaand individu dan wel diens genoom, vooral of uitsluitend om een eigenschap of talent van dat individu in stand te houden (Beaufort, 1998). De wens van de aanstaande ouders kan berusten op niet-medische motieven, maar ook op de behoefte aan een genetisch identiek kind, dat als een ideale donor van bijvoorbeeld beenmerg of nier zou kunnen optreden. Het replicamotief kan ook een rol spelen bij het ‘vervangen’ van een overleden kind.

Therapeutische toepassingen Kloneren kent in principe ook niet-reproductieve toepassingsmogelijkheden, die niet gericht zijn op de geboorte van een genetisch identiek individu, en evenmin onbedoeld daartoe kunnen leiden. De aandacht gaat vooral uit naar het zogenaamde ‘therapeutisch kloneren’, dat is gericht op het verkrijgen van cellen en weefsels voor transplantatiedoeleinden (Gurdon en Colman, 1999). De procedure zou globaal als volgt zijn: men ontkernt om te beginnen enkele somatische cellen van een patiënt die een transplantaat nodig heeft. De kernen worden getransplanteerd naar ontkernde eicellen. Men kweekt de aldus ontstane embryo’s, die genetisch identiek zijn aan de beoogde ontvanger van het transplantaat, door tot in het blastocyststadium (het embryo is dan ongeveer 5 dagen oud). Uit de interne celmassa van de embryo’s isoleert men de zogenaamde embryonale stamcellen. Door een gecontroleerde in-vitrodifferentiatie van deze cellen kunnen vervolgens de benodigde weefsels ontstaan, die volledig idenNed Tijdschr Tandheelkd 108 (2001) april


tieke weefselantigenen hebben en daardoor optimaal geschikt zijn voor transplantatie naar de kerndonor annex patiënt. Deze toepassing wordt gezien als de meest belovende van kloneren hij de mens. Vooralsnog staat therapeutisch kloneren in de kinderschoenen. De diverse stappen in het proces zijn ieder op zich complex, en omgeven met vele medisch-technische vragen die nader onderzoek vergen. Inmiddels is gerapporteerd dat humane embryonale stamcellen konden worden verkregen uit gedoneerde IVF-embryo’s. De pluripotentie van deze cellen bleek uit hun vermogen trofoblastcellen en weefsels van zowel endodermale, mesodermale en ectodermale oorsprong te vormen. Na maanden kweek waren de karyotypen nog steeds normaal. De telomeraseactiviteit was hoog (Thomson et al, 1998). Volgens sommigen zijn aan het gebruik van embryonale stamcellen risico’s verbonden. Deze cellen hebben de neiging chromosoomafwijkingen te accumuleren wanneer ze in kweek worden gehouden (Balling, 1997). Bij dit alles is het goed om op te merken dat somatische stamcellen binnen afzienbare tijd een reëel alternatief kunnen zijn voor het gebruik van embryonale stamcellen en daarmee therapeutische klonering wellicht overbodig zullen maken (De Wert en Geraedts, 2000; 2001).

Wetenschappelijk onderzoek Kerntransplantatie komt neer op het reversibel maken van het differentiatieproces waarvan lang is aangenomen dat het irreversibel zou zijn. De differentiatie kan ook bestudeerd worden door embryonale stamcellen in vitro aan te zetten tot dit proces. Niet alleen de (epi)genetische veranderingen die met differentiatie gepaard gaan, kunnen zo bestudeerd worden, ook de ermee samenhangende risico’s van de kerntransplantatie vragen om opheldering. Onderzoek bij proefdieren kan hier slechts voor een partieel antwoord zorgen. Zou men bepaalde toepassingen van reproductief kloneren bij de mens overwegen, dan moet men zich realiseren dat adequaat onderzoek naar de fundamentele aspecten van bijvoorbeeld genomische imprinting of cellulaire veroudering vanwege de soortspecifieke aspecten in laatste instantie ook preklinisch onderzoek met humane embryo’s vergt. In proefdieronderzoek wordt de kloneringstechniek geprefereerd boven meer traditionele fokmethoden vanwege de mogelijkheid in korte tijd grote aantallen genetisch identieke dieren te doen ontstaan, wat het mogelijk maakt een experimentele groep met een volledig identieke controlegroep te vergelijken. Een analoge situatie doet zich voor bij onderzoek met humane embryo’s. Embryo’s die door geslachtelijke voortplanting zijn ontstaan, zijn genetisch heterogeen. De door klonering ontstane identieke embryo’s zijn vanuit deze oogpunten te prefereren. Embryosplitsing kan in principe niet alleen plaatsvinden in het kader van preklinisch onderzoek Ned Tijdschr Tandheelkd 108 (2001) april

naar de bruikbaarheid van deze techniek voor bijvoorbeeld de reguliere IVF, maar ook ten behoeve van fundamenteel onderzoek naar de totipotentie van individuele blastomeren.

Conclusie De meeste toepassingen van kloneren bij de mens vergen kerntransplantatie. Voorzover het gaat om toepassingen in het kader van de voortplanting, kleven aan deze methode vooralsnog echter aanzienlijk meer problemen dan aan embryosplitsing, zowel wat betreft de efficiëntie als de risico’s. Een oplossing voor de meeste van deze problemen zal vermoedelijk nog geruime tijd op zich laten wachten. Reproductief kloneren door middel van embryosplitsing zou onder omstandigheden daarom al eerder en met minder technische problemen kunnen worden toegepast. Een aantal toekomstige niet-reproductieve toepassingen van kloneren bij de mens, in het bijzonder voorzover die gericht zijn op het verkrijgen van geschikte transplantaten, is potentieel van groot belang voor de kliniek. In het volgende artikel gaan wij in op de ethische aspecten van kloneren bij de mens (De Wert en Geraedts, 2000; 2001). Literatuur • BALLING R. Transgenic technology as a tool. In: Thorogood P, editor. Embryos, genes and birth defects. New York: Wiley, 1997. • BEAUFORT I DE. Genen deels hetzelfde. Over het kloneren van mensen. Johanna Bijtelleerstoel Groningen. Groningen: Rijksuniversiteit Groningen, 1998. Openbare les op 8 oktober 1998. • BESTOR TH. Cytosine methylation and the unequal developmental potentials of the oocyte and sperm genomes. Am J Hum Genet 1998; 62: 1269-1273. • BRIGGS BR, KING TJ. Transplantation of living nuclea from blastula cells into enucleated frog’s eggs. Proc Natl Acad Sci U S A 1952; 38: 455. • COHEN J, ELSNER C, KORT H, MALTER H, MASSEY J, MAYER MP, EL AL. Impairment of the hatching process following IVF in the human and improvement of implantation by assisting hatching using micromanipulation. Hum Reprod 1990; 5: 7-13. • COHEN J, TOMKIN G. The science, fiction and reality of embryo cloning. Kenn Inst Eth J 1994; 4: 193-203. • COMMISSIE DIERPROEVEN, TRANSGENESE EN BIOTECHNOLOGIE. Wetenschappelijk debat over kloneren. Amsterdam: Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, 1998. • EDWARDS RG, BEARD HK. How identical would cloned children be? An understanding essential to the ethical debate. Hum Reprod Update 1998; 4: 791-811. • GORDON I. Laboratory production of cattle embryos. Wallingford: CAB International, 1994. • GOSDEN R. Designing babies. The brave new world of reproductive technology. New York: Freeman, 1999. • GREAVES M. Is telomerase activity in cancer due to selection of stem cells and differentiation arrest? Trends Genet 1996; 12: 127-128. • GURDON JB, COLMAN A. The future of cloning. Nature 1999; 402: 743-746. • JONES JR HW, EDWARDS RG, SEIDEL JR GE. On attempts at cloning in the human. Fertil Steril 1994; 61: 423-426. • KATO Y, TANI T, SOTOMARU Y, KUROKAWA K, KATO J, DOGUHI H, ET AL. Eight calves cloned from somatic cells of a single adult. Science 1998; 282: 2095-2098. • LIGHTOWLERS RN, CHINNERY PF, TURNBULL DM, HOWELL N. Mammalian mitochondrial genetics: heredity, heteroplasmy and disease. Trends Genet 1997: 13: 450-455. • RENARD JP, CHASTANT S, CHESNE P, RICHARD C, MARCHAL J, CORDONNIER

149


N, ET AL. Lymphoid hypoplasia, and somatic cloning. Lancet 1999: 353: 1489-1491. • SPEMANN H. Embryonic development and induction. New Haven: Yale University Press, 1938. • THOMSON JA, ITSKOVITZ-ELDOR J, SHAPIRO SS, WAKNITZ MA, SWIERGIEL JJ, MARSHALL VS, ET AL. Embryonic stem cell lines derived from human blastocysts. Science 1998; 282: 1145-1147. • VOGEL F, MOTULSKY AG. Human genetics. 3e dr. Berlijn: Springer, 1997. • WAKAYAMA T, PERRY ACF, ZUCCOTTI M, JOHNSON KR, YANAGINIACHI R. Full-term development of mice from enucleated oocytes injected with cumulus cell nuclei. Nature 1998; 394: 369-374. • WERT G DE. Met het oog op de toekomst. Voortplantingstechnologie, erfelijkheidsonderzoek en ethiek. Amsterdam: Thela Thesis, 1999. Academisch proefschrift. • WERT GMWR DE. Kloneren bij de mens: ethische bij mogelijke toekomstige toepassingen. Verslag Symposium Kloneren. Amsterdam: Koninklijke Nederlandse Akademie van Wetenschappen, 1998; 33-36. • WERT GMWR DE, GERAEDTS JPM. Kloneren: toepassingen bij de mens. II. Ethische verkenning. Ned Tijdschr Geneeskd 2000; 144: 926-931.

Summary Key words: • Genetics • Cloning

150

• WERT GMWR DE, GERAEDTS JPM. Kloneren: toepassingen bij de mens 2. Ethische verkenning. Ned Tijdschr Tandheelkd 2001; 108: in press voor mei-nummer. • WILLADSEN ESM. A method for culture of micromanipulated sheep embryos and its use to produce monozygotic twins. Nature 1979; 277: 298-300. • WILLADSEN SM. Micromanipulation of embryos of the large domestic species. Journal of the Royal Agricultural Society of England 1986; 146: 160-171. • WILMUT I, SCHNIEKE AE, MEWHIR J, KIND AJ, CAMPBELL KHS. Viable offspring derived from fetal and adult mammalian cells. Nature 1997; 385: 810-813. • WOLF DP. Genetic manipulation by nuclear transfer. Special issue: abstracts from Second International Symposium on Preimplantation Genetics. J Ass Reprod Genet 1997; 14: 480. • WU J, ZHANG L, LIU P. A new source of human oocytes: preliminary report on the identification aud maturation of human preantral follicles from follicular aspirates Hum Reprod 1998; 13: 2561-2563. • YOUNG LE, SINCLAIR KD, WILMUT I. Large offspring syndrome in cattle and sheep. Rev Reprod 1998; 3: 155-163.

Cloning: applications in humans 1. Technical aspects The successful cloning experiments in mammals such as the sheep and mouse prompted speculations on clinical application in humans. Cloning is possible by nucleus transplantation and by embryo splitting. Nucleus transplantation does not result in a genetically completely identical individual because the mitochondrial DNA originates from the ovum donor. Embryo splitting may be regarded as the artificial production of a monozygotic multiplet. Possible applications of cloning in humans belong in the context of reproduction (treatment of couples with subfertility, with genetic problems or with a ‘replica motive’), transplantation of genetically identical tissue, and scientific research.

Ned Tijdschr Tandheelkd 108 (2001) april

Kloneren: toepassingen bij de mens 1

Recommend Documents