Sex een truc van de natuur 6

deel 6

De wetenschapper die zich met clonering  bij zoogdieren bezig houdt, zal wel niet geïnteresseerd zijn in het proces van de bevruchting. Er vind immers geen bevruchting plaats; die wordt omzeild; van een samentreffen tussen eicel en spermacel is daarbij geen sprakem, van liefde ook niet. Waar het proces aan natuurlijkheid verliest, wint het wel wat aan doelgerichtheid. Dat doel is  om bijvoorbeeld  van een winstgevend renpaard, een winner dus,  exacte genetische kopieën te maken en zo de goede  erfelijke eigenschappen in een volgende generatie veilig te stellen. De cloon kan ingeplant worden in een goedkope geschikte draagmoeder. Het mooie is, dat de donor alleen het genetische materiaal behoeft af te staan; de eicellen al dan niet diepgevroren komen van elders, natuurlijk wel van een uiterst gezonde merrie. De genetische donor waar het allemaal om draait, blijft zo beschikbaar voor de racerij en intussen wordt er voor nageslacht gezorgd. Het bijzonder aanlokkelijke perspectief is, dat zeker in de toekomst het mooie genenbestand van de snelheidsduivel(in)  uit stamcellen verkregen kan worden, en daar is met een beenmergpunctie gemakkelijk aan te komen. Daar moet nog wel wat aan gewerkt worden hoor, maar dat gaat zeker lukken, ook bij mensen. Doorfokken langs de traditionele natuurlijke weg, wat in principe uiteraard ook kan, is lang niet zo trefzeker voor  het behouden van goede eigenschappen, al zal dat wel veel gemakkelijker nakomelingen opleveren. Maar laten we wel wezen, dat veelgeprezen natuurlijke proces bestaat sowieso al lang niet meer, zeker niet in de stoeterij. Er is tegenwoordig geen hengst meer te vinden die nog eens een lekker nummertje heeft kunnen maken. Meestal is hij na het aftappen van wat liter sperma  op een kunstmerrie gepromoveerd tot ruin.

Reken er op dat de paring bij deze grote dieren een machtig en spectaculair iets is, maar wie is daar nog ooit getuige van geweest? Vrijwel niemand meer.  Die merrie moet echt stevig verankerd staan, en de hengst moet met vaste handen geleid worden en of de spaanders vliegen je om de oren.  De hengst moet hoe dan ook toch nog de nodige trappen incasseren. Het is daarom dat veelal KI (kunstmatige inseminatie) wordt toegepast. Dat kan met sperma van een kwaliteitshengst, die vrolijk rondstapt op de savanne in Australië. Ja hoor,  gewoon een paar milliliter afgetapt sperma diepgevroren in een buisje oversturen, nadat via internet de administratie geregeld is en klaar is Kees. Dat is dus allemaal een fluitje van een cent. De merrie merkt het nog niet eens, jij wel, in je portemonnaie. "Is ze goed in bed" durft menige snaak hier ten lande te vragen in weer een slap filmaftreksel. Nou bij ons mensen is de natuur aardig gekerstend, dus mag je blij zijn dat je niet zo'n prestaties hoeft te leveren. De paardenfokker heeft voor zijn kweekprogramma dus de keus tussen cloneren en KI. In  beide gevallen gaat hij uiteraard uit van het beste dat hij zich kan veroorloven. Het beste? Ja, dat wat in de racerij nu en straks het meest oplevert. Hier in belgie worden nog bepaalde lijnenn aangehouden puur voor de lol. Iedere rechtgeaarde Vlaming zal blij zijn bij het zien van Oud Belgische Trekpaarden, een toeristische attractie van formaat.

Gewoon lekkere stimulerende  sex, gevolgd door een natuurlijke bevruchting, is voor de voortplanting en voor het welzijn van de betrokkenen het allerbeste. De natuur vindt dat ook en heeft daar stevig op ingezet. In de loop van de evolutie van de zoogdieren is er een prachtig en doelmatig systeem uitgedokterd om bevruchting door één enkele  spermacel mogelijk te maken. Paring zorgt voor inwendige bevruchting, en  de trektocht van de spermacellen tot in de eileider selecteert de sterkste er uit. Waarom moet ik nou ineens aan de musical Hair denken? Geen idee, maar wel leuk. Dat ga ik zo eens even draaien.

Er zijn heel in de loop van de evolutie heel efficiënte afweermechanismen tegen polyspermie ontstaan,  die vrijwel met 100% trefzekerheid monospermie garanderen, dat is bevruchting door één (mono-) enkele spermacel (spermie).  Voor de natuur  is dat begrijpelijk. Wil het dier of de kudde tenminste een nageslacht krijgen. In geval van polyspermie (meer spermacellen die binnenkomen) gaat bij zoogdieren de ontwikkeling geheid mis, met een miskraam als gevolg. Dat betekent dus tijdverlies en energieverlies. Voor de kweker, de boer (varkens, koeien, geiten) of paardenfokker,  is het bovendien spannend of hij de goede eigenschappen in het nageslacht kan houden. Dat is nog een hele techniek, die soms wel en soms niet succesvol is. Daarin kunnen clonering en KI in principe soelaas bieden. Voorlopig ligt het % geslaagde clonen echter nog erg laag en clonering is dus voorlopig economisch niet zo interessant. Maar ik ben er vrij zeker van dat de rijke oliesjeiks in Saoedi-Arabië voor wie economie geen rol speelt zich daar tussen hun sexparties door wel mee amuseren.

 We moeten even bedenken dat bij de meeste diersoorten, en vooral die in het water leven, de geslachtsproducten gewoon in het water worden geloosd. Mannetje en vrouwtje hebben elkaar dan doorgaans wel eerst opgezocht en gaan dan samen op weg naar de paaiplaatsen. Uiterst boeiend is dat bij diverse diersoorten, bijvoorbeeld paling, zalm, kikkers, padden, salamanders  die paarvorming en de trek heel nauw komt. Padden trekken in de paartijd dikwijls over grote afstanden en getroosten zich veel inspanningen om naar het poeltje te komen waar ze door bevruchting ontstaan zijn, en waar ze hun "kindertijd" hebben doorgebracht.  Amfibieën kennen zeker wel paarvorming; het kleinere mannetje klimt op het vrouwtje en  houdt zich  op haar rug gezeten stevig vast. Hij heeft daar zelfs een paar eeltduimpjes voor.  Zij wandelt zo met haar pasagier naar het poeltje, zwemt het water in, en gaat op zoek naar  een geschikt plekje met oud of nieuw riet bijvoorbeeld, om haar "eieren," omgeven door een slijmmantel,  af te zetten. Het mannetje laat daar dan intussen zijn sperma overheen lopen . De bevruchting is dus bij kikkers en padden niet inwendig maar vindt buiten het vrouwtje plaats. Ik zeg nu "vrouwtje" omdat je van een moeder nu in feite niet kunt spreken. 

Sex een truc van de natuur 5

deel 5

Stel je bent een kweker, en je hebt een goede kweeklijn , zou je dan niet graag nakomelingen hebben met dezelfde erfelijke eigenschappen, en dus met identiek dezelfde genen ? Is dat niet waar elke kweker van droomt, vooral ook de dames  onder hen, die zich vaak bezig houden met de kweek van hun geliefde hondenrassen, die zo goed in de markt liggen, en, mooi meegenomen, een fortuin opbrengen. Dan zou je dat mooie dier het liefst cloneren: zorgen voor nakomelingen die identiek zijn aan dat prachtige exemplaar, of niet? Hoe moet dat dan, als cloneren praktisch niet mogelijk is? Wel, door een kunstgreep toe te passen. We vervangen  bij een aantal rijpe eicellen van een goed gastvrouwtje, de genen, dus al het eigen genetische materiaal door het genenbestand van het individu waar we zo graag kopieën van zouden willen hebben, de genenDonor en daarmee dragen we dus alle gunstige erfelijke eigenschappen van de genenDonor over op genenAcceptor. Dan zijn er twee mgelijke situaties:  het te cloneren dier kan zowel a) een vrouwtje als b) een mannetje zijn. Het gaat immers om een individu met unieke eigenschappen. De Biologie heeft ontdekt, dat het genetische materiaal  in een apart blaasje in de eicel zit, in de zogenaamde kern (nucleus). Het komt er dus op neer dat we de kern  uit de Acceptoreicel wegzuigen en vervangen door de Donorkern.  Hoe dat werkt in de praktijk? Wel, laten we allereerst kijken naar situatie a): er wordt door hormonale behandeling bij het te cloneren genenDonor-vrouwtje een aantal eicellen, versneld in rijping gebracht. Die kunnen dan uit de eierstok opgepikt worden. De behandelaar, veelal een biomedicus,  kijkt dan naar de eierstok via een beweegbare buis die langs de navel in de buik wordt gebracht, en speurt naar rijpe eifollikels (blaasjes waarin aan de binnenkant tegen de wand een rijpe eicel zit). Normal is dat er maar één, maar nu als resultaat van de hormonale behandeling zijn het er meerdere. De rijpe follikels worden leeggezogen, en de inhoud inclusief de eicel wordt in een kweekschaaltje overgebracht. In dat schaaltje zit dan dus de kostbare oogst aan hoogwaardige te cloneren eicellen. Van alk van deze eicellen wordt dan een voor een de kern opgezogen met een micropipet, om overgebracht te worden in een Acceptor-eicel waaruit de eigen kern is verwijderd. De truc is dat met een micropipet eerst de donorcel wordt aangeprikt waarna de kern wordt opgezogen. Met deze pipet, waarin dus de donor-kern zit, wordt de acceptor-eicel aangeprikt; de donor-kern wordt voorzichtig in deze eicel uitgespoten in de buurt van de kern van de acceptor. Terwijl de pipet wordt teruggetrokken wordt in één beweging de eigen kern van de acceptor-eicel opgezogen en meegenomen naar buiten. Daarmee is de omwisseling van kern voltooid.  Dat gebeurt allemaal onder het microscoop, met uiterst fijne instrumenten, waaronder een vlijmscherpe spits toelopende dunne glazen pipet, onder strikt gecontroleerde druk en zuigkracht, en onder steriele omstandigheden. Afijn, er komt dus nogal wat bij kijken, maar er komt nu dus geen spermacel meer aan te pas. Het mannetje is buitenspel gezet. Nou, dank u wel. De nieuwste ontwikkeling is dat er als donormateriaal gebruikt gemaakt kan worden van de kern uit gewone lichaamscellen van het te cloneren dier (of mens). Dat betekent uiteraard minder belasting voor de kostbare dieren die uiteraard  niet voor niets gecloneerd worden. In geval b) is het eenvoudiger want dan wordt uitgegaan van een stamcel (nee, niet spermacel!) van het te cloneren dier (een mannetje dus) waaruit de kern wordt vrijgemaakt en vervolgens in een ontkernde acceptoreicel wordt  ingebracht.

En  werkt dit? Nou en of, jammer genoeg wel, volgens velen. In feite is het al een oude methode die met enig succes al toegepast is bij een scala van (dier)soorten, van muis tot mens!! Bij de mens zijn langs deze weg geactiveerde eicellen met hun nieuwe DNA tot ontwikkeling gebracht, maar de wetenschappers hebben niet verder willen gaan dan tot  het moment net voorafgaand aan de innesteling in de baarmoederwand. Op dat het stadium  werd de "zwangerschap"  afgebroken, uit vrees voor allerlei ethische complicaties. Als je het volgende artikel leest in Wikipedia, dan kan je de schrik om het hart slaan (hier kun je ook in een schema zien hoe het gaat:

http://en.wikipedia.org/wiki/Cloning#Species_cloned

De winst met cloneren is dat het kostbare uitgangsmateriaal, bijvoorbeeld een renpaard, niet zwanger behoeft te worden maar in de running kan blijven, en winst oplevert, en bovendien veel meer nakomelingen kan krijgen dan langs natuurlijke weg het geval zou zijn geweest. Uiteraard treedt er ook een verjongingseffect op. Bij een één-eiige tweeling (strict genomen geen cloon!) zijn de nakomelingen even oud, bij clonering zit er een generatie tussen. Het is allemaal nogal praktisch, immers in diepgevroren toestand kunnen embryos die door clonering zijn  verkjregen, bewaard worden en over de hele wereld verhandeld worden.

Ikzelf was verbijsterd om te lezen hoezeer we al gewend zijn aan het cloneren van dieren en hoe het economisch gebruik van gecloneerd materiaal reeds onze samenleving is binnengedrongen. In Amerika mag langs deze weg verkregen voedsel, plantaardig maar ook dierlijk, zo in de schappen komen, zelfs zonder label.

Je kunt er donder op zeggen dat het ook in onderzoek aan de mens niet bij inleidende experimenten zal blijven. De mens  wil nou eenmaal manipuleren, ook op genetisch vlak. Het griezelige is dat er in de toekomst zeker ook genetische constructen gemaakt zullen worden met bepaalde aantrekkelijke genen. Dat is evolutie door middel “van de reageerbuis”. Voor menig malafide wetenschapper zal het een enorme verleiding zijn om bij de mens "clonering" verder  te gaan ontwikkelen en toepassen. Mogelijkheden voor verbetering van de techniek liggen voor de hand en zullen zeker opgepakt worden. De verleiding is des te groter omdat er naar verwachting in principe in een bepaald voorlopig klein percentage van de gevallen een normale ontwikkeling plaats vindt. De cloon zou dus genetisch identiek zijn aan de (stam)celdonor, al is er uiteraard wel een  leeftijdsverschil van minstens een generatie. Hoe? Ja, natuurlijk, ik zei het al, de donor (man of vrouw) en de draagmoeder zijn volwassen mensen, inmiddels laten we zeggen zo rond de 25 jaar oud, terwijl de genetisch identieke cloon nog geboren moet worden. Het genetisch geconstrueerde en gemanipuleerde materiaal zal verschrikkelijk goed lijken op de genendonor(man of vrouw), maar wordt daarin toch nog overtroffen door een eeneiige tweeling. Die zijn werkelijk 100% genetisch identiek aan elkaar. Uit onderzoek blijkt, en elk ouderpaar kan dat beamen, hoezeer de telgen van een tweeling zelfs in spraak, houding, gedrag en eigenschappen als intelligentie aan elkaar gelijk zijn. Zo'n eeneiige tweeling is bij  mens en dier gemakkelijk te maken, door het embryo op een jong stadium gewoon voorzichtig in tweeen te splitsen; beide helften kunnen ontwikkelen en een normaal individu opleveren, maar dat is geen cloon. Van cloon spreken we als de geconstrueerde nakomelingen ontstaan uit een volgroeid, respectievelijk volwassen individu. In principe kunnen er van een volwassen individu (man of vrouw) met behulp van een draagmoeder en een eiceldonor langs deze weg een onbeperkt aantal genetisch (vrijwel) identieke individuen voortgebracht worden, die naar believen door de "master " opgevoed en gevormd zouden kunnen worden. En, moeten we daar blij mee zijn? Nou nee, integendeel, en ik hoop dat de ontwikkelingen in deze thematiek nauwgezet en zeer kritisch gevolgd zullen blijven worden door ons mensen uit de samenleving maar ook door de voor wetenschapsbeleid verantwoordelijke politici, zodat we als samenleving niet ineens geconfronteerd kunnen worden met de producten van een zieke Faust-geest. Voortplantingsproducten die in alle opzichten normale en ook gezonde mensen kunnen zijn, maar met een wel zeer merkwaardige gedetermineerde, wellicht geïndoctrineerde, wordingsgeschiedenis. We weten dat het genenbestand ook mede bepalend is voor karakter en eigenschappen. Het is niet slechts science fiction hoor, en een horror scenario a la "Brave New World" van Aldous Huxley ligt nog steeds op de loer.