KLONOWANIE KONI

Klonowanie to jedna z kilku nowoczesnych technik wspomaganego rozrodu stosowana w hodowli koni. Jeszcze niedawno odległa przyszłość – stała się rzeczywistością. Pozwala otrzymać niemal identyczną genetycznie, kopię danego osobnika. Pierwszym takim koniem była Prometea w 2003 roku, a poprzedzały ją dwa sklonowane muły (Idaho Gem i Utah Pioneer, też 2003). Metoda spełniła swoje założenia: klonowane konie i muły są zdrowe i płodne, mają już potomstwo i wnuki.

Metoda ma zastosowanie szczególnie w kilku przypadkach:

1. zachowanie genów wartościowych koni niezdolnych inaczej do reprodukcji, np wałachów oraz tych ogierów, które w wyniku wypadku czy choroby zbyt wcześnie kończą karierę hodowlaną.

2. rozpowszechnienie najlepszego materiału genetycznego, skuteczne powielenie genów szczególnie wartościowych osobników i przedłużenie (+/- podwojenie) okresu ich użytkowania w hodowli

3. zachowanie genetycznego materiału zagrożonych ras i gatunków, jak koń Przewalskiego, a nawet ras wymarłych

4. klonowanie koni o szczególnej wartości sentymentalnej dla ich właścicieli

Wady to trudność (jest to metoda mało ciągle efektywna, zwłaszcza w jej początkowych etapach bardzo wiele może pójść źle) i cena, oraz potencjalne zawężanie różnorodności genetycznej.

Z uwagi na cenę, zabieg nie jest stosowany powszechnie, niemniej pośród ludzi majętnych częściej, niż można by się spodziewać. Klonowanie w świecie polo stało się wręcz normą i w 2015 okazuje się, że jest już mało graczy w Argentynie, którzy go NIE stosują; 60-70% klonuje tylko do celów hodowlanych, inni także użytkowych. Pierwszym sklonowanym polo pony była Califa (w 2010), gracza Mariano Aguerre. Rekordową ilość klonów wystawia w rozgrywkach Adoflo Cambiano (gracz polo numer jeden na świecie); inwestuje on w klony od 2008 i ma ich około 100. Klony były ze słynnej klaczy Cuartatera i innych wysokiej klasy polo pony, jak Small Person, Raptor (dwa jego klony na zdjęciu po lewej) i Lapa. W 2014 np. jechał na oryginalnej Cuartatera i na jednym z jej klonów. W finale mistrzostw Argentyny w 2016, roku, cała stawka 6 koni było klonami Cuartetery. Za jej rocznego klona zapłacono 800 tyś $ - najwyższa cena za konia do polo. Ilość klonowanych koni trudno oszacować; wg niektórych źródeł w samym Teksasie jest 900 koni klonów. W 2010 procedura kosztowała już £100,000 i w Argentynie stała się powszechną praktyką w polo.

Pierwszy sklonowanym koniem jest haflingerka Prometea (zdjęcie na dole artykułu - jako źrebak), urodzona w 2003 r. Zdrowa i płodna, urodziła też źrebaka (z naturalnego krycia). Sklonowano ją za cenę £250,000 z komórek skóry klaczy, która ją urodziła. Podobnie było w przypadku pierwszego ssaka sklonowanego ze zróżnicowanych komórek dorosłego zwierzęcia – owieczki Dolly, powstałej z komórek skóry (fibroblastów) dorosłej owcy. Od czasu Dolly sklonowano kilkadziesiąt gatunków zwierząt.

Sama technika klonowania przez ostatnie kilkadziesiąt lat przeszła przyspieszoną ewolucję i to, co niedawno wydawało się śmiałą fantazją, lub arcytrudnym przedsięwzięciem bez szans na praktyczne zastosowanie – weszło w hodowlaną praktykę. Dość powiedzieć, że sklonowany ogier był dostępny dla polskich hodowców i zostawił swoje, normalne i zdrowe potomstwo w naszym kraju, mowa o Quidam de Revel II Z CL (wpisany do księgi Zangershaide, rodzice selle francais) – klonie słynnego skoczka Quidam de Revel. Został on drugim komercyjnie sklonowanym koniem, przez zespół pod kierunkiem prof. Katrin Hinrichs, za cenę 150 tyś $, też z wycinków skóry. W 2005 urodziły się dwa klony: Paris-Texas Z i Quidam de Revel II Z CL. Drugi klon był bardzo podobny do pierwowzoru i w 2012 uznany do księgi AES (Anglo-European Studbook) i użyty w hodowli w Belgii. Ma uznanego syna wpisanego do księgi BWP (belgijski koń wierzchowy). W 2016 i 2017 Quidam de Revel II Z CL stacjonował w Polsce w SO Gniezno i dostępny był do hodowli.

Polski ślad w tej fascynującej dziedzinie, pojawił się wcześniej, bo pierwszym komercyjnie sklonowanym wierzchowcem był syn janowskiego Pierścienia (syna z kolei Celebesa) – Pieraz. Przyczyną klonowania było, że ten niezmiernie dzielny, epokowy koń rajdowy (dwukrotny mistrz świata, w rajdach pokonał ponad 6000 km, zaliczony do 30 najsłynniejszych koni na świecie) w młodym wieku został wykastrowany. Niestety, oko hodowcy i selekcja czasem zawodzi; znany był przypadek, gdy właścicielka sportowego konia wykastrowała go, by był spokojniejszy na zawodach – niedługo potem odwiedziła ją delegacja znanego związku hodowców, którzy chcieli go uznać. Rozczarowanie obu stron było wielkie. Takie rzeczy się zdarzają najlepszym, i właśnie omawiana technika pozwala wręcz odwrócić bieg historii.

Pieraza, w wieku 24 lat, sklonował zespół profesora Cesare Galli a próbki do procedury pobrał pionier tej techniki u koni, dr Eric Palmer, założyciel firmy Cryozootech SA. Firma gromadzi bank genów wybitnych koni w postaci skrawów skóry, obecnie ma próbki od ponad 200 koni. W 2005 urodził się zdrowy klon, Pieraz-Cryozootech-Stallion, w 2008 urodziły się jego pierwsze źrebięta.

Obecnie w ten sposób powiela się wiele koni sportowych, np jako pierwszy w Irlandii sklonowany został słynny Cruising, uznany reproduktor w hodowli koni skokowych i do WKKW. Po tym jak padł w wieku 29 lat, ujawniono, że w 2012 urodziły się dwa jego klony: Cruising Arish i Cruising Encore, które zostały w 2015 użyte w hodowli. Z kolei w 2017 urodziły się pierwsze źrebięta po Tomatillo, klonie Tamarillo. Zdaniem właściciela, koń ma w porównaniu z oryginałem lepszy ruch w stępie, podobne zachowanie i podobne ale nie identyczne odmiany. Klacz surogatkę wybrano specjalnie dużą, by dała większe źrebię o prostych nogach. Koszt klonowania, $165,000 (£104,000), został podzielony na udziałowców w zyskach z przyszłego użytkowania w hodowli. Klonowania podjęła się Replica Farm z Texasu; gdzie od 2007 sklonowano już ponad 50 koni.

Klonowania jest w założeniu dość proste, w praktyce tylko poniżej 3% prób kończy się sukcesem.. Delikatność materiału biologicznego, konieczność zapewnienia sterylnych i o precyzyjnie dobranym, odpowiednim składzie pożywek, mikromanipulacje, wreszcie sam fakt, że zarodki nawet poczęte drogą natury, są bardzo wrażliwe (wiele wczesnych ciąż jest samoistnie traconych) powoduje, że nie jest to rutynowa procedura. Na wyprodukowanie zdrowego klonu wpływa też np wiek klaczy surogatek oraz dawczyń oocytów, powinny mieć 6 – 10 lat.

Jak to się robi? Podstawa klonowania to transfer odpowiednio przygotowanej komórki somatycznej (ciała) klonowanego zwierzęcia do oocytu (niezapłodnionej komórki jajowej) biorcy, z której wcześniej usunięto DNA. Jądro komórkowe klonowanego zwierzęcia zostaje przeprogramowane przez komórkę (resetowane) w komórki, z których rozwija się zarodek. Zarodek jest przenoszony do macicy klaczy biorczyni. Rodzi się kopia dawcy komórek somatycznych.

Komórki do klonowania muszą być mieć nieuszkodzony materiał genetyczny, ale mogą być pobrane długo po śmierci zwierzęcia. Zdrowe klony można wyhodować z komórek od osobników zamrożonych, i to nawet latami. Przydatne do klonowania komórki pobrano nawet z tkanek trzymanych w zwykłej lodówce albo...z wołowiny ze sklepu. Klonowanie z martwych tkanek to szansa odtworzenia wartościowych zwierząt, które zginęły przypadkowo lub wymarłych, zachowanych np. w lodzie. W Polsce w 2016 powstał bank genów zwierząt zagrożonych i udomowionych, pod kierunkiem dr inż Joanny Kochan, Uniwersytet Rolniczy w Krakowie.

Komórki somatyczne konia-dawcy to zwykle fibroblasty skóry z szyi lub klatki piersiowej – pobiera się 2-3 kilkumilimetrowe skrawki skóry. Następnie przechowuje się je w ciekłym azocie lub w laboratorium poddaje się je hodowli tkankowej. Aby komórki ciała (somatyczne) przeprogramowały się w zarodkowe, konieczne są specyficzne warunki, m.in odpowiednia faza podziału DNA; zapewniają to pożywki o odpowiednim składzie.

Oocyty (komórki jajowe) do klonowania są pobrane z jajników klaczy. Za pomocą mikropipet i mikroskopu, następuje transfer komórki dawcy do oocytu i fuzja dwóch komórek. Fuzję stymulują niewielkie impulsy prądu, a przeprogramowanie w komórki zarodkowe - chemiczne stymulatory.

Utworzone zarodki są hodowane kilka dni in vitro (4 do 25% zarodków przeżywa ten etap), i następnie przenoszone do klaczy biorczyń lub zamrażane w ciekłym azocie na późniejszy użytek. Ciąża ma normalną długość i przebieg. Natomiast u źrebiąt bywają: zmniejszona odporność, przykurcze zginaczy, zespół nieprzystosowania, problemy neurologiczne. Krytyczny czas to pierwsze 3-4 tygodnie, kiedy źrebięta – klony mogą paść np na zapalenie płuc. W początkach stosowania metody 75-100% klonowanych ciaż było traconych, potem poprawiono wyniki do 50% sukcesu.

Konie klonowane są genetycznie niemal w 100% identyczne z pierwowzorem. Nie sprawia to jednak, że będą miały takie same osiągnięcia. Klon to pełna kopia jądrowego DNA dawcy komórki somatycznej. Może się nieco różnić od pierwowzoru, ze względu na mitochondrialne DNA w komórce jajowej (dlatego klacze różnią się o 1-2%, a ogiery nie). Na różnice wpływają też czynniki epigenetyczne, środowiskowe i błędy przeprogramowania. Klony często różnią się kształtem odmian. Źrebięta kuców rodzone przez duże klacze są wyższe i mają dłuższe nogi; częściej są otyłe. Źrebięta xx rodzone przez małe klacze są drobniejsze i miewają deformacje kończyn. Dlatego biorczynie powinny być podobnych wymiarów co klonowany osobnik.

Długość życia klonów jest normalna choć obawiano się, że będą starzeć się szybciej. Badania wykazują jednak, że wiek biologiczny komórek jest zrestartowany w czasie przeprogramowania komórek somatycznych w zarodkowe i wiek biologiczny klona jest zgodny z jego wiekiem chronologicznym. Wg badań na myszach, klonowanie można powtarzać w nieskończoność.

Klony są niedozwolone w wyścigach, natomiast FEI zniosła zakaz ich udziału w międzynarodowym sporcie jeździeckim w 2012 r i zezwoliła na ich udział we współzawodnictwie w tym w Olimpiadzie. UE zakazuje klonowania zwierząt w celach konsumpcyjnych, natomiast np we Francji klonowanie koni sportowych jest legalne, w Danii wymaga zezwolenia od ministerstwa, w UK wymaga licencji;. Zmiana decyzji FEI pociągnęła za sobą liberalizację zasad wpisu do niektórych ksiąg stadnych: klony są dozwolone przez księgi KWPN (Duński Ciepłokrwisty), BWP (Belgijski Gorącokrwisty), Zangersheide (rejestruje klony od 2005, w 2010 było wpisanych 18), Związek Holsztyński, Światowa Federacja Hodowli Koni Sportowych (WBFSH) oraz Continental Studbook USA. W USA klonowanie koni nie jest zakazane, ale klony nie mogą być wpisane ani do American Quarter Horse Association (mimo długo trwającej batalii o to) ani do Pure Bred Arab Register.

Źródła:

1) Tischner M, Tischner M jr "Klonowanie koni" , Życie weterynaryjne, 92 (5) 2017

2) Katrin Hinrichs, "Equine Cloning" Veterinary Clincs: Equine Practice, vol 22 (2006), issue 3, pages 857-866.

3) "A Mule Cloned from Fetal Cells by Nuclear Ytransfer" G. L. Woods, K. L. White, D. K. Vanderwall, G-P. Li, K. I. Aston, L. N. Meerdo, B. J. Pate. Science, vol 301, August 2003

4) "Equine cloning: applications and outcomes" D. K. Vanderwall, G. L. Woods, J. F. Roser, D. H. Schlafer, D. C, Sellon, D F, Tester, K. L. White. Reproduction, Fertility and Development 18(2) 91-98, December 2005

5) "Tamarillo cloned: watch the foal at 6 weeks" Horse & Hound, sept 2013

6) Lucy Elder, may 2017, horse &hound, 'Firs foals by tamarillos clone are born'

7) Polly Bryan nov 2015 'we're trying to make it available to anyone'

8) Amy mathieson 'top irish sport horse cruising cloned', 2015

9) A. Brouwers, "Horse International: Equine cloning: the legal aspects" (2003)