Jedna myší linie (Mus musculus) prošla klonováním víc než 1200krát za 58 generací, než úspěšnost klonování spadla z vrcholu 15,5 procenta na pouhých 0,6 procenta. Tým Teruhika Wakayamy z University of Yamanashi klonoval po dobu dvaceti let stále dokola tutéž linii, klon klonu klonu, a nasbíral k tomu přes 30 000 pokusů. Všechny klony byly samice s hnědou srstí, potomci jedné dárkyně, kterou Wakayamův tým poprvé naklonoval v roce 2005. Výsledky popisuje studie „Limitations of serial cloning in mammals“, kterou tým publikoval v časopise Nature Communications v roce 2026.
Jak se z myši udělá myš z myši z myši
Klony vznikaly metodou zvané přenos jádra somatické buňky, zkráceně SCNT: jádro z tělesné buňky dárce se přenese do vajíčka, kterému bylo předtím odebráno vlastní jádro, a výsledné embryo pak nosí náhradní matka. Stejnou technikou vznikla v roce 1996 ovce Dolly (Ovis aries). Rozdíl je v tom, co se dělo dál, protože tady se metoda neopakovala z originálu, ale z klonu samotného. Z buňky klonu se udělal další klon, z jeho buňky zase další, a tak 58krát za sebou.
Sekvenování genomu napříč všemi generacemi ukázalo, proč křivka úspěšnosti nakonec spadla. Škodlivé mutace se hromadily s každým dalším kolem klonování, ne náhodně, ale systematicky. Do 26. generace se úspěšnost dokonce zlepšovala, ze 7 procent na začátku na 15,5 procenta. Od 27. generace se ale trend obrátil a úspěšnost začala klesat, až se v 57. a 58. generaci propadla na 0,6 procenta. Celá 58. generace navíc uhynula krátce po porodu; mláďata neměla žádné viditelné vady a příčina smrti zůstala neznámá.
Proč se klonování bez sexu vyčerpá
Sekvenování genomu odhalilo, že pozdní klony nesly třikrát víc mutací než myši narozené přirozenou cestou, měly větší placenty a některým chyběla kopie chromozomu X. Tým to spojuje s takzvanou Mullerovou řehtačkou, teorií, podle níž se v liniích, které se nerozmnožují pohlavně, škodlivé mutace nezastavitelně hromadí, protože chybí mechanismus, který je normálně filtruje: rekombinace, výběr partnera, selekce mezi embryi. Když ale výzkumníci nechali i pozdní klony, včetně 57. generace, spářit se s běžnými samci, potomci byli zdraví a nesli mutací míň. Studie z toho usuzuje, že pohlavní rozmnožování je pro dlouhodobé přežití savčího druhu nenahraditelné a bez něj genom postupně degraduje.
Mýtus dokonalé kopie, který spadl s křivkou
Wakayamův tým dlouho vycházel z toho, že klony jsou v podstatě bezmutační kopie dárce. Opíral se přitom o starší práci z roku 2013 publikovanou v časopise Cell Stem Cell, kde stejný tým dosáhl u jiné linie stabilní účinnosti klonování po 25 generací a přes 500 životaschopných potomků bez poklesu. Data ze všech 58 generací nové řady tuhle představu vyvrátila. „Věřilo se, že klony jsou identické s originálem, ale tahle studie ukázala, že se u nich mutace objevují třikrát častěji než u potomků z přirozeného páření,“ řekl Wakayama. Padlo tím i druhé přesvědčení, které tým sám zastával, totiž že sériové klonování lze opakovat donekonečna, protože úspěšnost se zpočátku mírně zlepšovala. Kolaps po 27. generaci a konec linie v 58. generaci ukázaly opak.
Kde přesně genom řekne dost
Otevřená zůstává otázka, proč celá 58. generace uhynula. Mláďata neměla žádné viditelné abnormality a příčinu smrti se nepodařilo určit. Otevřené je i to, kolik škodlivých mutací genom savce vůbec unese, než klonování přestane fungovat úplně, a jestli by šlo limit posunout jinou metodou. Wakayama přiznal, že tým zatím neví, jak problém obejít.
Tchoř, který mohl vrátit ztracenou genetickou stopu
Klonování metodou SCNT se netestuje jen na laboratorních myších v laboratoři pro laboratoř. Genetický materiál tchoře černonohého (Mustela nigripes), který uhynul asi před třiceti lety, posloužil ke klonování s cílem vrátit do dnešní divoké populace genetickou diverzitu, kterou by jinak nebylo možné obnovit. Je to jeden konkrétní případ využití téhle technologie mimo laboratorní myši, ne důkaz, že klonování samo o sobě řeší úbytek genetické rozmanitosti u ohrožených druhů.
Wakayama to shrnul stroze: „Čekali jsme, že dokážeme vytvořit nekonečné množství klonů, a proto jsou výsledky takovým zklamáním.“