การโคลนนิ่ง หลักการเบื้องต้นของการโคลนนิ่ง วิธีการโคลนนิ่ง

หลักการเบื้องต้นของการโคลนนิ่ง

วิธีโคลนนิ่งทางวิทยาศาสตร์สามารถทำได้ 2 วิธี คือ

1. การแยกเซลล์หรือตัดแบ่งตัวอ่อนในระยะก่อนการฝังตัว (blastomere separation or embryo bisection )

1.1 การแยกเซลล์ (blastomere separation) หลังปฏิสนธิตัวอ่อนระยะ 1 เซลล์จะมีการแบ่งตัวเป็นทวีคูณ จากหนึ่งเป็นสอง สองเป็นสี่ สี่เป็นแปด เรื่อยๆไป หากต้องการทำแฝดเราสามารถทำโดยการแยกเซลล์เดี่ยวๆ ออกมา เช่น หากเป็น 2 เซลล์ ก็นำมาแยกเป็น 1:1 หรือหากเป็น 4 ก็แยกเป็น 4 ส่วน 1:1:1:1 เป็นต้น อย่างไรก็ตามพบว่าการเจริญเป็นตัวอ่อนปกติหรือตัวเต็มวัยตัวอ่อนหลังแบ่งต้อง ประกอบด้วยเซลล์จำนวนหนึ่งที่เพียงพอ หากแบ่งแล้วไม่พอเพียงก็ไม่สามารถเจริญเป็นตัวอ่อนที่ปกติหรือตัวเต็มวัยได้จึงเป็น ข้อจำกัดที่สำคัญอย่างหนึ่ง

1.2 การตัดแบ่งตัวอ่อน ( embryo bisection ) ตัวอ่อน ระยะมอรูล่า หรือ ระยะบลาสโตซีสสามารถแบ่งเป็น 2 ส่วนเท่าๆ กัน โดยใช้ใบมีดขนาดเล็ก (microblade) ติดกับเครื่องมือพิเศษที่เรียกว่า “micromanipulator” ข้อแตกต่างของการตัดแบ่งระยะ มอรูล่าและระยะบลาสโตซีส คือ แนวการแบ่ง หากเป็นตัวอ่อนระยะมอรูล่าสามารถแบ่งในแนวใดก็ได้ให้สมดุลย์ (symmetry) แต่หาก เป็นตัวอ่อนระยะบลาสโตซีสต้องตัดแบ่งในแนวที่ผ่านเซลล์ภายในที่เรียกว่า อินเนอร์เซลล์แมส (inner cell mass, ICM) ทั้งนี้เพราะ ตัวอ่อนระยะนี้เซลล์ได้มีการเปลี่ยนแปลงไปแล้ว (differentiation) แม้ว่าการโคลนสัตว์แบบการแยกเซลล์หรือการตัดแบ่งตัวอ่อน นี้มีข้อดีคือสามารถทำได้เร็ว ไม่ต้องมีขั้นตอนมากมาย แต่ก็มีข้อจำกัดคือไม่สามารถแบ่งตัวอ่อนได้มากตามจำนวนเซลล์

2. การย้ายฝากนิวเคลียส (nuclear transfer or nuclear transplantation)

การย้ายฝากนิวเคลียสเป็นวิธีการที่ค่อนข้างจะซับซ้อน โดยมีรายละเอียดขั้นตอนโดยย่อคือ

ก. เตรียมโอโอไซต์ตัวรับ (oocyte recipient preparation)

ข. เตรียมนิวเคลียสจากตัวอ่อน ต้นแบบ (nuclear donor preparation)

ค. ดูดเอานิวเคลียสตัวอ่อนให้ใส่ไปยัง ไซโตพลาสซึ่มของโอโอไซต์ (nuclear transfer)

ง. เชื่อม นิวเคลียสให้ติดกับไซโตพลาสซึ่มของโอโอไซต์ (oocyte-nuclear fusion)

จ. การเลี้ยงนำตัวอ่อน (embryo culture) และ ฉ. การย้ายฝากตัวอ่อน (embryo transfer)