Werden wir jemals in der Lage sein, DNA zu transplantieren?

Jun 18 2015
Wir transplantieren DNA bereits in Form von Bluttransfusionen und Knochenmarktransplantationen. Aber nur DNA? Das ist eine andere Geschichte.
DNA-Transplantationen werden bereits in kleinerem Umfang mit vielen Organtransplantationen durchgeführt.

Von Handtransplantationen bis hin zu Gesichtstransplantationen – einschließlich einiger wirklich cooler Entwicklungen bei Ganzaugentransplantationen – sind wir kurz davor, einen ganz neuen Körper zusammenzusetzen [Quelle: UCSD ]. (Wir sind sogar so kühn, kosmetische Transplantationen durchzuführen, um einen dickeren Haarschopf zu bekommen [Quelle: Lickstein ].) Aber nur weil wir groß rauskommen, heißt das nicht, dass wir alles herausgefunden haben; Die Arbeit in einem viel kleineren Maßstab ist nicht weniger herausfordernd (und vielleicht sogar noch schwieriger). Wie werden wir jemals in der Lage sein, einige unserer kleinsten Teile zu verpflanzen?

In gewissem Sinne lautet die Antwort, dass wir bereits ziemlich geschickt darin sind, DNA zu transplantieren. Tatsächlich kann man sagen, dass wir bei vielen Organtransplantationen, die wir durchführen, effektiv Spender-DNA in den Wirt einführen. Selbst eine einfache Bluttransfusion wird dem Wirt für einige Tage neue DNA präsentieren [Quelle: Gong ]. Oder werfen Sie einen Blick auf Knochenmarktransplantationen. Knochenmark enthält Stammzellen, die die Blutproduktion steuern. Die Stammzellen im Knochenmark bilden neues Blut, was bedeutet, dass das transplantierte Knochenmark das Blut für den Körper eines Wirts herstellt. Die DNA des Spenders wird in all dem neuen Blut sein – dauerhaft [Quelle: Alizadeh ].

Schauen wir uns ein weiteres Beispiel für einen Ort an, an dem wir bereits DNA „transplantieren“. Mitochondrien versorgen Zellen mit Energie, und sie haben eine andere DNA als die, an die wir normalerweise denken. (Sie wissen schon, die DNA, die uns sagt, ob wir schwarze Haare oder lange Wimpern haben werden.) Mitochondriale DNA ist matrilinear, was bedeutet, dass sie direkt von der Mutter weitergegeben wird. Defekte mitochondriale DNA kann verheerend sein; Es kann fast sofort zum Tod bei der Geburt oder zu einer langwierigen Krankheit führen, die den Körper verwüstet.

Wissenschaftler haben nun einen Weg gefunden, die defekte DNA einer Mutter durch gesunde mitochondriale DNA zu ersetzen. Es ist ziemlich beeindruckend. Kern-DNA wird aus dem Embryo entnommen und dann mit der DNA eines gesunden mitochondrialen Wirts in einen anderen Embryo transplantiert. Der Rest der DNA des Wirts wird entfernt, wobei die DNA der Mutter, des Vaters – und die gesunde mitochondriale DNA des Wirts zurückbleibt [Quelle: Stein ]. Großbritannien experimentiert mit dem Verfahren, und obwohl noch kein Embryo auf eine Mutter übertragen wurde, warten die Wissenschaftler auf die Genehmigung der Regierung.

Natürlich ist dies ein Schritt über das bloße Transplantieren von DNA hinaus. Es kombiniert drei verschiedene DNAs in einem Empfänger. Aber seien Sie versichert, dass DNA-Transplantationen in kleinerem Umfang mit vielen Organtransplantationen stattfinden.

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Quellen

  • Alizadeh, Azita. "Chimären, Mosaike und andere lustige Sachen." Das Tech-Museum der Innovation. 2013. (23. November 2014) http://genetics.thetech.org/ask/ask208
  • Gong, Michelle. "Was passiert mit der DNA des Spenders bei einer Bluttransfusion?" Wissenschaftlicher Amerikaner. 23. Jan. 2009. (23. Nov. 2014) http://www.scientificamerican.com/article/donor-blood-transfusion/
  • Lickstein, David A. "Haartransplantation." MedlinePlus. 12. Feb. 2013. (23. Nov. 2014) http://www.nlm.nih.gov/medlineplus/ency/article/007205.htm
  • Stein, Rob. "Die Kombination der DNA von drei Personen wirft ethische Fragen auf." NPR. 10. Nov. 2014. (23. Nov. 2014) http://www.npr.org/blogs/health/2014/11/10/360342623/combining-the-dna-of-three-people-raises-ethical -Fragen
  • Themeli, Maria et al. "DNA-Chimärismus und seine Folgen nach allogener hämatopoetischer Zelltransplantation." Chimärismus. Jan.-März 2011. (23. Nov. 2014) http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC3084955/
  • Universität von Kalifornien, San Diego. "Vorausschauen." 22. Sept. 2014. (23. Nov. 2014) http://health.ucsd.edu/news/releases/Pages/2014-09-22-eye-tranplantation.aspx
  • Weiss, Rick. "Wissenschaftler berichten von DNA-Transplantation." Washington Post. 29. Juni 2007. (23. November 2014) http://www.washingtonpost.com/wp-dyn/content/article/2007/06/28/AR2007062802046.html