שיבוט

הכבשה דולי - היונק הראשון ששובט

שיבוט הוא מונח בביולוגיה המתייחס לתהליכים שבסופם מתקבלים העתקים של רצפי DNA, תאים, רקמות או אורגניזמים הזהים באופן מלא או כמעט מלא, מבחינה גנטית, למקור שעל פיו הם נוצרו. המונח נגזר מהמילה שבט, משום שבעזרתו ניתן ליצור שבט של אורגניזמים או תאים בעלי מאפיינים גנטים זהים.

שיבוט מתרחש באופן טבעי בתהליכי רבייה א-זוויגית, אך בשפת היום יום הכוונה במונח שיבוט היא בדרך כלל לשיבוט מלאכותי. עד כה שובטו בהצלחה מספר בעלי חיים, כאשר הידועה שבהם היא הכבשה דולי שהייתה הראשונה בשנת 1996. בשנת 1997 צוות בראשות ריוזו ינגימאצ'י הצליח לבצע שיבוט עכבר. תהליך השיבוט שנוי במחלוקת והוא נאסר לביצוע בעוברי אדם במדינות רבות.

שיבוט בטבע

שיבוט מתרחש בטבע באופן תדיר במרבית האורגניזמים החד-תאיים, למשל בבקטריות, בארכאות, בסוגים רבים של אצות ושל פטריות שמשבטים את עצמם בדרך כלל בחלוקת תא בינארית, ולעיתים, כמו בשמרים, בהנצה של תא בת מתוך תא אם.

שיבוט מתרחש באופן שכיח גם במינים רבים של צמחים, בתהליך של רבייה וגטטיבית. בתהליכים אלו בדרך כלל מתנתק ענף או שורש מצמח האם ויוצר שיבוט שלו בנפרד. תהליך דומה של הנצה או רגנרציה של איברים בודדים עד ליצירת בעל חיים שלם מתרחש גם במינים מסוימים של חסרי חוליות.

שיבוט מתרחש גם בתהליך של פרתנוגנזה, ובו יוצרת הנקבה עובר או זרע בלא צורך בהפריה. תהליך זה מתרחש במינים מסוימים של צמחים, רכיכות, חרקים (כגון דבורים, נמלים, כינים ועוד), דו-חיים (דוגמת הסלמנדרה), דגים ואפילו ידוע על העקרב טיטוס סרולטוס, הכולל נקבות בלבד ומתרבה אך ורק בתהליך של פרתנוגנזה,.

כמו כן, התפצלות של עובר במהלך השלבים הראשוניים של התפתחותו עשויה להוביל להיווצרות של תאומים זהים בעלי מטען גנטי זהה לחלוטין.

שיבוט מלאכותי

שיבוט בהעברת גרעין תא סומטי

תהליך השיבוט בהשתלת גרעין סומטי

שיבוט בהעברת גרעין תא סומטי (Somatic Cell Nuclear Transfer) הוא שיבוט בו מקור החומר הגנטי הוא תא סומטי (תא שאינו תא רבייה), כגון תא מרקמת עור. בשיטה זו נשאב גרעין התא מתוך תא ביצית ובמקומו מוחדר לביצית גרעין של תא סומטי מהפרט העובר שיבוט. בשלב הבא הביצית מקבלת גירוי כימי או חשמלי הגורם לה להתחלק ולהתפתח לעובר כאילו הייתה זיגוטה רגילה. החומר הגנטי בתא המשובט איננו זהה לחלוטין לזה של תא המקור הסומטי, משום שהוא מכיל גם גנום מיטוכונדרי אשר מקורו בציטופלזמה של הביצית שלתוכה הוחדר הגרעין הזר.

עד כה שובטו בהצלחה בשיטה זו מספר בעלי חיים ביניהם יונקים כגון כבשים, עזים, פרות, חתולים, חמורים, סוסים וכלבים (המפורסמים שבהם הם "הכבשה דולי" ו"הכלב סנופי"), אך ברובם נתגלו פגמים כאלה או אחרים, ועל כל שיבוט מוצלח היו ניסיונות רבים שלא צלחו. עד כה אין הכרה במקרה בו הצליחו לשבט עובר אנושי בשיטה זו.

שיטה זו סובלת ממספר מגבלות:

• התא אליו מוחדר הגרעין נאלץ לעמוד בלחצים אדירים ובפגיעה משמעותית במעטפת, על כן הסיכוי לפגיעה ולמוות של התא הוא גבוה. כדי להגדיל את סיכויי ההצלחה נעשה התהליך במספר רב של ביציות.
• תהליך הגירוי של הביצית להתחלת החלוקה אינו מובן לעומקו ולכן אינו יעיל וייתכן שאף גורם לנזקים לא ידועים בהתפתחות העובר.
• החומר הגנטי ביצור המשובט, נלקח מתא בוגר אשר מכיל טלומרים (רצפי DNA בקצוות הכרומוזומים) קצרים יחסית. הטלומרים המתקצרים עם הגיל ואורכם משפיע על תהליכי הזדקנות, על כן קיים חשש שיצורים משובטים יהיו בעלי טלומרים קצרים ולכן יזדקנו באופן מואץ. אולם, במחקר בחיות משובטות נתגלה כי הטלומרים לא התקצרו ואף התארכו, לכן לא ברור אם חששות אלו מוצדקים.
• החומר הגנטי בתאים סומטים עובר תהליך של החתמה גנטית, אשר שונה מזה של תא עוברי רגיל. הבדלים אלו בהחתמה הגנטית עשויים לגרום למומים בהתפתחות העובר המשובט.

לשיבוט מסוג זה, אם יצליח באדם, ישנם שימושים אפשריים רבים. בעיקר קיימת תקווה כי יצירת תאי גזע עובריים בשיטה זו תאפשר יצירת רקמות להשתלה שתואמות למערכות החיסון של חולים הנזקקים להשתלות ולכן לא יהיו נתונות לדחייה על ידי מערכת החיסון. כמו כן תאפשר שיטה זו לאנשים עקרים להביא צאצאים הנושאים את המטען הגנטי שלהם.

בניגוד למקובל לחשוב, בעל החיים הראשון ששובט בשיטה זו לא היה הכבשה דולי, אלא דווקא ראשני צפרדע ששובטו בהצלחה כבר בשנת 1952 על ידי החוקר האמריקני, תומאס קינג. הכבשה דולי, ששובטה בשנת 1996 על ידי החוקרים הסקוטים איאן ווילמוט וקית' קמפבל, הייתה היונק הראשון ששובט בהצלחה.

שיבוט על ידי פיצול עובר

שיטת שיבוט פשוטה המוגבלת לשיבוט של עוברים בשלבי התפתחות ראשוניים לפני התמיינות התאים היא פיצול של צבר תאי העובר בשעות הקיום הראשונות שלו. בשלב זה מספר התאים בו מועט והוא מורכב מכ-8 עד 16 תאים שאינם ממוינים לרקמות ולכן ניתן להפרידם זה מזה ליצירת מספר זיגוטות אשר יתפתחו עצמאית. שיטה זו יוצרת עוברים תאומים בעלי מטען גנטי זהה לחלוטין. כך ניתן לקבל מעובר יחיד מספר בלתי מוגבל של עוברים זהים גנטית. שיטה זו משמשת ליצירת עוברים לצורך מחקר בתאי גזע ובטיפולי פוריות.

שיבוט מולקולרי

ערך מורחב – שיבוט מולקולרי

שיבוט מולקולרי הוא מונח המתייחס ליצירת שבט של תאים בעלי מקטע של רצף גנטי שהוחדר לתוכם באופן מלאכותי, בשיטות של הנדסה גנטית. בשיבוט מולקולרי מוחדר רצף של DNA אל תוך פלסמיד (מקטע מעגלי של DNA המסוגל לעבור בין תאים) המשמש כוקטור להעברת חומר גנטי ומאפשר סלקציה לטובת תאים המכילים אותו. סלקציה זו נעשית בדרך כלל באמצעות גן המקנה עמידות לאנטיביוטיקה, אשר מוחדר יחד עם המקטע הגנטי הרצוי ומעניק עמידות לאנטיביוטיקה באותם תאים להם הוחדר המקטע בהצלחה. וקטור זה מוחדר לתא בשיטות כימיות או חשמליות ומשתלב בגנום של התא במקצת מן התאים. לאחר סלקציה לטובת התאים המכילים את הווקטור, מתקבל שבט של תאים שעברו תהליך של שיבוט מולקולרי.

גידול עובר מחוץ לרחם

בשנת 2021 מדענים במכון ויצמן הצליחו, לראשונה, לגדל עובר של יונק מחוץ לרחם עד להתפתחות כל איבריו.

שיבוט מינים נכחדים

האפשרות להחזיר לחיים מינים שנכחדו או הצלת מינים בסכנת הכחדה בעזרת שיבוט, משמשת מוטיבציה למחקר מדעי רב. נעשו ניסיונות לשימוש באם פונדקאית ממין שונה מזה של היילוד כדי לאפשר לידה של מין נכחד. בשנת 2000 פרה שימשה כפונדקאית לעובר משובט של זן תאו הנמצא בסכנת הכחדה (Gaur) ובשנת 2009 עז שימשה כפונדקאית לעובר משובט של יעל הפירנאים שנכחד. נעשו גם ניסיונות לשבט ממותה בעזרת חומר גנטי משרידי ממותה קפואה אשר כשלו בשל האיכות הנמוכה של ה-DNA העתיק. ניסיונות דומים לשחזר את הגנום של זאב טסמני, אשר נכחד בשנת 1936, כשלו אף הם בשל הקושי בשחזור הגנום המלא.

מתוך שאיפה לשמור על האפשרות להצלת מינים נכחדים, גן החיות בסן דייגו מחזיק בדוגמאות קפואות של DNA ממינים בסכנת הכחדה ואף של מינים שהוכחדו, אולם מדענים ופעילי איכות סביבה רבים מתנגדים לגישה זו בטענה כי היא עלולה לגרום לזילות במעמדם של מינים נכחדים ולהכשיר את הקרקע להרס בתי גידול ושמורות טבע.

לאחר הצלחה בריצוף ה-DNA של ציפור הדודו, אחד הרעיונות שהציעה צוות המחקר מאוניברסיטת קליפורניה שאחראי לריצוף, הוא שימוש בשיבוט לצורך החזרה של ציפור הדודו, זאת תוך שימוש ביונת הניקובר, לה יש את ה-DNA הדומה ביותר לדודו.

טענות לשיבוט אנושי

• אחת מההונאות החמורות במדע סבבה סביב שיבוט עוברים אנושיים. ב-2004 טען וו סוק הואנג, מדען ידוע מהאוניברסיטה הלאומית בסיאול, שהיה הראשון לשבט בהצלחה כלב (הכלב סנופי), כי הצליח לשבט עוברים אנושיים - לראשונה בעולם. אולם, בעקבות חשדות שצצו בנוגע לדרך ניהול המחקר התברר בסוף 2005 כי תוצאות אלו היו מזויפות ועל כן האפשרות של שיבוט עובר אנושי עודנה מוטלת בספק.
• כת הראלים טענה בשנת 2003 כי החברה קלונואיד, שמנוהלת על ידי ראלית, הצליחה לשבט תינוקת אנושית בשם איב (חווה). מעולם לא הוצגו ראיות לטענות אלו ונראה שמדובר בגימיק של יחסי ציבור.
• גינקולוג איטלקי שנוי במחלוקת, ד"ר סברינו אנטינורי, טען מספר פעמים מאז 2002 כי הוא סייע בתהליכי שיבוט אנושי ברחבי העולם. טענות אלו מעולם לא אוששו והתקבלו בספקנות רבה בקהילה המדעית.

בספטמבר 2012, קבוצת חוקרים מהאוניברסיטה הרפואית והמדעית של אורגון, ביצעו ניסוי של שיבוט עובר שמטרתו למצוא תרופה למחלה גנטית נדירה. החוקרים נטלו מילד בן שמונה תאי עור והחדירו את הגרעין לביצית של תורמת צעירה, לאחר מספר כישלונות הניסוי צלח ובכך שיבטו לראשונה בהיסטוריה עובר. מהעובר לקחו שורות של תאי גזע המכילים את ה-DNA של הילד החולה והשתמשו בהם לניסויים לצורך פיתוח של תרופה למחלה הגנטית הנדירה. ^{[דרוש מקור]}

שיבוט בהלכה

ככלל, נראה שאין הגבלה הלכתית עקרונית על שיבוט, מפני שאין ביהדות איסור גורף על התערבות בבריאה ובסדר הטבעי או שינוי ייעודם. מסתבר שגם הרבייה האל-זוויגית המשמשת לכך אינה שלילית ככל שמדובר בבעלי חיים. ברם, שיקולים רבים, הלכתיים ומוסריים, עומדים כנגד היתר השיבוט והנושא נידון בהרחבה במקורות מחקריים אשר לא מתיימרים לפסוק. ספרות השו"ת כמעט ולא דנה בכך מפני שבישראל, שיבוט אינו מעשי.

הדיון הציבורי סביב השיבוט

תהליך השיבוט מעורר מחלוקת רבה בעולם והשאלה האתית של תהליך השיבוט נחקרה בוועדות חקיקה ואתיקה רבות. במדינות מערב רבות, כולל ישראל, נאסר שיבוט עוברי אדם.

התנגדות לשיבוט

מתנגדי השיבוט האנושי, בעיקר בקרב דתות שונות הטוענות כי התהליך הוא פגיעה בסדר הטבעי. בנוסף, הכנסייה הקתולית מתנגדת באופן עקרוני לכל מחקר אשר עושה שימוש בעוברים אנושיים, כיוון שהיא רואה בהם יצור אנושי בעל זכויות מלאות ובמחקר בעוברי אדם היא רואה רצח.

טענה פופולרית נוספת בציבור נגד שיבוט היא כי התהליך עלול להיות מנוצל לרעה למטרות של אאוגניקה, דוגמת תוכנית השבחת הגזע הארי בגרמניה הנאצית או לצורך יצירת צבא-על של משובטים בעלי תכונות פיזיות ומנטליות מובחרות. דוגמה לשימוש אשר כבר נעשה בשיבוט לצורך השבחת גזע הוא שיבוט של סוס מרוצים מובחר על ידי חברה פרטית צרפתית בשנת 2005. עם זאת, גם מרבית התומכים בשיבוט עוברי אנוש מתנגדים לשימוש בטכנולוגיה לצורך שכפול של בני אדם והשבחת גזע.

גם בקהילה המדעית קיים קונצנזוס כי תהליך השיבוט הוא מסובך ומסוכן ועשויות להתעורר בעיות בריאותיות רבות בעוברים (אנושיים ולא אנושיים) משובטים וסיבוכים במהלך ההריון. לכן שימוש בתהליך ליצירת צאצאים מהווה סכנה גם לתינוק המשובט וגם לפונדקאית.

בין המתנגדים הבולטים למחקר בעוברים עמד ג'ורג' בוש הבן.

תמיכה בשיבוט

התומכים בפיתוח טכנולוגיות של שיבוט אנושי טוענים כי רק בעזרת טכניקה זו ניתן יהיה לייצר תאי גזע עובריים שיאפשרו ייצור רקמות ואיברים להשתלה, ללא דחייה על ידי המערכת החיסונית, ופיתוח טיפולים לריפוי מחלות ומומים דוגמת מחלת פרקינסון, מחלת אלצהיימר, עיוורון, שיתוק ועוד. תומכי השיבוט גורסים כי הסכנות הרפואיות הכרוכות כיום בשיבוט הן אך ורק אתגר טכנולוגי, אשר יפתר בטווח של שנים ספורות ולכן סכנות אלה אינן עילה עקרונית מוצדקת נגד שיבוט. תומכי השיבוט טוענים גם כי התנגדות לשיבוט היא בגדר טכנופוביה (פחד מן הקדמה) אשר מלווה כל התקדמות טכנולוגית משמעותית. דוגמה לכך היא טכנולוגיית הפריית המבחנה, אשר גם נתקלה בעבר בהתנגדות בציבור וכיום היא הליך רפואי שגרתי.

בין התומכים הידועים במחקר בתאי גזע עובריים ובשיבוט: ננסי רייגן, כריסטופר ריב ודת הראלים.

מעמד השיבוט בישראל

בישראל נאסר השיבוט על פי חוק איסור התערבות גנטית (שיבוט אדם ושינוי גנטי בתאי רבייה), שנחקק לראשונה בשנת 1999 לתקופה מוגבלת ותוקפו מוארך מדי מספר שנים. חוק זה אוסר שיבוט עוברים אנושיים לצורכי רבייה, אך אינו אוסר על מחקר בשיבוט ובתאים עובריים שאינו מוביל להולדת אדם.

ראו גם

• הנדסה גנטית
• הפריה מלאכותית
• הכבשה דולי
• תאומים
• תאורית הגדיל הנצחי
• שכפול עצמי

לקריאה נוספת

• איאן וילמוט, קית' קמפבל וקולין טאדג', הבריאה השנייה, הוצאת מטר, 2001.
• ברברה פרינסק, משא ומתן על החיים: ההסדרה החקיקתית של מחקר תאי גזע עובריים ושל שיבוט אדם בישראל, עיונים באתיקה, 1, תשס"ט, עמ' 143–182.
• גלעד גולדנברג, מבט משפטי על שאלת השיבוט והמחקר בשיבוט של בני אדם, משפט רפואי וביו אתיקה, כרך 2 עמוד 65, 2008
• יעקב אריאל, השיבוט וההלכה, שנה בשנה, תשנ"ט, עמ' 211–218.
• יהודה דוד בליך, שיבוט אנושי והלכה, שיבוט גנטי, תשס"ד, עמ' 48–73.
• ג'ון לויקה, האם המשובט הוא בן-אדם? שיבוט גנטי, תשס"ד, עמ' 115–122.
• איתן פיורינו, הנימוקים נגד שיבוט, שיבוט גנטי, תשס"ד, 140-143.
• פייגע קפלן, שיבוט בני אדם ושיבוט מולקולרי: מוסריות בעידן המודרני, שיבוט גנטי, תשס"ד, עמ' 144–152.
• יצחק שילת, שיכפול גנטי לאור ההלכה, תחומין, יח, תשנ"ח, עמ' 137–149.
• יגאל שפרן, ההנדסה הגנטית לאור ההלכה, קובץ הציונות הדתית, ג, תשס"א, עמ' 108–116.
• מנחם רקובר, שבוט גנטי - תחרות במעשה ה’? בר-אילן, כח-כט, תשס"א, עמ' 425–436.
• אברהם שטינברג, תיכפול/שיבוט בני אדם: היבטים מדעיים, מוסריים ויהודיים, בשדה חמ"ד, 3, 40, תשנ"ז 1997, עמ' 21–35.
• Morales, N. M. (2009) "Psychological and Ideological Aspects of Human Cloning: A Transition to a Transhumanist Psychology", Journal of Evolution and Tochnology, Social Science Department ,Vol.20, p. 19-42.

קישורים חיצוניים

• אתר מקיף בנושא שיבוט ב"סנונית"
• מידע מורחב על שיבוט באתר "בארץ הדעת"
• אשכול שיבוט בני אדם, באתר "הידען"
• שיבוט ויהדות, באתר "דעת"
• גיל סיגל, "פרו ורבו: הבסיס לאתיקה של הולדה ועיצוב גנטי", משפט רפואי וביו אתיקה, כרך 4, תשע"ג
• גלעד גולדנברג, שיבוט אדם ומחקר בתאי גזע – סקירת חקיקה בעולם, אסיא עג-עד, עמ' 11, באתר מכון שלזינגר
• מבחר סרטונים בנושא, באתר הערוץ האקדמי
• הגרדיאן, סוכנויות הידיעות, חזון העצמות הקפואות של המדע יביא ממותות ודינוזאורים לפני הארץ, באתר הארץ, 4 בנובמבר 2008
• יונת אשחר, מכון ויצמן למדע, ‏מחקר: שיבוטים לא מתים צעירים, באתר "הידען", 7 באוגוסט 2016
• אקונומיסט, 20 שנה לשיבוט של דולי: הרגע שבו נפגשו הגנטיקה והאתיקה, באתר הארץ, 24 בפברואר 2017
• ד"ר יונת אשחר, מכון דוידסון, החיות שיוחזרו מהכפור, באתר ynet, 25 בינואר 2019
• שיבוט, באתר אנציקלופדיה בריטניקה (באנגלית)
• שיבוט, דף שער בספרייה הלאומית

הערות שוליים

הערך באדיבות ויקיפדיה העברית, קרדיט,
רשימת התורמים
רישיון cc-by-sa 3.0

35573751שיבוט