Wie produziert man schnell gewachsene Arbeitsklone?

In einer Sci-Fi-Geschichte nach der anderen haben Sie Bilder von Klonen, die aus einer Art klebriger Badewanne oder einem trüben, sargähnlichen Gerät steigen. Sei es ein einzelner Doppelgänger oder ganze Klonarmeen.


MEINE EINSTELLUNG

Ich interessiere mich für alle Klonszenarien, da sie beeinflussen können, was ich einbaue und wie meine Geschichte bearbeitet werden kann. Derzeit ist mein Szenario ein interstellares Krankenhausschiff. Entwickelt, um in Notfällen zu Planeten/Raumstationen zu gelangen, die nicht für große Katastrophen/Konflikte usw. ausgerüstet sind.

Es würde sich in der Umlaufbahn um den Planeten niederlassen oder an der Raumstation andocken und medizinische Hilfe leisten. Es wäre so konzipiert, dass es mit einer großen Anzahl und Vielfalt von Patienten und medizinischen Problemen umgehen kann. Die meisten Patienten würden mit „normaler“ Technologie behandelt und dorthin zurückgebracht, woher sie kamen. Einige würden sich langwierigen Verfahren an Bord unterziehen und einige würden zu zentralisierteren Systemen zurückgeschickt und sich allen langwierigen medizinischen Verfahren unterziehen, die das Schiff nicht durchführen kann bewältigen. Aber in einigen Fällen wäre dies nicht machbar. Hier würde das Klonen und eine Kombination anderer Technologien ins Spiel kommen.

Aus welchen Gründen auch immer, der Tod steht unmittelbar bevor und die Person/en sind für das Überleben der Kolonie/Station usw. notwendig und sie können es kaum erwarten, zu den zentralen Systemen zurückzukehren oder längere medizinische Techniken an Bord des Schiffes zu verwenden. Klonen wäre ein letzter Ausweg. Die Zahlen für das Klonen können von einem einzelnen Individuum bis zur gesamten Kolonie reichen. Es könnte abtrünnige Situationen geben, in denen die Klontechnologie verwendet wird, um eine Klonarmee zu erstellen! Du kennst die menschliche Natur; alles für einen Vorteil im Konflikt!


Konsens scheint, dass Sie das Gehirn einer Person nicht klonen können, da die Neuronen und die Gehirnchemie usw. auf die quantenphysikalische Skala heruntergehen. Bestenfalls erhalten Sie eine „unscharfe Kopie“. Im Moment ist das nicht das Thema. Klarstellung: Ich brauche den Klon nicht, um im Moment irgendwelche Kenntnisse, Erinnerungen oder Fähigkeiten zu haben. Nur ein voll funktionsfähiger Körper.

Konsens scheint auch zu sein, dass man die DNA einer Person verändern kann (wir machen das sogar heute noch mit der Genomtherapie, wenn auch in sehr kleinem Maßstab), aber jegliche Veränderungen würden nur bei zukünftigen Nachkommen zu sehen sein.


MEINE FRAGE: Wie würde Ihr ausreichend fortgeschrittener menschlicher/fremder/außerirdischer Wissenschaftler in einem kurzen Zeitrahmen von etwa einem Tag einen Klon züchten?

Unter Berücksichtigung des Energiebedarfs und der Materialien, die benötigt werden, um eine gesunde Kopie Ihres Motivs zu erstellen (wir sind im Wesentlichen eine sehr große und komplexe Sandburg aus verschiedenen Mineralien und Sternenstaub)?

  1. Hätten Sie eine Charge vorgefertigter Körperrohlinge, die mit dem genetischen Code eines Subjekts „bekleidet“ werden könnten? Geben Sie ihnen eine Art Energieschub, um die DNA in Aktion zu setzen.

    STELLEN SIE SICH eine Speisekammer voller Rohlinge (mit unterschiedlicher Altersentwicklung) vor, die wie ein System an einem Förderband hängen.

  2. Müssten Sie auf Petrischalenebene beginnen und zusehen, wie sie sich durch Embryo, Fötus, Kind, Kleinkind bis zum Alter Ihres Subjekts in einer Art hängendem Animationsgerät entwickeln? (Wie Jay betonte, könnte dies eine Art verbesserte Wachstumsmaschine Ihres geklonten Materials sein)

    STELLEN Sie sich einen Raum voller Container mit viel Schmiere vor, mit Klonen in unterschiedlicher Altersentwicklung

  3. Wie Ghotir vorgeschlagen hat, drucken Sie einfach den Klon mit einem sehr fortschrittlichen 3D-Drucker.

    STELLEN Sie sich vor, Sie sehen sich einfach die Klonszene „Das fünfte Element“ an und ignorieren die veralteten Grafiken.


Welcher Klon ist eher in der Lage, „aufzustehen und zu gehen“?

Müssten Sie eine Art Muskelstärkung / Konditionierung einbauen, damit sie nicht einfach auf dem Boden zusammenbrechen, sobald sie aus ihrer klebrigen Badewanne / trüben sargförmigen Geburtskammer treten!


Hinweis . Ich benutze das Reality-Check-Tag, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie völlig verrückt ein Science-Fiction-Prozess sein kann, während er für meinen immer leidenden, nur leicht verwirrten Leser immer noch plausibel klingt! Ich gehe auch davon aus, dass dies irgendwann in ferner Zukunft stattfinden müsste. Mindestens ein paar hundert bis tausend Jahre.

BEARBEITET , um einige Vorschläge / Erinnerungen / Klarstellungen aus den bisherigen Kommentaren und Antworten aufzunehmen. Auch meine Story-Einstellung enthalten.

Hoffen Sie, Science-Fiction (eine Geschichte, in der Technologie alltäglich ist, die wahrscheinlich in der Realität existieren könnte, aber noch nicht existiert) oder Science-Fantasy (eine Fantasy-Geschichte mit einem futuristischen/technologischen Setting) zu schreiben? Die meisten "Science-Fiction" sind eigentlich Science-Fantasy.
@Martin Carney, nach dieser Definition ... Wissenschaftsfantasie (kein Tag dafür)
In diesem Fall sollten die Antworten eher darauf ausgerichtet sein, interessant als realistisch zu sein. Sie werden das Klonen eher als Handlungsinstrument verwenden, als als ein Element, um zu beschreiben, was in einer möglichen Zukunft alltäglich ist.
Sie könnten "Leerstellen" machen, indem Sie die Biomarker entfernen, die irgendwie Wirtstransplantationsreaktionen verursachen.
Hast du Brin's Kiln People gelesen ?
@JDlugosz, nein habe ich nicht, aber ich habe es gerade nachgeschlagen und es klingt interessant. Mal sehen, ob die örtliche Bibliothek es hat. Vielen Dank!
Roboter bauen - schnell billig und schmutzig.
Es hat ungefähr 36 Stunden gedauert, bis jemand Roboter erwähnt hat! Ich bin überrascht, dass es so lange gedauert hat!
@MolbOrg Nicht so schmutzig wie erwachsene Klone ohne Töpfchentraining ....
Wenn Sie die DNA vor dem erzwungenen Wachstum optimieren, würden Sie den Effekt innerhalb dieses Klons sehen.

Antworten (3)

Wie würde Ihr ausreichend fortgeschrittener menschlicher/außerirdischer/anderweltlicher Wissenschaftler in einem kurzen Zeitrahmen von etwa einem Tag einen Klon züchten?

Beginnen Sie mit dem absolut realistischen Konzept des Organdrucks , machen Sie es zu einer weit ausgereifteren Technologie und skalieren Sie es von einem Organ zu einem Körper. Angesichts dessen, was wir jetzt tun können, halte ich dies für einen vernünftigen technologischen Fortschritt für absolut möglich.

Beachten Sie, dass dies nicht darauf abzielt, wie man mit Bewusstsein oder Wissen umgeht - ich denke, das ist ein viel schwierigeres Problem zu lösen.

Jetzt erinnere ich mich an die Option aus 'The Fifth Element'! Würde Bioprinting irgendwelche genetischen Marker hinterlassen, die besagen, dass das Organ/der Körper gedruckt und nicht natürlich gewachsen ist?
Das war im Grunde auch die Idee in The Sixth Day, wo böse Konzerne Menschen hinter dem Rücken der Regierung klonten. In diesem Film manipulierten sie auch die DNA während des Klonprozesses, um sicherzustellen, dass die Klone eine begrenzte Lebensdauer durch genetische Krankheiten hatten, die in etwa 5 Jahren töten würden (z. B. wurde von Ihnen erwartet, dass Sie weiterhin für die Unsterblichkeit bezahlen). Sie züchteten Rohlinge, die im letzten Schritt mit der für die Person einzigartigen DNA geprägt wurden. Es wurde angedeutet, dass die Rohlinge lange brauchten, um zu wachsen, aber der letzte Schritt dauerte nur wenige Stunden.
@EveryBitHelps Ich denke, das hängt davon ab, ob Sie es für Ihre Einstellung möchten. :) Es ist auch möglich, dass der Druck auf molekularer Ebene anders "aussieht": einfacher (billiger) 3D-gedruckter Kunststoff kann aufgrund des Herstellungsprozesses manchmal ein sehr erkennbares Aussehen haben. Vielleicht wären es in diesem Fall Zellen, die viel zu regelmäßig aussahen, um wirklich organisch zu sein.
Bewusstsein ist nur die Matrix von Synapsen im Gehirn plus die Neurotransmitter-Suppe. Wenn Sie das Gehirn in genau derselben Matrix (plus den anderen Organen) nachbilden können, erhalten Sie genau dieselbe Person.
Das Problem bei der 3D-Druck-Idee ist, dass Sie einen großen Vorrat an Zellen benötigen. Und die Zellen müssen entweder vom richtigen Zelltyp sein, oder vielleicht könnten Sie Stammzellen verwenden – somatisch oder embryonal – solange ein ausreichender Anteil Zellen vom richtigen Typ waren. Wenn Sie nicht daran interessiert sind, dass der Körper zu 100 % genetisch identisch ist, könnten Sie vielleicht generische Zellen für einen Großteil des Drucks verwenden und die eigenen Zellen des Patienten nur dort verwenden, wo es absolut notwendig ist – was zu einer Chimäre führt.
@EveryBitHelps-Markierungen zeigen an, dass es gedruckt wurde: Sie haben die Ebenenlinien, anstatt glatt zu sein.

Science-Fiction-Klone haben oft wenig Ähnlichkeit mit dem echten Klonen.

Im wirklichen Leben bedeutet "Klonen", eine Zelle von einem Lebewesen zu nehmen und diese Zelle dann zur Spaltung und Reproduktion zu veranlassen, sie durch alle Stadien in und aus der Gebärmutter wachsen zu lassen - Embryo, Fötus, neugeborenes Baby, Kind , Jugendlicher und schließlich Erwachsener.

Ich habe viele Science-Fiction-Filme gesehen, in denen jemand die „Klonkammer“ betritt und zehn Minuten später ein ausgewachsener Erwachsener herauskommt. So funktioniert das Klonen einfach nicht. Ein Klon muss alle Wachstumsstadien durchlaufen, die eine "normale" Person durchläuft.

Man könnte natürlich darüber spekulieren, eine Technologie zu haben, mit der ein Mensch (oder was auch immer für ein Lebewesen, aber ich nehme an, wir sprechen hier hauptsächlich von Menschen) schneller wachsen, sich in Wochen oder Stunden statt in 20 von einem Embryo zu einem Erwachsenen entwickeln Jahre. Das wäre eine völlig andere Technologie als das Klonen, obwohl sie vermutlich, wenn sie erfunden wäre, auf Klone angewendet werden könnte.

Wie es genau funktionieren würde, wirft alle möglichen Fragen auf. Selbst wenn Sie die körperliche Entwicklung irgendwie beschleunigen könnten, hätte diese Person dann keine Ausbildung oder Erfahrung. Es ist schwer vorstellbar, wie das Ergebnis ein funktionierender Erwachsener sein würde. Sie könnten dann über eine weitere Technologie spekulieren, einige speisen das Gehirn ein und würden einer Person in wenigen Stunden eine lebenslange Bildung und ein Äquivalent an Erfahrung verschaffen. Ich nehme an, Sie könnten sich vorstellen, die Erinnerungen einer lebenden Person auf die "schnelle" Person zu kopieren, oder vielleicht könnten Techniker ein ganzes Leben lang falsche Erinnerungen synthetisieren und in diese Person einspeisen. So etwas geht weit über unsere aktuelle Wissenschaft und Technologie hinaus, aber wenn Sie eine Science-Fiction-Geschichte schreiben, können Sie jede Technologie annehmen, die Sie brauchen, oder?

Wenn Sie die Zelle des ursprünglichen Subjekts nehmen, könnten Sie theoretisch die DNA in dieser Zelle modifizieren, bevor Sie mit der Spaltung beginnen. Dann hätte jede Zelle im Körper des Klons die veränderte DNA.

Die Idee, "Leerstellen" zu haben, die man "einprägen" würde ... irgendwie müsste man die DNA in jeder Zelle modifizieren. Da es in einem menschlichen Körper etwa 100 Billionen Zellen gibt, wäre das eine entmutigende Aufgabe. Es gibt keinen natürlichen Mechanismus, um genetische Veränderungen im ganzen Körper zu multiplizieren – wenn es einen gäbe, würde dich alles, was eine Zelle schädigt, gefährliche Chemikalien, Sonnenbrand usw., schnell töten. Vielleicht könnten Sie einen Prozess erfinden, der die genetische Veränderung von Zelle zu Zelle trägt, Nanobots oder so etwas. Das scheint viel schwieriger zu sein, als eine Zelle zu ändern, bevor Sie den gesamten Prozess starten.

Es gibt immer noch große Probleme beim Klonen eines Säugetiers. Der berühmte Schafsklon Dolly begann vorzeitig zu altern und starb nach 6 Jahren, etwa der Hälfte der normalen Lebensdauer eines Schafs. Dolly wurde im Grunde bereits im mittleren Alter geboren. Ich vermute, dass dies mit Telomeren zusammenhängt – Säugetierzellen können nur eine begrenzte Anzahl von Malen spalten – aber ich habe das Thema nicht weiter untersucht. Es ist durchaus möglich, dass, wenn dieses Problem gelöst ist, andere Hindernisse auftauchen. Die Herstellung eines wirklich erfolgreichen Säugetierklons ist noch einige Durchbrüche entfernt. Ein 10-Minuten-Klon ist das technologische Äquivalent zum Warpantrieb oder zur Zeitreise: Man kann sicher eine Science-Fiction-Geschichte darüber schreiben, aber niemand hat heute die leiseste Vorstellung davon, wie man das tatsächlich machen würde.

„Selbst wenn man die körperliche Entwicklung irgendwie beschleunigen könnte, hätte diese Person dann keine Ausbildung oder Erfahrung. Es ist schwer vorstellbar, wie das Ergebnis ein funktionierender Erwachsener wäre.“ Ich plane eine separate Technologie, die irgendwann während des Klonens angewendet wird, um meinem Klon die Erinnerungen an das Subjekt zu geben, so dass es sich in jeder Hinsicht um dieselbe Person handelt. Aber es gibt im Moment eine ganze Menge Probleme mit dieser Theorie, und ich denke, für diese Frage jenseits der "zu breiten" Grenze!
Telomere sind keine Zellen; Sie sind "Kappen" auf der DNA im Inneren von Zellen, die eine feste Grenze dafür setzen, wie oft sich die Zelle teilen kann, bevor der altersbedingte Abbau einsetzt.
@MasonWheeler Ich meinte nicht, dass Telomere Zellen sind, sondern dass die Funktionsweise von Telomeren die Anzahl der Spaltungen einer Säugetierzelle begrenzt. Entschuldigung, wenn meine Formulierung unklar war. Ich habe versucht, unnötige technische Details zu vermeiden.
Jede Körperzelle mit Patienten-DNA zu prägen erscheint mir unnötig. Chimären sind weit verbreitet, und Zellen verschiedener Linien können im selben Körper existieren. Solange die Immunreaktionen unter Kontrolle sind, könnten Sie die generischen Zelllinien an den meisten Orten behalten und nur dort Patienten-DNA verwenden, wo es unbedingt erforderlich ist.
@RossPresser Na gut, denkbar. Ich nehme an, wenn Sie die Technologie hätten, DNA maßzuschneidern, könnten Sie die für die Veränderung relevanten Zellen modifizieren, andere jedoch nicht. Aber dennoch, wenn Sie die DNA modifizieren würden, um dieser Person, sagen wir, ein unglaubliches Sehvermögen zu verleihen, müssten Sie all die Millionen von Zellen modifizieren, die mit dem Sehvermögen zusammenhängen. Es gibt nur wenige Fälle, in denen Sie nur eine Handvoll Zellen ändern und einen nützlichen Effekt erzielen können. Um nicht zu sagen keine.

Das Züchten eines Menschen aus einem einzigen Ei ist durch die Geschwindigkeit biochemischer Reaktionen, die Zufuhr von Nährstoffen und die Notwendigkeit chemischer Gradienten begrenzt, die dem Körper "sagen", wann und wo er wachsen soll. Wenn Sie alle Nährstoffe mit bereits vorhandenen chemischen Gradienten angelegt hätten, könnten Sie vielleicht Dutzende/Hunderte von pluripotenten Stammzellen entlang dieser "Leerstelle" implantieren und alles auf einmal zu wachsen beginnen. Die Knochen bilden sich also neben den Muskeln und den inneren Organen. Auf diese Weise wären Sie nicht durch die Notwendigkeit eingeschränkt, das Kreislaufsystem wachsen zu lassen, um Nährstoffe zuzuführen und Abfallstoffe zu entfernen, oder das Plazenta-Analogon, um dasselbe zu tun. Derzeit ist unser Wachstumstempo durch diese Einschränkungen begrenzt. Menschliche Zellen brauchen normalerweise 12 bis 24 Stunden, um sich zu teilen, aber andere Arten können viel schneller sein.

Sie werden wahrscheinlich ein echtes Problem mit Tumoren haben, da all dieses schnelle Wachstum mit äußerster Präzision ein- und ausgeschaltet werden muss. Wenn eine Zelle nicht angemessen reagiert, kann dies zu einem Tumor oder dem Versagen eines Organs führen, sich richtig zu entwickeln.

Die einzige Möglichkeit, einen Körper wirklich schnell aufzubauen, besteht darin, ihn aus vorgewachsenen Teilen und Transplantaten zusammenzubauen. Natürlich wird es noch Zeit brauchen, bis alle Verbindungen verheilt sind, Blutgefäße Lücken geschlossen haben und Nervenenden und Lymphgefäße bis zu den Enden herangewachsen sind.

Es gibt andere Überlegungen. Unser Immunsystem ist zum Beispiel darauf „trainiert“, Selbst und Nicht-Selbst sowie viele Umwelterreger zu erkennen. Wir haben auch viele kolonisierende Organismen auf unserer Haut und in unserem Darm (und wahrscheinlich auch anderswo), die ebenfalls ausgesät werden müssen, damit der Klon nicht innerhalb von Stunden nach der "Geburt" eine tödliche Infektion bekommt. Die neuromuskuläre Kontrolle wird auch erlernt, wenn wir wachsen, Neuronen werden in unserer Jugend kartiert. Dies künstlich zu replizieren, wäre eine große Herausforderung, wenn Sie möchten, dass Ihr Klon kampfbereit herausspringt.

Wenn Sie nur Soldaten mit kurzer Lebensdauer wollten, brauchen Sie wahrscheinlich überhaupt keine DNA. Es wäre im Grunde wie eine Chemotherapie (Bereiche mit hoher Replikation würden zuerst leiden), aber wenn Sie diese Jungs nur für ein oder zwei Kämpfe einladen würden, wäre das in Ordnung. Vielleicht werden nur die empfindlichen Bereiche aus DNA geklont, Dinge wie Knochenmark, Darm und Haut. Der Rest könnten "Rohlinge" aus generischem Gewebe sein, das sich nicht selbst replizieren kann. Dies würde die „Wachstums“-Zeit eines Klons verkürzen. Streng bearbeitete DNA-Sequenzen (genau das, was jede Zelllinie zum Funktionieren braucht) können die Replikation ebenfalls beschleunigen, aber dann könnten die Zellen sehr empfindlich auf Strahlung oder Medikamente/Toxine reagieren, die die DNA stören, da jede Sequenz wichtig ist (im Gegensatz zu unserer DNA, die ist mit Junk-Sequenzen gefüllt).

''Oder das Plazenta-Analog'' Also hätten sie keine Bauchnabel!! Ich habe mich darüber gewundert.
Nun, man bräuchte einen Weg, um Abfallgifte zu entfernen, und bei komplexen vielzelligen Organismen ist ein Kreislaufsystem so ziemlich der einzige Weg, dies zu tun. Aber mit einem großen "Blank" können Leber und Nieren schnell genug funktionieren, um eine interne Entgiftung und Abfallbeseitigung (über die Blase) sowie einen O2 / CO2-Austausch in der Lunge zu ermöglichen, sodass ein externer Bluttransfer nicht erforderlich ist. Oder sie haben einen Anschluss vom Typ ECMO, anstatt die Nabelschnurgefäße zu verwenden.
Ihr ECMO-Kommentar hat mich dazu geführt. Obwohl es nicht um das Klonen geht, enthält es einige nützliche Dinge über die Entwicklung des Fötus. Geneticliteracyproject.org/2016/04/06/…
Habe noch Bauchnabel. Das verbindet das Plazenta-Analogon mit dem Fötus.
Space: Above and Beyond hatte eine Kaste von Klonen, die abfällig „Panzer“ genannt wurden, da sie in Panzern gezüchtet wurden. Sie wurden manchmal auch "Nippelhälse" genannt, weil die Nabelschnur für den Tank mit dem Nacken verbunden war und eine sehr deutliche Spur hinterließ. Ich glaube, ihnen fehlte ein normaler "Bauchnabel".
@MichaelRichardson Ja, ich habe diese Show geliebt. Aber ich frage mich, ob es einen angemessenen Gefäßzugang im Nacken gibt, um die Plazentaarterien und -venen zu ersetzen. Der abdominale Zugang scheint in Bezug auf große Gefäße, die Nähe zu Leber und Nieren usw. viel besser platziert zu sein.)