Дзен
Телеграм
Ровно двадцать лет назад мир познакомился с овечкой Долли. Вообще-то, родилась она 5 июля 1996 года, однако только 27 февраля 1997 года информация об этом знаменательном событии появилась в английском журнале «Nature», а термин «клонирование» перешагнул границы научного сообщества и прочно утвердился в повседневном обиходе.
Откуда взялась Долли
Идея создания генетически идентичных организмов зародилась еще в середине XIX века вместе с клеточной теорией, которую разработал немецкий ученый Теодор Шванн. В 1894 году его соотечественник биолог Ханс Дриш сумел вырастить отдельных особей морского ежа из разделенных эмбриональных клеток. Спустя семь лет еще один немецкий ученый, Ханс Шпеман, успешно проделал аналогичный опыт с двухклеточным зародышем саламандры.
Новое развитие эксперименты по клонированию получили в первой половине ХХ века, когда американский генетик Уолтер Саттон выдвинул гипотезу, согласно которой генетическая информация хромосомы содержится в клеточном ядре, а Ханс Шпеман, после ряда опытов в данном направлении, предположил возможность пересадки ядра одной клетки в другую, безъядерную, яйцеклетку.
В 1962 году профессор Оксфордского университета Джон Гердон клонировал лягушку из ядра клетки кишечника взрослой особи. Это стало первым доказательством того, что ядро клетки взрослого организма при определенных условиях может вернуться в состояние эмбриона. В 1963 году китайский исследователь Тун Дичжоу клонировал рыбу, пересадив генетический материал взрослого азиатского карпа в икринку.
Иэн Уилмут
В 1984 году датский ученый Стин Вилладсен впервые клонировал млекопитающего, кстати, это тоже была овца. Но Вилладсен вырастил свой клон из эмбриональных клеток. И только профессора Рослинского института в Шотландии Иэн Уилмут и Кит Кэмпбелл сумели, наконец, клонировать млекопитающее из клеток взрослой особи. Причем Долли появилась на свет не из пробирки в стерильных лабораторных условиях, а естественным путем: яйцеклетка одной овцы с ядром другой была подсажена третье — суррогатной матери.
Долли прожила примерно половину стандартного овечьего века. Ее пришлось усыпить в 2003 году из-за прогрессирующей болезни легких и тяжелого артрита. Среди ученых нет единого мнения о причинах столь раннего ухода. Одни полагают, это напрямую связано с генетическими отклонениями, в частности преждевременным старением и уменьшением продолжительности жизни. Другие отмечают, что у животных, которые постоянно находятся в закрытом помещении, риск подобных заболеваний всегда возрастает, а мировую знаменитость из соображений безопасности редко выпускали на улицу.
С одной стороны, уже на первом году жизни теломеры Долли (участки ДНК, которые находятся на концах хромосом и укорачиваются на протяжении жизни при делении клеток) оказались на 20% короче, чем должны быть у овцы столь юного возраста. С другой стороны, четыре особи, клонированные из клеток того же донора, что и Долли, в 2005–2007 годах, до сих пор живы и чувствуют себя достаточно неплохо.
Иэн Уилмут
И другие звери
Сам термин «клон» пришел из земледелия: он появился в Америке в начале ХХ века для обозначения растений, выращенных из черенков. Об этом рассказал «Ридусу» заведующий лабораторией эпигенетики Института общей генетики РАН Сергей Киселев. Собственно, английское слово «cloning» происходит от древнегреческого «веточка, побег, отпрыск». В 1963 году британский биолог Джон Холдейн впервые применил его для обозначения особей, полученных в результате ядерного переноса.
За прошедшие двадцать лет наука заметно продвинулась в данном направлении. И если рождению Долли предшествовало 226 неудачных попыток подсадки эмбрионов, причем большинство суррогатных матерей погибало, то сегодня шансы на успех возросли до 10%. Клонирование вполне можно считать отработанной технологией, хотя и весьма дорогостоящей. На сегодняшний день созданы клоны более 20 видов животных, в том числе мыши, свиньи, козы, оленя, лошади, коровы, быка, верблюда.
Предпринимались даже попытки поставить на коммерческие рельсы генетическое копирование домашних питомцев. Но с кошечками дело не пошло. Проблема вот в чем: хотя генетика при клонировании остается практически идентичной, свой вклад вносит так называемая эпигенетика — то, каким образом индивидуальный геном реализуется в данных конкретных условиях. Невозможно сегодня воспроизвести абсолютно точно даже те условия, которые были еще вчера, а тем более 15–20 лет назад, и поэтому каждый раз геном реагирует по-своему. В результате у кошек получается непредсказуемая окраска. Но когда вместо рыжего кота выходит черный, на клон он совсем не похож.
С собаками эпигенетика не так капризна, и они клонируются достаточно хорошо. Неплохо поддаются генетическому копированию и крупные животные. «Я даже имел возможность поскакать на клонированной лошади. Ничем не отличается от обычной», — делится впечатлениями Киселев. Но здесь есть и другой сдерживающий фактор: большинству людей такая услуга просто не по карману.
Наиболее перспективно клонирование для выведения, поддержания, сохранения редких, исчезающих или просто нужных с точки зрения хозяйственной деятельности видов животных. Остается надежда, что таким образом можно будет даже возродить некоторых вымерших представителей фауны, хотя до сих пор подобные попытки не увенчались успехом.
Клоны среди нас?
Ситуация с вопросом генного копирования человека гораздо менее однозначна. С одной стороны, по словам эксперта, доказано, что это возможно, с другой — имеются серьезные морально-этические и законодательные ограничения.
Для начала следует сказать, что в клонировании многоклеточных организмов сегодня различают два вида‘— репродуктивное и терапевтическое. Первый предполагает как раз тот самый полностью завершенный процесс создания живой генетической копии, о котором чаще всего вспоминают, услышав данный термин. Второй подразумевает намеренную остановку развития эмбриона на самых ранних стадиях, чтобы получить его стволовые клетки, которые затем используют для получения специализированных тканей или других биологических продуктов.
«Это то, что некие сумасшедшие головы называют клонированием органов, но это совсем другая история. Она на самом деле сейчас не очень имеет продолжение, поскольку появились технологии репрограммирования, которые гораздо проще, чем клонирование, и позволяют для человека сделать то же самое», — поясняет Киселев.
Кстати, в 2012 году Нобелевскую премию по физиологии и медицине разделили Джон Гердон за свой опыт с лягушкой и автор технологии генетического репрограммирования клеток взрослого человека в стволовые японский ученый Синъя Яманака. По словам Киселева, это две близкие технологии, но та, что предложена японцем, намного проще.
Успешное клонирование приматов и развитие терапевтического клонирования, когда формирование эмбриона искусственно прерывается на самой ранней стадии (но если бы речь шла об экстракорпоральном оплодотворении, он уже мог быть подсажен суррогатной матери), позволяют утверждать, что технологически может быть произведено и клонирование человека.
Формально репродуктивное клонирование человека в большинстве стране сегодня строго запрещено, а терапевтическое ограничено (в Великобритании, например, потенциальному зародышу позволено развивается не более 14дней). Несмотря на это периодически в прессе появляются громкие заявления о создании генетической копии «царя природы», однако ни разу их авторы не смогли доказать своих слов. Вместе с тем нельзя исключать проведения каких-то подпольных экспериментов в данной области. И кто знает, возможно, официально непризнанные клоны людей уже гуляют среди нас.