Клонирование животного

Клонирование животных

История клонирования

Все клетки организма животных несут одинаковую генетическую информацию. Однако в процессе морфогенеза соматические клетки дифференцируются, в результате чего часть генома репрессируется. Чем выше уровень специализации клеток, тем меньше их тотипотентность. Эта закономерность была установлена в экспериментах по пересадке ядер.

Впервые трансплантацию ядер соматических клеток зародышей в энуклеированные клетки лягушки осуществили американские исследователи Р. Бриггс и Т. Кинг в 1952 году. Ученые, пользуясь микропипеткой, удаляли ядра из яйцеклеток шпорцевой лягушки, а вместо них пересаживали ядра клеток эмбрионов, находящихся на разных стадиях развития. Проведенные исследования показали, что ядра ранних эмбрионов в стадии поздней бластулы и даже ранней гаструлы обладают тотипотентностью и обеспечивают нормальное развитие эмбрионов. Если брать ядра из клеток зародыша на ранней стадии его развития — бластуле, то примерно в 80% случаев зародыш благополучно развивается дальше и превращается в нормального головастика. Если же развитие зародыша, донора ядра, продвинулось на следующую стадию — гаструлу, то лишь менее чем в 20% случаев оперированные яйцеклетки развивались нормально. При пересадке ядер из более дифференцированных клеток (мезодермы и средней кишки) поздней гаструлы у эмбрионов наблюдалось недоразвитие и даже отсутствие нервной системы. После пересадки ядра из клеток более позднего развития яйцеклетки вообще не развивались.

Более широкие исследования, охватывающие не только амфибий, но и рыб, а также дрозофил, в 1962 г. были начаты английским биологом Дж. Гордоном. Он первым в опытах с южноафриканскими жабами Xenopus laevis) в качестве донора ядер использовал не зародышевые клетки, а уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника плавающего головастика. Ядра яйцеклеток реципиентов он не удалял хирургическим путем, а разрушал ультрафиолетовыми лучами. В большинстве случаев реконструированные яйцеклетки не развивались, но примерно десятая часть их них образовывала эмбрионы. 6,5% из этих эмбрионов достигали стадии бластулы, 2,5% — стадии головастика и только 1% развился в половозрелых особей. Однако появление нескольких взрослых особей в таких условиях могло быть связано с тем, что среди клеток эпителия кишечника развивающегося головастика довольно длительное время присутствуют первичные половые клетки, ядра которых могли быть использованы для пересадки. В последующих работах как сам автор, так и многие другие исследователи не смогли подтвердить данные этих первых опытов.

Позже Гордон модифицировал эксперимент. Поскольку большинство реконструированных яйцеклеток (с ядром клетки кишечного эпителия) погибают до завершения стадии гаструлы, он попробовал извлечь из них ядра на стадии бластулы и снова пересадить их в новые энуклеированные яйцеклетки (такая процедура называется «серийной пересадкой» в отличие от «первичной пересадки»). Число зародышей с нормальным развитием после этого увеличивалось, и они развивались до более поздних стадий по сравнению с зародышами, полученными в результате первичной пересадки ядер.

Затем Гердон вместе с Ласки (1970) стали культивировать in vitro (вне организма в питательной среде) клетки почки, легкого и кожи взрослых животных и использовать уже эти клетки в качестве доноров ядер. Примерно 25% первично реконструированных яйцеклеток развивались до стадии бластулы. При серийных пересадках они развивались до стадии плавающего головастика. Таким образом было показано, что клетки трех разных тканей взрослого позвоночного (X. laevis) содержат ядра, которые могут обеспечить развитие по крайней мере до стадии головастика.

В свою очередь Ди Берардино и Хофнер (1983) использовали для трансплантации ядра неделящихся и полностью дифференцированных клеток крови — эритроцитов лягушки Rana pipiens. После серийной пересадки таких ядер 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Эти эксперименты показали, что некоторые ядра соматических клеток способны сохранять тотипотентность.

Причины, по которым ядра клеток взрослых животных и даже поздних эмбрионов остаются тотипотентными, пока точно не установлены. Решающую роль играет взаимодействие ядра и цитоплазмы. Содержащиеся в цитоплазме животных вещества принимают участие в регулировании экспрессии клеточного генов ядра. Не исключено, что ядра дифференцированных клеток не могут изменить асинхронную репликацию ДНК на синхронную, характерную для ранних стадий эмбриогенеза. В связи с этим вопрос о возможности активации генов в дифференцированных соматических клетках представляет особую важность. Работы М. ди Бернардино и Н. Хоффера показали, что цитоплазма ооцитов амфибий содержит факторы, восстанавливающие тотипотентность ядер дифференцированных соматических клеток. Эти факторы реактивируют репрессированные участки генома.

В 1985 г. была описана технология клонирования костных рыб, разработанная советскими учеными Л.А. Слепцовой, Н.В. Дабагян и К.Г.Газарян. Зародыши на стадии бластулы отделяли от желтка. Ядра клеток зародышей впрыскивали в цитоплазму неоплодотворенных икринок, которые начинали дробиться и развивались в личинки. Эти эксперименты показали, что потеря ядром тотипотентности в процессе онтогенеза связана не с утерей генов, а их репрессией. При культивировании соматических клеток in vitro частота тотипотентности ядер увеличивается. Генетический механизм стабильной репрессии генома дифференцированных клеток не выяснен, способы восстановления тотипотентности не разработаны, поэтому в основном ведется клонирование путем трансплантации ядер эмбриональных клеток.

Пересадки ядер у млекопитающих начались позднее, в 80-х годах. Это было связано с техническими трудностями, так как зигота млекопитающих имеет небольшие размеры. Например, диаметр зиготы мыши приблизительно 60 мкм, а диаметр оплодотворенной яйцеклетки лягушки около 1200 мкм, т.е. в 20 раз больше. Зигота коровы несколько крупнее, чем зигота мыши, диаметр ее составляет 160 мкм, но пронуклеусы скрыты яичным желтком, поэтому перед микроманипуляциями необходима специальная обработка зигот.

Несмотря на перечисленные трудности, первые сообщения о получении клонов мышей, идентичных донору, появились уже в 1981 году. В качестве донора были использованы эмбриональные клетки одной из линий мышей, взятые на стадии бластоцисты. Достоверность полученных данных вначале была поставлены под сомнение, так как воспроизвести результаты проведенных экспериментов в других лабораториях не удавалось, однако пару лет спустя Дж. Мак Грат и Д. Солтер также достигли успеха. В этих экспериментах клоны мышей удавалось получить лишь в том случае, если трансплантировали ядра эмбрионов на стадии не позднее 2 бластомеров. Было показано, что ядра 8-клеточных зародышей и клеток внутренней клеточной массы бластоцисты не обеспечивают развитие in vitro реконструированных яйцеклеток даже до стадии морулы, которая предшествует стадии бластоцисты. Небольшая часть (5%) ядер 4-клеточных зародышей дает возможность развиваться только до стадии морулы. Эти и многие другие данные показывают, что в эмбриогенезе у мышей клеточные ядра рано теряют тотипотентность, что связано очевидно, с очень ранней активацией генома зародыша — уже на стадии 2-х клеток. У других млекопитающих, в частности, у кроликов, овец и крупного рогатого скота, активация первой группы генов в эмбриогенезе происходит позднее, на 8-16-клеточной стадии. Возможно поэтому первые значительные успехи в клонировании эмбрионов были достигнуты на других видах млекопитающих, а не на мышах. Тем не менее, работы с мышами, несмотря на их непростую судьбу, значительно расширили наши представления о методологии клонирования млекопитающих.

Читать дальше ► методы трансплантации клеточных ядер

1996 год

Человек разводит животных на протяжении многих тысячелетий, и его воображение, видимо, не раз поражали редко возникающие, исключительные, выдающиеся по хозяйственной ценности экземпляры — быстроногие лошади, коровы с высокими удоями, овцы с большим настригом шерсти и хорошие куры-несушки. Вероятно, человеку не однажды приходила в голову смелая мысль сделать таких удивительных животных «бессмертными» путём воспроизводства их в следующих поколениях в виде совершенно идентичных копий. В действительности же рекордисты заканчивали свой жизненный путь, оставив после себя потомков, которые никогда не были полностью идентичны ни одному из своих родителей.

«Тиражировать» млекопитающих оказалось можно, так сказать, «хирургическим» способом. Он основан на замене гаплоидного ядра яйцеклетки на диплоидное ядро, взятое из ещё не дифференцированных клеток эмбрионов. Пока у эмбриона не началась закладка органов, ядра его клеток без осложнений заменяют функцию диплоидного ядра только что оплодотворённой яйцеклетки. Таким методом в США (1952) У. Р. Бриггс и Т. Дж. Кинг получили генетические копии лягушки, а швейцарский учёный К. Ильмензее — генетических двойников мыши.

И вот, наконец, последовал триумф: в 1996 году шотландец И. Уилмут получает хирургическим путём знаменитую овечку Долли — генетическую копию взрослой овцы. Для этого из клеток её вымени было взято ядро для пересадки в яйцеклетку другой овцы. Успеху способствовало то, что взамен инъецирования нового ядра применялись воздействия, приводящие к слиянию лишённой ядра яйцеклетки с обычной (неполовой) клеткой. После этого яйцеклетка с заменённым ядром развивалась как оплодотворённая. Насколько совершенен метод клонирования и каковы перспективы его улучшения, судить по единичным попыткам пока рано. Несколько настораживали сообщения о неблагополучии с её печенью и ранней гибели её сестёр. Очень важно, что этот метод позволяет взять ядро клонируемой особи в зрелом возрасте, когда уже известны важные для человека хозяйственные признаки.

Таким образом, возможность клонирования приблизилась вплотную к человеку. Это взбудоражило общественность, вызвало острые дискуссии о правомочности столь радикального вмешательства в природу человека, позволительного-де лишь одному Богу. Конечно, для решения проблемы клонирования человека надо будет пройти долгий и трудный путь; он чреват рядом биологических, вероятно, нелегко преодолимых барьеров. И все же идея клонировать выдающихся гениев человечества представляется не менее заманчивой, чем клонирование сельскохозяйственных животных. Не нужно отметать её с порога. Полученные результаты обширных работ на тутовом шелкопряде, тщательное изучение литературных сведений об однояйцевых близнецах и собственные наблюдения за ними заставили многих учёных переменить точку зрения на клонирование человека.

Считается, что человечество уже давно не подвергается ни естественному, ни искусственному отбору. Насчёт естественного вопрос спорный, а вот искусственный, наверное, невозможен по целому ряду этических и чисто биологических причин. Несомненно, искусственный отбор на интеллект привёл бы к поразительным успехам. Но нет гарантии, что сверхинтеллектуальные индивидуумы не будут ущербны в каком-либо другом отношении, как это часто случается в селекции животных: переразвитие какого-либо одного хозяйственного признака снижает другие жизненно важные качества, например жизнеспособность. Поэтому человечеству нужно воспользоваться величайшими дарами природы — появлением ни в чем не ущербных гениев в результате редчайшего сочетания в их генотипе необходимых для этого генов. Воспроизводство их в виде генетических копий станет в ряду величайших достижений науки.

Разработка методов клонирования на человеке, конечно, должна быть запрещена до тех пор, пока на приматах не будет однозначно доказано, что хирургический метод клонирования не отражается на здоровье генетической копии. Ведь любые отрицательные отклонения в организме — это трагедия неудавшейся копии, которую не выбракуешь, как поступают с сельскохозяйственными животными.

Допустим, безупречный метод будет разработан, однако только этим проблемы клонирования не решатся. Останется без ответа не менее серьёзный вопрос: а повторят ли точно копии гениальность оригиналов? Согласно закономерностям двух основных разделов генетики — наследственности и изменчивости, — становление любого признака происходит в результате взаимодействия генов и среды. Роль этих факторов не одинакова: в развитии качественных признаков влияние среды сказывается существенно меньше, чем в формировании количественных. В последнем случае доля участия среды устанавливается статистически.

Интеллект — особое свойство, тут математика не поможет, поэтому причинная зависимость уровня интеллекта была и по-прежнему остаётся предметом дискуссий. Подчас высказываются абсурдные суждения, мол, роль наследственности в формировании интеллекта чуть ли не сводится к нулю. Удивительно, что ещё до рождения генетики А. П. Чехов в повести «Степь» устами старика Пантелея дал поразительно верную трактовку факторов, составляющих интеллект: «Одному человеку Бог один ум даёт, а другому два ума, а иному и три…»

Один ум, с каким мать родила, другой от учения, а третий от хорошей жизни». Первый ум — наследственность — полностью повторяется в генетической копии. Роль обучения неоспорима, без него гениальные задатки остались бы невостребованными. А вот различное влияние среды (хорошей жизни) на оригинал и копию даёт повод противникам клонирования человека утверждать, что гениальность не повторится в копии из-за разных условий жизни оригинала и копии. Но это не серьёзно. Влияние факторов среды на интеллект, наоборот, только полезно, потому что, зная направленность дарования гения, можно организовать условия жизни так, чтобы они с раннего детства способствовали развитию именно этого дарования.

Изложенное, казалось бы, позволяет надеяться не только на полную повторяемость гениальности у копий, но даже на некоторое их превосходство над оригиналом при правильном воспитании. Но этот прогноз поколебали экспериментальные данные.

Выяснилось, что, несмотря на одинаковые генотипы и условия разведения, члены одного клона оказываются весьма разнообразными по целому ряду признаков: величине, продуктивности и плодовитости. В некоторых клонах это разнообразие бывает большим, чем в генетически разнородных популяциях. Судя по анализу, эта ранее не известная изменчивость есть следствие ошибок в построении отдельных органов и в итоге — всего организма.

«Биологические изделия» не всегда соответствуют «чертежам», то есть генотипу. Ошибки в построении органов случайны, но общее их число зависит от жизнеспособности организма, в свою очередь обусловленной качеством наследственности, способом размножения (естественным, искусственным) и условиями обитания. Чем они лучше, тем меньше ошибок. В силу случайности в генетически идентичных организмах возникает разное число ошибок, и это служит источником разнообразия. Такую изменчивость учёные назвали дефекто-онтогенетической. Она существенна не только в клональном потомстве, но и в обычном, полученном половым путём. Если учитывать её в аналитических и экспериментальных исследованиях, то целый ряд явлений может получить более верное толкование.

Согласно теории вероятности, у большинства родителей и их копий накапливается некоторое среднее число ошибок. Поэтому копии чаще всего достаточно точно повторяют свои оригиналы. Если же у основателя клона в ходе развития (то есть онтогенеза) возникло относительно много ошибок, то депрессированные ими свойства у потомков окажутся в среднем лучше, чем у родителя, и наоборот, у «малоошибочных» родителей копии будут в среднем хуже.

В свою очередь онтогенез клональных потомков также будет сопровождаться ошибками, число которых и степень их вредности сформируют среди копий разнообразие. Следовательно, отдельные особи в большей или меньшей мере отдалятся от оригинала. Насколько может быть велик этот разрыв, сейчас трудно сказать — мы ещё не знаем, сколь «чувствителен» мозг к ошибкам в формировании как его самого, так и всего организма.

Ответ на этот вопрос опыты на животных не дадут. Однако совершенно безболезненно для человека проблема решается в сравнительных исследованиях однояйцевых близнецов, для чего можно привлечь уже имеющиеся данные, а лучше заново определить степень интеллектуального сходства с помощью изощрённых тестов. Если между близнецами оно окажется большим, то копии гениев тоже не должны будут сильно отличаться от оригиналов. Важно то, что подобные исследования нужно проводить на близнецах-детях, когда ещё не отложились отпечатки разного влияния среды. Выдающийся природный ум обнаруживается уже у маленьких детей, когда воспитание и учёба не сказались на нем. Это подтверждается огромным количеством фактов. Например, почти все выдающиеся шахматисты великолепно играли в 4—5-летнем возрасте, впоследствии они только доводили своё искусство до совершенства.

Как известно, кожные узоры на подушечках пальцев и линии ладоней у однояйцевых близнецов одинаковы (неадаптивные признаки), а в строении мозга (адаптивный признак) и вовсе будет полнейшее сходство. Следовательно, на старте, по природному уму, близнецы равны.

Итак, совершенно не прибегая к драконовским экспериментам на человеке, можно получить ответ на вопрос о возможности воспроизводства в клонах его выдающихся способностей.

В настоящее время ещё нет результатов по клонированию высших млекопитающих мужского пола, поставляющих гениев чаще, чем женский пол. Для этого в принципе пригоден только хирургический метод. Чтобы получать мужские копии, сначала нужно подобрать ткань, ядра клеток которой, как ядра клеток вымени овцы, будучи пересаженными в яйцеклетку, развивались бы в организм.

Если на пути клонирования человека не возникнут биологические преграды, то проблема будет упираться в возражения этического, юридического и криминального характера. Но совсем недавно с таким же ожесточением возражали против искусственного осеменения. В ряде стран оно и сейчас запрещено, в то время как в других уже принесло счастье огромному числу бесплодных людей. Клонирование по своей природе или принципам технологии мало чем отличается от искусственного осеменения. Однояйцевые близнецы — точный прототип будущих генетических копий человека, разве что первые появляются на свет один за другим, а копии — примерно через 20 лет после оригинала.

В печати настойчиво высказывались опасения, что диктаторы-злодеи, пользуясь своей властью, смогут тиражировать себе подобных. Если удалось запретить применение ядерного и химического оружия, то почему этого нельзя сделать и в отношении клонирования? Нужно лишь образовать международную комиссию, которая с величайшей ответственностью выбирала бы кандидатуры для клонирования. Получение копий ни в коем случае не должно стать массовым.

Истинных гениев не так уж и много, но их величайший интеллект принёс бы человечеству небывало мощный прогресс в науке, искусстве и организационной деятельности.

В феврале 1997 года из шотландского Института Рослина пришло известие о нормальном развитии первого млекопитающего, полученного путём переноса клеточного ядра, или, проще говоря, клонирования, — овечки Долли. Пожалуй, это событие произвело эффект разорвавшейся бомбы.

Внешне она не отличалась от сородичей. Казалось бы, что необычного в самой обычной овце? Ведь сообщения о клонировании, то есть получении при помощи генетического материала соматической клетки идентичного организма, впервые появились в пятидесятых годах минувшего века, когда путём пересадки ядра клетки головастика в икринку лягушки был получен новый головастик, то есть принципиальная возможность «обратной» дифференцировки клеток уже была доказана. Да и получение генетических копий высших млекопитающих тоже не являлось великим новаторством. В том же Институте Рослина путём переноса ядер клеток ранних овечьих эмбрионов в неоплодотворённые яйцеклетки овцы к тому времени уже была клонирована пара овечек, именовавшихся Меган и Морган.

Однако эти эксперименты такого отклика не вызывали. В то время неоднократно говорилось, что лягушка — это одно, а человек — совсем другое; или велись серьёзные дискуссии о том, можно ли считать пересадку эмбрионального генетического материала настоящим клонированием, дающим возможность получения генетически идентичных взрослых особей. И вот появилась Долли.

Непосредственно клонирование осуществлялось при помощи технологии ядерного переноса, которая использовалась и при клонировании животных из эмбриональных клеток. В процессе переноса используются две клетки.

Реципиентная клетка представляет собой неоплодотворённую яйцеклетку, отобранную у животного непосредственно после овуляции. Эта клетка обрабатывается особым образом так, что она останавливается в своём развитии до того момента, как деление будет индуцировано специальными веществами. Донорская клетка отбирается у клонируемого животного.

Затем с использованием мощного электронного микроскопа и тончайших инструментов из клетки-реципиента удаляется ДНК (на этой стадии развития яйцеклетки её хромосомы не организованы в выделенное ядро). Затем донорская клетка, содержащая ядро с хромосомной ДНК, соединяется с лишённой генетического материала яйцеклеткой. После этого некоторые из слитых клеток начинают делиться, а затем, после помещения их в матку суррогатной матери, развиваться в полноценный эмбрион.

При получении Долли в качестве донорской клетки использовались зрелые, дифференцированные фибробласты (один из типов клеток соединительной ткани) из нижней части вымени овцы, находившейся на четвёртом месяце беременности. Беременное животное было выбрано из-за того, что при беременности клетки вымени овцы активно делятся и, следовательно, хорошо выживают в культуре. Кроме того, такие фибробласты содержат стабильные по физической структуре хромосомы, что позволяет надеяться на сохранность всей генетической информации.

По сообщениям специалистов Института Рослина и биотехнологической компании PPL Therapeutics, совместно с которой проводился эксперимент, все полученные ими рекомбинантные яйцеклетки начали нормально делиться и развиваться. Однако при подсадке их суррогатной матери по непонятным причинам лишь немногие зиготы стали развиваться в овечьи эмбрионы. Помимо этого, после рождения клонов были отмечены определённые патологии.

Так, некоторые из новорождённых были ненормально велики, что, по мнению исследователей, было связано с опозданием в подсадке развивающихся эмбрионов в матку суррогатной матери. Таким образом, подтвердились статистические данные предыдущих исследований по переносу ядра, согласно которым нормально развивается лишь один из тридцати полученных эмбрионов.

В итоге в Институте Рослина был оставлен один из нескольких рождённых клонированных ягнят — та самая Долли. Куда делись ещё несколько — неизвестно. Появление на свет Долли тщательно скрывалось в течение нескольких месяцев, до сих пор даже неизвестна точная дата её рождения.

Долли стала самой известной овцой в мире. Как настоящую «звезду», её окружали самые разнообразные слухи и домыслы. Самым популярным среди них была непонятно откуда взявшаяся информация о её редкостной агрессивности, вплоть до весьма правдоподобных рассказов о разбитых фотокамерах и покусанных репортёрах. На самом же деле характер Долли мало чем отличался от её флегматичных сородичей, пасущихся на склонах шотландских гор. Впрочем, даже самый спокойный человек стал бы агрессивным после тех научно-медицинских истязаний, которые пришлось перенести овечке.

Второй слух, ставший распространяться с неимоверной скоростью чуть ли не с момента объявления о существовании Долли, заключался в том, что клонированная овца стареет в несколько раз быстрее своих «нормально рождённых» родственников. Этот слух, как оказалось, во многом соответствовал действительности. Вероятнее всего, феноменально быстрое старение происходило в силу запрограммированного ограничения количества делений и продолжительности жизни каждой клетки высших организмов.

По одной из версий, это определяется длиной концевых участков плеч хромосом — теломерных повторов. При каждом делении клетки их длина уменьшается, что и определяет оставшееся разрешённое клетке время жизни. Поскольку в качестве донорской при создании Долли использовалась клетка уже взрослого животного, которая претерпела до этого по крайней мере несколько делений, теломеры её хромосом к тому времени были несколько укорочены, что и могло «состарить» клонированный организм. Но этот, пожалуй, единственный, явный дефект Долли никак не свидетельствует о провале эксперимента, а скорее подтверждает извечную истину о том, что природа далеко не так проста и однозначна, как это может показаться.

Разговоры о нарушениях репродуктивных способностей у Долли вообще не имеют под собой никаких оснований, поскольку она как минимум дважды благополучно разрешилась от бремени, родив своего первенца Бонни на втором году жизни, а ещё год спустя — троих здоровых ягнят.

Овечка Долли прожила всего 6 лет, хотя обычно овцы живут 11–12 лет. В 2002 году у неё развился ревматический артрит; по мнению некоторых учёных, болезнь суставов явилась прямым следствием клонирования. А в феврале 2003 года Долли вынуждены были усыпить из-за подхваченной ею лёгочной инфекции.

Но наибольший общественный резонанс вызвал даже не сам успешный научный эксперимент с Долли, а его этические аспекты. Человечество было поражено возникновением принципиальной возможности клонировать не только животных, но даже людей и в общем-то такой возможности испугалось. Эта тема широко освещалась и обсуждалась в разнообразных средствах массовой информации. В ходе бурных дискуссий высказывались диаметрально противоположные взгляды на существующую проблему, некоторые церковные лидеры предупреждали человечество о скором наступлении Апокалипсиса, а отдельные учёные радостно предвещали начало новой эпохи генной медицины. Дело доходило даже до семейных скандалов и публичного рукоприкладства в прямом телеэфире.

Собственно говоря, проблема заключается всего лишь в одном вопросе: «Этично и нужно ли создавать новые организмы, в частности копии человека?» Ответов на этот вопрос может быть множество, и каждый из них в чем-то будет обоснованным и логичным. Сторонники генной терапии станут долго и интересно рассказывать об огромных возможностях, открывающихся для медицины при использовании стволовых клеток, полученных из клонированных эмбрионов (забывая, правда, о том, что стволовые клетки можно получить из взрослого организма без его клонирования). Приверженцы классической науки совершенно справедливо заметят, что с точки зрения фундаментальной науки клонирование высших организмов, включая человека, не представляет никакого интереса, поскольку принципиальная возможность обратной дифференциации клеток уже доказана рядом экспериментов, в том числе и появлением на свет Долли. И все они будут по-своему правы, но вряд ли когда-либо придут к компромиссу.

Другой вопрос вытекает из предыдущего: «Запрещать ли клонирование человека?» Вообще запрещать что-либо в науке бессмысленно. Запреты могут быть эффективны лишь при их наложении на определённые технологические процессы, основанные на результатах научных исследований. Проще говоря, исследовать можно, производить — нельзя.

1991 год

Распад СССР

1997 год

Передача Гонконга под юрисдикцию Китая

Материал подготовил Сергей Мельников

В мире уже немало клонированных животных, многие из которых стали настоящими мировыми знаменитостями

Овечка Долли

Самый известный клон на Земле появился на свет 5 декабря 1996 года в питомнике Института Рослина в Шотландии, о чем его создатель, профессор генетики Йен Уилмат, оповестил мир только через три месяца, когда убедился в жизнеспособности Долли, ставшей первым млекопитающим, рожденным с помощью клонирования и генной инженерии. Сама Долли прожила 6,5 лет и произвела на свет шестерых здоровых ягнят. 14 февраля 2003 года она была усыплена из-за инфекции легких и артрита. Ныне ее чучело выставлено в Эдинбургском королевском музее.

Просто лягушка

В 1962 году профессор зоологии Оксфордского университета Джон Гердон заявил о том, что ему впервые удалось клонировать позвоночное — южноафриканскую лягушку. Для клонирования использовались клетки кишечника головастика. Научное сообщество усомнилось в значимости открытии Гердона, так как в кишечнике вполне могли содержаться половые клетки. Однако именно эксперименты Гердона считаются первыми успешными опытами по клонированию животных.

Мышь Машка

Группа советских ученых из Института теоретической и экспериментальной биофизики под руководством Левона Чайлахяна в 1987 году клонировала мышь. Образцом для клонирования был выбран белый мышонок, а суррогатной матерью стала серая мышь. Через 21 день после оплодотворения на свет появилась мышь-альбинос по имени Машка. Позже в этом же институте были клонированы и овечки, которым, впрочем, не суждено было произвести научную революцию: все они были клонированы из клеток эмбрионов, а легендарная Долли — из клеток взрослой особи.

Овцы Полли и Молли

Овцы Полли и Молли

В июле 1997 года, через несколько месяцев после клонирования Долли, Институт Рослина из шотландского Эдинбурга осуществил еще один прорыв: на свет появились первые животные, являющиеся одновременно и клонированными, и трансгенными,— овечки Полли и Молли. Клонированным млекопитающим был дополнительно внедрен человеческий ген фактора свертываемости крови, что, по задумке исследователей, могло быть использовано для лечения болезней человека.

Собака Снаппи

В апреле 2005 года южнокорейский ученый Хван У Сук из Национального университета Сеула осуществил первое успешное клонирование собаки, афганской борзой. Пес по кличке Снаппи был выращен из клетки уха его трехлетнего сородича. Ученые внедрили ядра этой клетки в 1095 яйцеклеток 123 самок. В итоге всего лишь три случая закончились беременностью и два — родами. Один из появившихся на свет щенков умер в младенчестве, выжил только Снаппи.

Волки Снувулф и Снувулфи

Южнокорейцам из Национального университета Гьеонсан в 2006 году удалось впервые клонировать волчат, позднее получивших имена Снувулф и Снувулфи. Основной целью клонирования было сохранение исчезающего вида, так как на воле в Корее оставалось не более 10 волчьих особей. Клонированные волки были доступны для публичного наблюдения — их выставляли в Сеульском зоопарке. Один из них, к сожалению, скончался от инфекции прямо на глазах у посетителей.

Коровы Ното и Кага

Коровы Ното и Кага

Фото: Reuters

Сообщения о первых клонированных коровах пришли из Японии в декабре 1998 года. Ученые И. Като и Т. Тани из исследовательского центра Исикава клонировали двух коров и назвали их Ното и Кага. Восемь здоровых телят, которые, правда, чуть уступали в весе и росте сородичам, появились на свет после переноса 10 реконструированных эмбрионов в матку коров-реципиентов. В этом же году в Нидерландах были клонированы телята Холи и Белль.

Мул Айдахо Джем

В 2003 году в Университете Айдахо (США) под руководством Гордона Вудса был клонирован первый мул. 45-дневный зародыш успешно развивался, и на свет появился первый в мире мул Айдахо Джем («Драгоценный камень Айдахо»). Он стал первым клонированным представителем семейства лошадиных и первым клонированным бесплодным животным. В ходе генетических манипуляций Вудсу удалось определить факторы, мешающие развитию эмбрионов в матке, которые, по мнению ученого, применимы и для человека.

Хорьки Либби и Лилли

В мае 2006 года в США было произведено первое клонирование хорьков. Первым двум особям, самкам, дали имена Либби и Лилли. Обеим удалось забеременеть и родить хорьков, правда, одна из них умерла вскоре после родов от заболевания молочной железы. К счастью, ее клонированная подруга смогла выкормить детенышей.

Верблюд Инджаз

В апреле 2009 года в Центре репродукции верблюдов в Дубае (ОАЭ) под руководством Лулу Скидмора был получен первый клонированный верблюд — самка, которую назвали Инджаз, что означает «Достижение». Клонирование — один из механизмов, который потенциально может сохранить геном одногорбых верблюдов — дромадеров, которые ценятся и как производители молока, и как быстроногие животные. Самка весом 30 кг родилась после 378-дневного периода беременности суррогатной матери.

Клонирование давно стало одной из самых популярных тем фантастических фильмов. И пока многим кажется, что к реальности это не имеет никакого отношения, в лабораториях создается очередная уже 23-я копия животного. А прошлый год вообще стал прорывным — родились сразу две клонированные обезьяны.

Появление двух генетически идентичных макак-крабоедов (Macaca fascicularis) Чжун Чжун и Хуа Хуа, о чем стало известно в начале 2018 г., наделало немало шума. Одни восхищаются тем, что это исследование китайских ученых открывает новые возможности в лечении сложных болезней и генетических отклонений. Другие ждут клонирования человека. Третьи опасаются, что подобные эксперименты неэтичны и могут нести большую угрозу, информируют Экономические Новости.

До этого времени в научных кругах было клонировано немало животных, среди которых, помимо всемирно известной овечки Долли, оказались: отважная собака-полицейский (в июне 2009 г. появилось 5 здоровых щенят), кот (стал первым, копию которого в 2004 г. создали на коммерческой основе по желанию хозяйки погибшего любимца), дикий койот (находящийся на грани вымирания), верблюд, вол, бык и даже вымершая лягушка (в 2013 г. в Австралии успешно восстановили и реактивировали геном исчезнувшего вида Rheobatrachus silus).

Клонировать же приматов до этого времени не удавалось никому. В 2017 г. ученые из Китайской академии наук впервые получили здоровых обезьянок, «зачатых» методом переноса ядра из соматической клетки (неполовой клетки) в лишенную собственного ядра яйцеклетку. Если по-простому, то такой метод клонирования осуществляется следующим образом: из неоплодотворенной яйцеклетки убирают ядро, а на его место «вставляют» ядро из соматической клетки живого организма. Так, к примеру, при клонировании овечки Долли были использованы эпителиальные клетки молочной железы.

Читайте: В Китае вывели генно-модифицированную клонированную собаку (ФОТО)

При клонировании обезьян у ученых возникла серьезная проблема. В процессе создания «копий» для каждого вида живого организма необходимо провести процесс «омоложения» ДНК донорского ядра соматической клетки. До сих пор попытки пересадки ядра у приматов оканчивались неудачей именно из-за неправильного перепрограммирования клеток донора.

В процессе создания Чжун Чжун и Хуа Хуа китайские ученые использовали целых 127 яйцеклеток. В итоге им удалось получить 109 эмбрионов, 79 из них были пересажены в матку 21 самке. Беременность была подтверждена у четырех животных, но только две обезьяны родили здоровых детенышей. В итоге, именно эти две реконструированных яйцеклетки превратилась в клоны макаки, пожертвовавшей второе ядро.

Читайте: Китайские ученые клонировали собаку

Китайская академия наук не собирается останавливаться на этом и в 2018 г. намерена создать целую популяцию клонированных макак для проведения масштабных исследований.

Основной пользой клонирования животных из соматических клеток ученые называют возможность штучно выращивать стволовые клетки, что в дальнейшем поспособствует лечению таких болезней, как: диабет, болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера, болезни сердечной мышцы, почек, печени, заболевания костей, крови и других. Такое лечение должно предусматривать, во-первых, выращивание здоровой ткани из стволовых клеток, а, во-вторых, пересадку полученной ткани человеку. Но вот, чтоб получить эти «запчасти» ученым нужно будет клонировать человека, вырастить человеческие эмбрионы до стадии появление собственно самих стволовых клеток, и только тогда на их основе можно будет вырастить любой необходимый орган. Именно поэтому, рождение клонированных макак вызвало такой восторг в научных кругах.

Хотите знать, почему ученым так важны именно стволовые клетки? Оказывается, именно они являются прародителями всех типов клеток в живом организме, способны к самообновлению и могут образовывать специализированные клетки разных тканей.

Клонируют ли когда-либо человека — неизвестно. Ведь вокруг этого возможного события очень много споров. Еще в 2016 г. Гаррис Левин, профессор отделения эволюции и экологии Калифорнийского университета в Дэвисе, и его коллеги после серии проведенных экспериментов по созданию «копий» коров заявили о необходимости строгого запрета клонирования людей для любых целей. К тому же, против этого, даже в медицинских целях, выступают абсолютно все религиозные организации мира. Они считают, что подобная процедура противоречит естественных природным процессам и задумкам Создателя.

Многие же эксперты не столь категоричны: большинство из них выступает исключительно за клонирование для дальнейшего выращивания донорских органов и категорически исключает возможность клонирования с репродуктивными целями и рождением человеческих «копий». На данный момент с этим мнением согласилось почти все мировое научное сообщество.

Существуют еще и энтузиасты, которых не столько волнуют нюансы клонирования человека и этические проблемы, связанные с этим, как возможность «возрождения» вымерших видов животных, к примеру, динозавров и мамонтов. Насмотревшись фильмов «Парк юрского периода», в которых Стивен Спилберг очень реалистично показал возвращение на Землю динозавров путем клонирования, многие поверили в реальную возможность возрождения больших ящеров. Среди них есть и немало ученых.

На протяжении многих лет эксперты искали следы ДНК в обнаруженных костях динозавров и даже находили в них белковые образования и коллаген. Но, по словам ученых из Манчестера, этого генетического материала оказалось недостаточно для полноценного «воскрешения». Поэтому идея клонирования динозавров отложена в долгий ящик. Но ученые не остановились и начали мечтать, если и не о воссоздании динозавров, то о возрождении мамонтов. Напомним, что для этого им нужна полноценная соматическая клетка с неповрежденным ядром. Клеточные ядра мамонтов ученые-энтузиасты активно искали в Якутии, Сибири и Канаде. Сейчас представители науки сходятся во мнении, что за такой длинный период времени подобный биологический материал сохраниться не мог.

Большинство ученых все же считают, что возможность пересаживания ядра соматической клетки в яйцеклетку — спасение для человечества и отличный способ выращивания необходимых органов. Нерешенными на данный момент остаются еще много этических и моральных вопросов. Поэтому только время покажет, есть ли место клонированию в научном будущем.