|
Клонирование
ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
КЛОНИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА
КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ
КЛОНИРОВАНИЕ РАСТЕНИЙ
ОВЕЧКА ДОЛЛИ
ЧТО ЭТО ТАКОЕ?
Клонирование есть процесс создания клонов. Начнём с
определения. Что такое клон? Клонами в биологии называют организмы, имеющие
совершенно одинаковый набор генов, называемый генотипом.
Как известно, в процессе размножения подавляющего
большинства высших организмов дочерняя особь получает половину генов от отца, а
половину - от матери. В результате полученная особь отличается по генотипу как
от отца, так и от матери. Именно этим достигается такое разнообразие
морфологических (внешних) признаков особей даже в пределах одного вида. Ведь,
как известно, развитие всех внешних признаков во многом определяется именно
генотипом особи. В случае же клонов - организмов, имеющих совершенно идентичные
генотипы, - внешние отличия если и имеют место, то они незначительны и
формируются под влиянием внешних факторов.
В чём же смысл создания клонов, помимо чисто
научного интереса? В практическом плане создание клонов привлекательно в области
животноводства для дублирования, к примеру, коров с большим надоем молока или
свиней с большой массой. В более отдалённой перспективе клонирование можно
использовать как метод дублирования не всего организма в целом, а лишь отдельных
его частей или органов для нуждающихся пациентов, тем самым, обходя проблемы
неприживаемости трансплантантов, возникающих вследствие генетической
неидентичности донора и реципиента.
КЛОНИРОВАНИЕ ЧЕЛОВЕКА
С тех пор как в институте Рослин в Эдинбурге
появилась на свет клонированная овца, во всем мире не умолкают споры о возможном
клонировании человека. Приводятся различные аргументы в защиту такой возможности
или полностью противоположные мнения, требующие запретить клонирование человека.
Такая разница во мнениях вызвана, скорее всего,
банальной нехваткой информации, ведь в производстве человеческого клона нет
ничего угрожающего современному обществу. Ведь никто не видит угрозы в
однояйцевых близнецах, а ведь они являются природными клонами, т.к. содержат
идентичный генетический код. Так же, как и у близнецов, у клона и донора ДНК
будут разные отпечатки пальцев. Клон не унаследует ничего из воспоминаний
оригинального индивида. Следовательно, клон будет являться лишь младшим во
времени близнецом донора ДНК.
КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ
Клонирование животных - получение точных копий того
или иного животного, обладающего какими-нибудь выдающимися характеристиками
(высокими надоями молока, настригом шерсти и т.д.).
На самом деле, получить абсолютно точную копию
животного очень сложно. Дело даже не в несовершенстве методов клонирования, а в
том, что в процессе индивидуального развития организма структурно-функциональные
изменения достаточно велики: одни гены активно работают, другие "молчат". Чем
выше в эволюционном отношении находится организм, чем более он специализирован,
тем эти изменения глубже и сложнее обратимы.
КЛОНИРОВАНИЕ РАСТЕНИЙ
Клонирование растений, в отличие от клонирования
животных, является обычным процессом, с которым сталкивается любой цветовод или
садовод. Ведь часто растение размножают отростками, черенками, усиками и т.д.
Это и есть пример клонирования.
Так ведь получается новое растение с генотипом,
идентичным растению донору побега.
Исследователям удается клонировать растения не
целыми побегами, а даже вырастить растение из одной клетки или ткани. Это
возможно благодаря тому, что у растений по мере роста, клетки не теряют
возможность реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре.
ОВЕЧКА ДОЛЛИ
В феврале 1997 года человечество было потрясено
известием из шотландского Института Рослина о рождении и нормальном развитии
первого млекопитающего, полученного путем переноса ядра, или, проще говоря,
клонирования, - овечки Долли. Пожалуй, это событие произвело эффект, сходный с
сообщением об изобретении ядерной бомбы или о возникновении телевидения.
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 путем 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 путем переноса ядер клеток ранних овечьих эмбрионов в
неоплодотворенные яйцеклетки овцы к тому времени уже была клонирована пара
овечек, именовавшихся Меган и Морган.
Однако все эти, а также некоторые другие менее
известные эксперименты никак не могли убедить человечество в принципиальной
возможности клонирования. Так, в то время неоднократно говорилось, что лягушка -
это одно, а человек - совсем другое; или велись серьезные дискуссии о том,
считать ли клонирование с использованием эмбрионального генетического материала
клонированием, или же это - научное хулиганство, не подтверждающее возможности
получения генетически идентичных взрослых особей. И вот, появилась Долли, о
которой собственно и пойдет разговор.
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 неоплодотворенную яйцеклетку, отобранную у животного
непосредственно после овуляции. Эта клетка обрабатывается особым образом так,
что она останавливается в своем 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 - реципиета удаляется ДНК (на этой
стадии развития яйцеклетки ее хромосомы не организованы в выделенное ядро).
Затем донорская клетка, содержащая ядро с хромосомной ДНК, соединяется с
лишенной 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 четвертом
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
определенные патологии. Так, некоторые из новорожденных были ненормально велики,
что, по мнению исследователей, было связано с опозданием в подсадке
развивающихся эмбрионов в матку суррогатной матери. Таким образом, подтвердилась
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 рожденных клонированных ягнят. Куда делись еще несколько -
неизвестно. Рожденная овца, как Вы уже, надеюсь, догадались, получила имя Долли.
Появление на свет Долли тщательно скрывалось в течение нескольких месяцев, до
сих пор даже неизвестна точная дата ее рождения, ясно лишь, что на свет она
появилась летом 1996 года, а объявлено о ее существовании было лишь в феврале
1997. С этого самого момента Долли стала самой известной и популярной овцой в
мире. Теперь ее, как и любую настоящую звезду, окружают самые разнообразные
слухи и домыслы. Самым популярным среди них была и остается непонятно откуда и
когда взявшаяся информация о редкостной агрессивности "первого клонированного
млекопитающего", вплоть до весьма правдоподобных рассказов о разбитых
фотокамерах и покусанных корреспондентах. На самом же деле характер Долли мало
чем отличается от ее флегматичных сородичей, пасущихся на склонах шотландских
гор. Хотя, думается, даже самый спокойный человек не стал бы агрессивным после
множественных 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
рожденных" родственников. Эти данные, как оказалось, во многом соответствуют
действительности. Согласно одному из наиболее вероятных объяснений этого
феноменально быстрого старения является гипотеза, что оно происходит 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, соответственно и определяет оставшееся разрешенное
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 ее хромосом к тому времени были
несколько укорочены, что и могло определить общий биологический возраст
клонированного организма. 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 реальных оснований, поскольку она уже
как минимум дважды благополучно разрешилась от бремени, родив своего первенца
Бонни на втором году жизни, а еще год спустя - троих здоровых ягнят.
Немало шума также наделали сообщения о неминуемой
гибели Долли от ящура или ее принудительном умерщвлении в рамках всеанглийской
акции по предотвращению развития эпидемии. К счастью для Долли и весьма
привязавшихся к ней ученых первому широко известному клонированному
млекопитающему удалось избежать столь печальной участи то ли по причине
изначальной неверности информации, то ли благодаря стараниям сотрудников
Института Рослина.
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, откровенно говоря, 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 ученые 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
одном вопросе: "Этично и нужно ли человеку 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 -
одна из важнейших проблем генетики, эмбриологии и биологии развития, уже
доказана рядом экспериментов, в том числе и появлением на свет Долли. Служители
Церкви могут бесконечно проповедовать о том, что "…действительно, человек
многого добился: воздвиг небоскребы, спустился глубоко в океан, вышел в космос,
побывал на Луне, и теперь пытается клонировать самого себя, но сумеет ли он, в
свете всех своих достижений, познать, что есть истинная премудрость и где
обитает разум, признать Того, Кто есть Начало и Конец и обрести жизнь вечную?
Тем более, что для этого не требуется передвигать горы и открывать новые
небесные дали: "Вот дело Божие, чтобы вы веровали в Того, Кого Он послал"
(Ин. 6:29). И, что самое интересное, все они, да и многие другие, будут правы,
но вряд ли когда-либо придут к компромиссному решению проблемы.
Другой вопрос, вытекающий из предыдущего:
"Запрещать ли клонирование человека?". С моей точки зрения (которая может не
совпадать с Вашей, других авторов и администрации
Rusbiotech.ru, и которую я
ни в коей мере не призываю разделять), запрещать что-либо в науке бессмысленно.
Запреты могут быть эффективны лишь при их наложении на определенные
технологические процессы, основанные на результатах научных исследований. Проще
говоря, исследовать можно, производить - нельзя.
|
