Андрей Шляхов - Генетика на пальцах

Синтез молекулы – это процесс прямого взаимодействия веществ, а клонирование – это биологическая «сборка» молекулы.

Клонирование многоклеточного организма начинается с подготовки яйцеклетки, из которой удаляется ядро, содержащее гаплоидный (одинарный) набор хромосом. Яйцеклетка, лишенная ядра, представляет собой среду для клонирования. В эту среду пересаживают ядро соматической клетки клонируемого организма.

Напрашивается вопрос: а почему бы не выращивать клоны из соматических клеток?

Помните, выше было сказано о том, что нельзя создать орган для пересадки простым размножением соматических клеток? То же самое и с организмом. Для того чтобы делящиеся клетки образовали организм, а не просто массу клеток, причем одного и того же типа, нужна яйцеклетка, обладающая таким свойством, как полипотентность, способность давать начало клеткам различных типов, которые будут образовывать цельный организм.

Яйцеклетка и соматическая клетка, у которой забирается ядро, не обязательно должны принадлежать одному и тому же организму. Овечка Долли, первое млекопитающее, клонированное из ядра взрослой соматической клетки, получила яйцеклетку от одной «матери», ядро от другой, к тому времени уже умершей (использовалась замороженная клетка вымени), а выносила ее третья «мать», в матку которой пересадили яйцеклетку, «оплодотворенную» соматическим ядром. Правда, это на словах все так просто, а на деле организмы, получаемые в результате подобных манипуляций, массово гибнут как во внутриутробном периоде, так и вскоре после рождения вследствие различных аномалий. Овечка Долли развилась из одной из двухсот семидесяти семи яйцеклеток с пересаженным ядром, остальные не смогли превратиться в нормальный, полностью жизнеспособный организм. Ученые не покладая рук работают над повышением процента удачных клонирований, но до стопроцентной эффективности еще очень далеко. И даже до пятидесятипроцентной. На сегодняшний день если выживает один эмбрион из пяти, то это считается очень хорошим показателем.

В чем практический смысл клонирования? Помните, что было написано у Булгакова в «Собачьем сердце»: «Можно привить гипофиз Спинозы или еще какого-нибудь такого лешего и соорудить из собаки чрезвычайно высоко стоящего. Но на какого дьявола, спрашивается. Объясните мне, пожалуйста, зачем нужно искусственно фабриковать Спиноз, когда любая баба может его родить когда угодно! Ведь родила же в Холмогорах мадам Ломоносова этого своего знаменитого…»

Клонирование – не фантастическая прививка гипофиза, но в целом вопрос поставлен правильно, хоть и в грубоватой форме. Зачем городить огород, если живые организмы могут размножаться сами по себе? Чисто научного интереса ради?

Нет, научный интерес интересом, а практическая польза от клонирования ожидается большая. Со временем, по мере развития и совершенствования метода, клонирование позволит получать животных с конкретными неизмененными признаками. Разумеется, отдельные мутации будут иметь место, но в целом генотипы при искусственном клонировании организмов будут тождественными, а не разными, как при скрещивании. В некоторых случаях важно размножать конкретные организмы, обладающие всей необходимой совокупностью свойств, необходимых для чего-то, то есть обладающих полной пригодностью. Например, клонировать собак, идеально подходящих для работы на таможне. Короче говоря, клонирование полезно в качестве метода полного копирования.

Клонирование может воссоздать вымершие виды животных и растений, если их ДНК сохранилась в неповрежденном виде, хотя бы и мамонта! Архимед говорил: «Дайте мне точку опоры, и я переверну мир!» [65]   На самом деле эта фраза Архимеда приводится у древнего историка Плутарха в следующем виде: «Будь в моем распоряжении другая земля, на которую можно было бы встать, я сдвинул бы с места нашу». Перефразируя это ставшее крылатым выражение, генетики говорят: «Дайте мне клетку с полным набором ДНК, и я создам вам целый организм!» Правда, придется немного подождать, поскольку полноразмерную хромосомную ДНК ученые пока еще не научились синтезировать. Но научатся, непременно научатся, и тогда где-нибудь на Чукотке под вечнозелеными морозоустойчивыми пальмами станут разгуливать мамонты.

Одним из перспективных применений клонирования в медицине является терапевтическое клонирование, о котором будет сказано в следующей главе.

Клон человека на сегодняшний день не создан. По множеству соображений, не связанных непосредственно с генетикой, клонирование человека запрещено в ряде стран, в том числе и в Российской Федерации, где 20 мая 2002 года был принят Федеральный закон № 54-ФЗ «О временном запрете на клонирование человека». Пока еще этот временный запрет не отменен.

Декларация ООН о клонировании человека, принятая в марте 2005 года, содержит призыв к государствам – членам этой организации запретить все формы клонирования людей в такой мере, в какой они несовместимы с человеческим достоинством и защитой человеческой жизни.

Вот вам вопрос: являются ли однояйцевые близнецы абсолютными, то есть стопроцентными копиями друг друга?

Предупреждение: не торопитесь с ответом, подумайте хорошенько.

ОТВЕТ НА ВОПРОС. Нет, не являются! Генотипы у однояйцевых близнецов одинаковые, но при развитии в их соматических клетках накапливаются разные, индивидуальные мутации, так что об абсолютном сходстве говорить не приходится.

Долгое время ученые считали клетку «последней медицинской инстанцией», думая, что все болезни возникают и проявляются на клеточном уровне. Собственно, так оно и есть: все отклонения от нормы начинаются с нарушений в клетках, но вот выявить причины этих нарушений никак не удавалось. Лишь после открытия генов стало ясно, что все дело в измененной наследственной информации. Все начинается с генов, следовательно, наиболее эффективное лечение болезней возможно только на генном уровне.

Установлением связей между конкретным геном и конкретным заболеванием и поиском способов воздействия на гены задачи медицинской генетики не ограничиваются.

Медицинская генетика изучает зависимость заболеваний не только от генетической предрасположенности, но и условий окружающей среды, потому что очень важно понимать, как именно распределяется влияние наследственности и среды в каждом конкретном случае. Для лечения заболеваний нельзя концентрироваться на одних лишь генах, ведь любой организм неотделим от среды, в которой он существует.

Также медицинская генетика изучает явления наследственности и изменчивости в различных человеческих популяциях, для того чтобы выявить особенности проявления и развития нормальных и патологических признаков.