Сборник статей - Чего не знает современная наука

Эти опыты дали надежду на то, что можно будет клонировать и млекопитающих. Известный специалист в этой области американский биолог Р. МакКиннелл в одной из своих работ отмечал, что все необходимые для этого методы уже существуют, и непонятно, почему мышь до сих пор не клонирована. Одним из препятствий был размер яйцеклетки – у мыши он оказался примерно в тысячу раз меньше, чем у лягушек. Однако в 70-х годах эти трудности были успешно преодолены. Процесс развития организма начинается слиянием мужского и женского ядер в одно ядро зародышевой клетки в процессе оплодотворения. Экспериментаторы научились микрохирургически удалять одно из двух ядер в яйце млекопитающих в период после проникновения сперматозоида, еще до их слияния, и пересаживать в него клеточные ядра ранних эмбрионов. Но вот беда – все полученные разными способами зародыши мышей через некоторое время останавливались в своем развитии, из них не развивалось взрослое животное.

В 1977 году появилось первое сенсационное сообщение о получении семи взрослых самок мышей, пять из которых имели только материнский, а две – отцовский геном. Казалось, теперь можно будет быстро получать млекопитающих со стопроцентной повторяемостью набора генов – это особенно важно в селекции, так как для получения, например, крупного рогатого скота с закрепленными особо ценными качествами обычными приемами требуются десятки лет работы. Однако эти результаты воспроизвести не удавалось; более того, выяснилось, что именно наличие двух мужских или двух женских ядер останавливает развитие зародыша млекопитающего – для его нормального развития требуются два набора хромосом: отцовский и материнский.

Еще позже выяснилось, что у мышей ядра клеток зародыша очень быстро теряют способность к воспроизведению организма путем деления (уже на стадии двух клеток). Первые значительные успехи в клонировании зародышей были достигнуты на других животных – кроликах, коровах, свиньях и овцах.

В 90-х годах число успешных экспериментов по клонированию эмбрионов позволило говорить о реальности получения генетически идентичных копий млекопитающих. Однако, несмотря на многие методологические повторы, истинной сенсацией стала публикация в начале 1997 года работы Яна Уилмута и его коллег, сообщавшая о рождении овечки Долли из донорского ядра клетки молочной железы взрослого животного. Действительно, за несколько лет до этого никто из ученых, работавших в этой области, не ставил вопрос об использовании клеток взрослых млекопитающих в качестве доноров ядер. Работы сводились, в основном, к клонированию эмбрионов домашних животных, и многие из этих исследований были не очень успешны. Поэтому всех так поразило сообщение Уилмута.

Надо сказать, одна из проблем заключается в том, что в этом опыте из 277 реконструированных ядер появился лишь один ягненок. Значит ли это, что процент выхода живых особей составляет очень малую величину? Есть и другие вопросы. Например, полностью ли сохраняется при клонировании набор генов, необходимых для развития? А еще – не передается ли генетически возраст родителя, ведь тогда клоны изначально будут рождаться «старыми»? Чтобы ответить на них, необходимы были дополнительные исследования.

За прошедшие с тех пор несколько лет кое-что удалось прояснить. Например, улучшение экспериментальных методик дало заметное увеличение процента «выживших» клеток. На вопрос о возрасте клонированных животных также удалось получить ответ. В работах группы ученых из университета штата Коннектикут, США, удалось показать, что биологический возраст коров, полученных клонированием, моложе, чем их «родителей». Кроме того, выяснилось, что между отбором материала и его пересаживанием к приемной матери возможен довольно длительный перерыв.

И еще один интересный факт. В 1999 году с использованием технологии клонирования были рождены три овцы. Две из них имеют ген, позволяющий им производить молоко с такими же белками, как у человека. Третья не имеет измененного генома и просто является контрольным экземпляром. Казалось бы, что же здесь удивительного? Ведь внедрять «чужие» гены в ДНК животных умели и раньше, и даже умели помещать их в половые клетки до оплодотворения. Но при этом, к сожалению, не происходила передача нужных признаков потомству. В противоположность этим работам, шотландским ученым удалось выработать методику внедрения чужеродных генов в клетку овцы до ее пересадки в яйцеклетку донора и последующего получения точной копии существа с нужными свойствами. Был внедрен ген, который благополучно прошел множество проверок и теперь добавляет в молоко овец «лечебный» фермент, используемый в современной фармакологии для лечения наследственной эмфиземии – болезни легких.

Как далеко идущее следствие, эти эксперименты дают перспективу выращивания методами генной инженерии донорских человеческих органов внутри животных, например свиней (их органы наиболее близки к человеческим), для последующей пересадки. Причем получаемые таким образом органы могут обладать заданными параметрами и малой вероятностью отторжения. Ученые надеются получить генетически модифицированные клоны свиней уже в ближайшее время.

Что же касается непосредственного воспроизводства особей, то число вопросов, на которые требуется получить ответ, все растет. В частности, ученые столкнулись с тем, что каждое новое поколение «искусственных» животных все труднее и труднее поддаются клонированию. Например, в группе американских исследователей лишь одна мышка родилась в шестом поколении, да и та тут же была съедена своей мамой. Одно из предположений, объясняющих этот эффект, состоит в том, что при искусственной пересадке ядра клону все-таки передается информация о возрасте родителя, закодированная в длине одной из молекулярных цепочек в хромосоме, так называемого «теломера». Однако этот запрет, возможно, не носит фундаментального характера, есть надежда, что его можно обойти использованием специальных клеток.

Еще в 1979 году Р. МакКиннелл утверждал, что полученные результаты не позволяют серьезно говорить о возможности клонирования человека. Однако уже в то время эта возможность стала активно обсуждаться, а некоторые исследователи приступили к таким экспериментам. В одном из экспериментов три реконструированные яйцеклетки человека даже начали дробление.

После публикации Я. Уилмута вопрос о возможности клонирования человека приобрел особую остроту. Например, Ричард Сид, физик по образованию, бывший преподаватель Северо-Восточного университета в Бостоне, а ныне чикагский бизнесмен, возмутил общественное мнение, пообещав в скором времени осуществить клонирование взрослого человека. Он заявил также, что уже собрал группу медиков, готовых вместе с ним участвовать в реализации этих планов. По словам Сида, восемь человек уже выразили желание обрести свои генетические копии, и возглавляет список кандидатов супружеская пара, страдающая бесплодием.