Третий метод. Использование
в качестве генетического материала
ядер соматических клеток взрослой особи
и пересадка их в яйцеклетку, лишенную
собственного генетического материала.
Но здесь возникают определенные
проблемы. Во-первых, клетка взрослого
организма уже завершила свое
развитие и не совсем понятно, можно
ли ее "перепрограммировать". Во-вторых,
нужно как-то синхронизировать развитие
двух клеток – соматической (несущей
ядро) и яйцеклетки без клеточного
ядра.
Клонирование как
способ получения генетически идентичных
копий животных из соматических клеток
взрослого организма было мечтой
нескольких поколений генетиков. Первый
прорыв в этом направлении – это
"рождение" овцы Долли.
- Шотландское
“чудо”
В феврале 1997
г. появилось сообщение, что в
лаборатории Яна Вильмута в Рослинском
институте (Эдинбург, Шотландия) разработан
эффективный метод клонирования
млекопитающих и на основе его
использования получена овечка Долли.Прежде
всего, естественно, необходимо было выделить
ооциты (яйцеклетки). Их извлекли из овец
породы Шотландская черномордая, поместили
в искусственную питательную
среду с добавлением эмбриональной
телячьей сыворотки при температуре
37 °С и провели операцию энуклеации (удаления
собственного ядра). После этого для обеспечения
яйцеклетки генетической информацией
от организма, который надлежало клонировать,
использовали диплоидные клетки молочной
железы взрослой беременной овцы породы
Финский дорсет. Эти клетки выводили из
стадии роста клеточного цикла, разбавляя
сыворотку, и через 5 дней сливали с энуклеированным
ооцитом. Последний затем активировали
к развитию посредством электрического
«удара». Кстати, такой метод намного раньше
использовали в лаборатории Чайлахяна
в Пущино. Развивающийся зародыш культивировали
в течение 6 дней в искусственной химической
среде или в яйцеводе овцы, перетянутом
лигатурой ближе к рогу матки. Затем эмбрионы
(от 1 до 3) трансплантировали в матку приемной
матери, где они могли развиваться до рождения.
Из 236 опытов успех сопутствовал лишь одному,
в результате которого и родилась овечка
Долли, содержащая генетический материал
взрослой овцы (которая умерла десять
лет назад). Причина успеха Вильмута именно
в большом количестве попыток, чистоте
и тщательности эксперимента. Ну и в определенном
элементе везения. Но то, что работа шотландских
ученых проделана именно на дифференцированной
клетке взрослого организма, пожалуй,
самое интересное в нашем понимании механизмов
развития. Для понимания процесса специализации
клеток, одного из глобальных биологических
процессов, это открытие, несомненно, чрезвычайно
важное. Даже если Вильмуту удалось "поймать"
в организме взрослой овцы какую-то стволовую,
недифференцированную клетку и из нее
получить новое животное – это все равно
большое открытие.
Долли
- единственное млекопитающее, у которого
нет отца, но зато есть три матери.
Овца, которая дала свой генетический
материал, овца, от которой взяли
яйцеклетку, и овца-реципиент, которая
вынашивала знаменитого ягненка.
После
этого Вильмут заявил, что технически
возможно осуществить и клонирование
человека, но в этом случае возникают моральные,
этические и юридические проблемы, связанные
с манипуляциями над эмбрионами человека.
Недавно пришло сообщение из Японии, в
котором объявлено, что там пытаются клонировать
коров по методу Вильмута и что уже родились
два «клонированных» теленка. Отмечается,
однако, что телята родились ослабленными
и неизвестно, выживут ли они.
Почему-то
никто не обратил внимания на то,
что даже если у Вильмута было все в
порядке, процент выхода рожденных животных
был ничтожно мал — всего одна овечка
из 236 попыток. А что с остальными? Уроды,
погибли? И где же, собственно, клон, предполагающий
множество копий?
Потому-то особый интерес вызывают
опыты группы ученых из университета
в Гонолулу во главе с Риузо
Янагимачи. Авторам удалось усовершенствовать
метод Вильмута, они отказались от электрической
стимуляции слияния донорской соматической
клетки с яйцеклеткой и изобрели такую
микропипетку, с помощью которой можно
было «безболезненно» извлекать ядро
из соматической клетки и трансплантировать
его в лишенную ядра яйцеклетку. Авторы
использовали для трансплантации ядра
клеток, окружающих ооцит, клеток Сертоли
из семенников и клеток, выделенных из
мозга. Ядра, выделенные из соматических
клеток, инъецировали в энуклеированное
яйцо с помощью микропипетки. Яйцо активировали
к развитию помещением в специальный раствор.
Эмбрионы культивировали до стадии 2—8
клеток и затем трансплантировали в матку
приемной матери, где многие из них имплантировались
и некоторые (15—16%) продолжали развитие.
Процент «выхода» рожденных мышат (их
извлекали с помощью кесарева сечения
на 18,5—19-й дни беременности) был, однако,
низок — в разных сериях экспериментов
от 2 до 2,8% Молекулярные исследования доказали
принадлежность ядер рожденных мышат
к клеткам донора соматических клеток.
Таким образом, по крайней мере в некоторых
случаях, была доказана способность ядер
соматических клеток обеспечивать нормальное
развитие млекопитающих. Следовательно,
получение клона принципиально возможно,
однако это еще не означает получения
точной копии клонированного животного.
Например,
однояйцевые (монозиготные) близнецы человека
развиваются в матке одной матери, т.е.
в абсолютно равных условиях, так что пределы
колебаний различных признаков в рамках
нормы реакции сведены к минимуму, тем
не менее и у них обнаруживают различия,
иногда существенные. В случае использования
приемных матерей при клонировании млекопитающих
столь идеальные условия создать невозможно,
и значит абсолютная точность копирования
исходной особи едва ли может быть обеспечена.
Далее
приведён краткий хронологический
материал по поводу клонирования:
- Хронология
клонирования.
1883
год - открытие яйцеклетки немецким
цитологом Оскаром Гертвигом
(Хертвигом, 1849-1922).
1943
год - журнал "Сайенс" сообщил
об успешном оплодотворении яйцеклетки
"в пробирке".
1953
год - Р.Бригс и Т.Кинг сообщили
об успешной разработке метода
"нуклеотрансфера" - переноса ядра
клетки в гигантские икринки
африканской шпорцевой лягушки
"ксенопус".
1973
год - профессор Л.Шетлз из Колумбийского
университета в Нью-Йорке заявил,
что он готов произвести на
свет первого "бэби из пробирки",
после чего последовали категорические
запреты Ватикана и пресвитерианской
церкви США.
12
января в Париже был открыт
для подписания дополнительный
протокол к Европейской конвенции
о правах человека и биомедицине,
запрещающий "любое вмешательство,
имеющее целью создать человеческое
существо, идентичное другому человеческому
существу, живому или мертвому".
В этот же день под протоколом
поставили подписи представители
девятнадцати стран - Дании, Греции,
Исландии, Испании, Италии, Латвии, Люксембурга,
Македонии, Молдовы, Норвегии, Португалии,
Румынии, Сан-Марино, Словении, Турции,
Финляндии, Франции, Швеции и
Эстонии. 24 января к этому решению
присоединился и кабинет министров
Нидерландов. Японский Совет по
науке и технологии (очень влиятельный
правительственный орган, возглавляемый
самим премьер-министром) постановил
учредить специальную комиссию
для решения вопроса о правовых
и этических аспектах клонирования
человека. Биологи, врачи и юристы,
работающие в составе этой
группы, должны представить свои
рекомендации в мае.
1977
год - закончилась публикация
серии статей о работах профессора
зоологии Оксфордского университета
Дж.Гердона, в ходе которых
было клонировано более полусотни
лягушек. Из их икринок удалялись
ядра, после чего в оставшийся
"цитоплазматический мешок"
пересаживалось ядро соматической
клетки. Впервые в истории науки
на место гаплоидного ядра
яйцеклетки с одинарным набором
хромосом было внесено диплоидное
ядро соматической клетки с
двойным числом носителей генетической
информации.
1978
год - рождение в Англии Луизы
Браун, первого ребенка "из
пробирки".
1981
год - Шетлз получает три клонированных
эмбриона (зародыша) человека, но приостанавливает
их развитие.
1982
год - Карл Илмензее из Женевского
университета и его коллега
Питер Хоппе из лаборатории
Джексона в Бар-Харборе, штат
Мэн, в которой с 1925 года
разводят мышей, получили серых
мышат, перенеся ядра клеток
серого зародыша в цитоплазму
яйцеклетки, полученной от черной
самки, после чего эмбрионы
были перенесены в белых самок,
которые и выносили потомство.
Результаты не были воспроизведены
в других лабораториях, что привело
к обвинению Илмензее в фальсификации.
1985
год - 4 января в одной из
клиник северного Лондона родилась
девочка у миссис Коттон - первой
в мире суррогатной матери, не
являющейся матерью биологической
(то есть "бэби Коттон", как
назвали девочку, была зачата
не из яйцеклетки миссис Коттон).
Был вынесен парламентский запрет
на эксперименты с человеческими
эмбрионами старше четырнадцати
дней.
1987
год - специалисты Университета
имени Дж.Вашингтона, использовавшие
специальный фермент, сумели разделить
клетки человеческого зародыша
и клонировать их до стадии
тридцати двух клеток (бластов,
бластомеров), после чего зародыши
были уничтожены. Тогдашняя американская
администрация пригрозила лишать
лаборатории дотаций из федеральных
фондов, если в них будут проводиться
подобные опыты.
1996
год - 7 марта журнал "Нейчур"
помещает первую статью коллектива
авторов из института Рослин
в Эдинбурге, которые сообщили
о рождении пяти ягнят, полученных
без участия барана: в цитоплазматические
мешки яйцеклеток были перенесены
ядра культуры эмбриональных
клеток, полученных от другого
зародыша. Администрация Билла Клинтона
еще раз подтверждает свое
намерение лишать поддержки федеральных
фондов всех, кто вознамерится
экспериментировать с человеческими
эмбрионами; так, был лишен субсидий
исследователь из Университета
Вашингтона, осуществлявший анализ
пола зародыша и анализ дефектных
генов на стадии восьми клеток.
1997
год - 27 февраля "Нейчур" поместил
на своей обложке - на фоне
микрофотографии яйцеклетки - знаменитую
овечку Долли, родившуюся в
том же институте Рослин в
Эдинбурге. В конце июня Клинтон
направил в конгресс законопроект,
запрещающий "создавать человеческое
существо путем клонирования
и ядерного переноса соматических
клеток".
1997
год - в самом конце декабря
журнал "Сайенс" сообщил о рождении
шести овец, полученных по рослинскому
методу. Три из них, в том
числе и овечка Полли, несли
человеческий ген "фактора
IX" ("фактора 9"), или кровеостанавливающего
белка, который необходим людям,
страдающим гемофилией, то есть
несвертываемостью крови.
1998
год - чикагский физик Сиди
объявляет о создании лаборатории
по клонированию людей: он утверждает,
что отбоя от клиентов у
него не будет.
1998 год, начало марта - французские ученые
объявили о рождении клонированной тёлочки.
- Что
такое человеческий
клон?
На
самом деле клон - это просто идентичный
близнец другого человека, отсроченный
во времени. Однако научно-фантастические
романы и кинофильмы создали у
людей впечатление, будто человеческие
клоны окажутся бездумными зомби, монстрами
вроде Франкенштейна и ли двойниками.
И все это - полная чушь. Клоны
человека будут обычными человеческими
существами, совершенно как вы или
я, вовсе не зомби. Их будет вынашивать
обычная женщина в течение 9 месяцев,
они родятся и будут воспитываться
в семье, как и любой другой
ребенок. Им потребуется 18 лет, чтобы
достичь совершеннолетия, как и
всем остальным людям. Следовательно,
клон-близнец будет на несколько
десятилетий младше своего оригинала,
поэтому нет опасности, что люди
будут путать клона-близнеца с оригиналом.
Так же как и идентичные близнецы,
клон и донор ДНК будут иметь
различные отпечатки пальцев. Клон
не унаследует ничего из воспоминаний
оригинального индивида. Благодаря
всем этим различиям, клон - это не ксерокопия
или двойник человека, а просто
младший идентичный близнец. Человеческие
клоны будут иметь те же самые
юридические права и обязанности,
как и любой другой человек. Клоны
будут человеческими существами
в самом полном смысле. Вы не будете
иметь права держать клона
в качестве раба. Рабство на людей
было запрещено в США в 1865 году.
Следует
подчеркнуть, что клонирование человека
должно осуществляться на индивидуальной
добровольной основе. Живой человек,
которого планируют клонировать, должен
будет дать на это свое согласие.
Также и женщина, которая будет
вынашивать клона-близнеца и потом
растить этого ребенка, должна действовать
добровольно. Никакой другой сценарий
не мыслим для свободной демократической
страны. Поскольку при клонировании
требуется женщина, чтобы вынашивать
ребенка, нет опасности, что ученые-злодеи
будут создавать тысячи клонов в
секретных лабораториях. Клонирование
будет делаться только по просьбе
и при участии обычных людей
в качестве дополнительной альтернативы
для воспроизводства.