Секретные результаты опытов клонирования. Сколько их среди нас?

Секретные результаты опытов клонирования. Сколько их среди нас?
Ирина Александровна Зайцева

Возможность искусственно создать живое существо еще несколько столетий назад казалась фантастикой. Сейчас в СМИ время от времени появляются сообщения о новых опытах клонирования. Что же на самом деле представляет собой клонирование? Миф это или реальность? А может быть, клоны уже есть среди нас?

И. А. Зайцева

Секретные результаты опытов клонирования. Сколько их среди нас?

Введение

Тема клонирования живого существа очень интересна для большинства людей. Одним интересно наблюдать за развитием науки, другие хотят с помощью новых технологий вернуть умерших близких.

Клонирование прочно вошло и в культурную жизнь современного человека, этой теме посвящено уже множество сериалов, спектаклей и книг. Наверное, не найдется ни одного человека, который бы не слышал о подобных генетических экспериментах.

Как и у любого другого научного открытия, у клонирования нашлись как сторонники, так и противники. Бесконечные споры начались еще с первых дней проведения генетических экспериментов и ведутся по настоящее время.

Несмотря на то что многие страны в законодательном порядке запретили проводить опыты на человеке, в некоторых государствах продолжают проходить подобные эксперименты. Сейчас уже никто не может с уверенностью сказать, существуют ли клоны и сколько их среди обычных людей.

Проблема клонирования живых существ вышла на государственный уровень. Очевидно, что клонирование человека, его будущая жизнь и поведение, а также отношение к нему обычных людей требует законодательного регулирования. И оно необходимо еще до появления первого клона.

В любом случае каждый из нас должен понимать, что, несмотря на то как человек появился на свет, – обычным путем, в результате клонирования или «из пробирки» – это живое существо, которое вправе рассчитывать на уважение со стороны других людей и соблюдения всех своих прав.

Термин «клон» происходит от греческого слова «к1оп», что в переводе означает «веточка, побег, черенок». Как видно из названия, этот термин относится прежде всего к вегетативному размножению.

Мало кто задумывается об этом, но сам метод клонирования известен человечеству уже более 4 тыс. лет. Используется он в сельском хозяйстве – это клонирование растений черенками, почками или клубнями. Начиная с 70-х гг. XX в. для клонирования растений ученые стали использовать небольшие группы и даже отдельные соматические клетки.

В отличие от животных у растений по мере их роста и развития происходит процесс клеточной специализации, то есть клетки не теряют своих тотипотентных свойств. Они сохраняют способность реализовывать всю генетическую информацию, изначально заложенную в их ядре.

Из этого можно сделать вывод, что практически любая растительная клетка, сохраняя свое ядро, в будущем способна дать начало новому организму.

Эта способность известна человеку уже давно, именно она лежит в основе многих методов генетики и селекции.

При половом размножении гены родителей поровну переходят к их потомку, то есть он получает в равном количестве гены как от отца, так и от матери. При вегетативном размножении такого не наблюдается, генный набор сохраняется в полном составе в течение многих поколений.

При клонировании клон имеет одинаковый набор генов с оригиналом и фенотипически оба организма не различаются между собой. Главное же отличие животных клеток от растительных в том, что они, дифференцируясь, лишаются своей тотипотентности. Именно в этом главное препятствие для клонирования взрослых позвоночных животных.

История клонирования

Еще 200 лет назад клонирование человека было недостижимой фантастической идеей. Настоящий переворот в области генетики принесла созданная Теодором Шванном в 1839 г. клеточная теория.

Основная идея новой концепции заключалась в следующем: любая клетка происходит от клетки. Именно эта теория вошла в современные учебники биологии.

Основу клеточной теории составляли два противоречащих положения – наследственность и дифференциация. Долгое время ученым не давал покоя вопрос, какие клетки образуются в процессе деления – идентичные дочерние или все же производные разные.

Наука не стоит на месте и, возможно, через несколько столетий клонирование станет таким же распространенным явлением, как сейчас так называемые «дети из пробирки».

В конце 80-х гг. XIX в. были проведены научные исследования, направленные на выяснение этого вопроса. Первым подобный эксперимент провел в 1888 г. Вильгельм Роу. Он попытался с помощью обычной иголки, раскаленной на огне, разделить эмбрион лягушки, состоящий из двух клеток. К сожалению, данный эксперимент не удался. Обе клетки погибли.

Первые неудачи не остановили ученых. Эксперименты продолжались. В 1883 г. немецким цитологом Оскаром Гертвигом была открыта яйцеклетка.

В 1892 г. Ганс Дрейш решил повторить попытки своего коллеги и провел очередной эксперимент. Сначала он разделил на две отдельные клетки двухклеточный эмбрион морского ежа, а затем на четыре – четырехклеточный. Обе попытки удались, и ученый смог вырастить каждую отдельную клетку в нормальную особь.

Впоследствии многие ученые также провели успешные эксперименты, направленные на разделение клеток эмбрионов.

Например, Гансу Спиману в 1901 г. удалось провести эксперимент с эмбрионом амфибии. Ученый также разделил его на отдельные клетки и из каждой впоследствии вырастил вполне нормальных головастиков.

Также были проведены исследования развития нематод. При этом были получены противоречивые результаты. В одних случаях клетки развивались по мозаичному типу развития, но чаще всего по регулятивному, то есть после деления клетки имели разные судьбы.

Термин «регуляция» в генетике означает восполнение в развитии каждой клетки ее утерянной части. Например, у многих позвоночных организмов, включая человека, при раннем полном распаде оплодотворенной и начавшей делиться клетки на части (бластомеры) может образоваться совершенно новый организм. Происходит это потому, что бластомеры в случае определенного сбоя в развитии не по-гибают, а дают жизнь новому организму. При этом образовавшийся эмбрион не является дефективным или «половинчатым», а представляет собой полноценный организм.

Нематоды (Nematoda, или Nemathelminthes) – круглые черви, класс низших червей. Это двусторонне-симметричные, первично-полостные без настоящей сегментации животные с сильно вытянутым в длину и круглым в поперечнике телом.

Наиболее ярким примером природного регулятивного развития является рождение однояйцевых близнецов, каждый из которых представляет собой самостоятельный организм, при этом близнецы имеют совершенно одинаковую наследственность.

Для относительно крупных организмов, которые дают не очень много потомков, такое положение дел, несомненно, имеет свои плюсы. Неблагоприятные последствия возникают для небольших организмов, например некоторых членистоногих. В результате разделения клеток эмбриона на раннем этапе развития развиваются самостоятельные организмы, но они имеют определенные дефекты, например у них отсутствует какой-либо участок тела. Подобное развитие получило название «мозаичное».

Это открытие позволило ученым провести целый ряд исследований, направленных на изменение генетики организма. До сих пор существует мнение, что, используя принципы мозаичного развития, можно корректировать организм, создавая более усовершенствованные его формы.

В ходе экспериментов было выявлено, что носителем наследственности является ядро, несущее определенное количество хромосом.

Именно в этот период ученые переключили свое внимание с клеточного на ядерный потенциал.

Ганс Спиман продолжил свои исследования, но экспериментировал уже с пересадкой ядра. Свои опыты он проводил на амфибиях и морских ежах.

Ученый выбирал для эксперимента эмбрион из 16 клеток. Он извлекал одно из ядер и помещал его в зародышевую цитоплазму. В результате слияния образовывался вполне нормальный эмбрион.

Результаты эксперимента показали, что потенциал ядер остается неизменным, как минимум, до образования 16 клеток.

Сейчас уже нельзя с уверенностью сказать, кому первому пришла мысль клонировать живой организм. Главным остается то, что эта идея прочно засела в головах сотен или даже тысяч ученых во всем мире.

Уже в то время Ганс Спиман задумывался об эксперименте, в ходе которого ядро клетки отдельной взрослой особи можно будет пересадить в отдельную яйцеклетку. К сожалению, время подобных опытов еще не наступило, так как не было ни достаточных знаний, ни технических возможностей.

В 1943 г. в журнале «Science» появилось сообщение о первом успешном оплодотворении яйцеклетки в пробирке. К сожалению, успешно начавшийся эксперимент закончился неудачей, так как эмбрион через некоторое время погиб. Печальный опыт не остановил ученых, и во многих странах были продолжены подобные исследования.

В 40-е гг. XX в. опыты по клонированию начались в СССР. Первым начал экспериментировать советский эмбриолог Г. В. Лопашов, который провел исследования, в основе которых находился метод пересадки (трансплантации) ядер в яйцеклетку лягушки.

«Клонирование человека сейчас уже очень близко к реальности благодаря историческому научному прорыву доктора Яна Вильмута и его коллег из Великобритании. Эта возможность потенциально дает всем нам невероятные преимущества. К сожалению, на обсуждение этой темы с самого начала оказывали влияние сенсационные, но вводящие в заблуждение сообщения СМИ, и общая негативная эмоциональная реакция, порожденная ошибочной научной фантастикой» (Стивен Вир).

В 1948 г. Г. В. Лопашов отправил результаты своих исследований в «Журнал общей биологии».

В августе 1948 г. состоялась сессия ВАСХНИЛ, на которой лидерство в биологии окончательно утвердилось за борцом с генетикой Т. Д. Лысенко. Г. В. Лопашову пришлось прекратить свои исследования.

По мнению Л. И. Корочкина, российские эксперименты по клонированию совершенно не интересуют государство: «…проблемой клонирования животных заинтересовались и в России: программа «Клонирование млекопитающих» стояла в плане совместной работы двух лабораторий – моей и академика Д. К. Беляева, обратившего внимание на идею клонирования и поддержавшего исследования в этой области. В 1974 г. я даже выступал с докладом на сессии ВАСХНИЛ, опубликованным в книге «Генетическая теория отбора, подбора и методов разведения животных» и сообщавшим, что «в настоящее время ставится задача получения клона млекопитающих», и с преждевременным оптимизмом заключавшим, что задача эта очень сложная, но принципиально разрешимая. Наши начинания первоначально неплохо финансировались, но вскоре государство потеряло к ним интерес».

Несмотря на это, существует мнение, что именно российским ученым удалось разработать метод клонирования, который впоследствии применил Я. Вильмут, клонировавший овцу Долли (метод соматической гибридизации).

В 1977 г. ученые Оксфордского университета заинтересовались клонированием организмов, и под руководством профессора зоологии Дж. Гердона методом клонирования было получено более 50 лягушек. Ученый разработал следующий метод клонирования: он стал удалять из яйцеклетки собственное ядро и трансплантировать в нее разные ядра, взятые из специализированных клеток.

В более поздних экспериментах Гердон попытался пересаживать ядра из клеток взрослого организма. Некоторые опыты проходили довольно успешно вплоть до достаточно поздних стадий развития организма. Несколько экспериментов привели к тому, что особи проходили стадию метаморфозы и превращались во взрослых лягушек. Несмотря на очевидный успех, до полной победы было еще далеко, животные рождались очень слабыми и практически не приспособленными к дальнейшему существованию.