Клонирование
Иэн Уилмут: «Потенциал клонирования для облегчения страданий... настолько велик уже в недалеком будущем, что я считаю аморальным не клонировать человеческие эмбрионы для этих целей»
Долли, самая известная овца в мире, родилась в шотландской лаборатории 5 июля 1996 года. Ее сотворили Кит Кэмпбелл и Иэн Уилмут из Рослинского института в Эдинбурге, и она стала первым млекопитающим, клонированным из взрослой клетки. Долли — генетическая копия живой овцы. Поскольку клонированная ДНК была выделена из молочной железы, ученые назвали ее в честь пышногрудой кантри-певицы Долли Партон.
Лягушек и рыб начали клонировать за несколько десятилетий до рождения Долли, и в 1980-х советские ученые клонировали мышь Машу путем переноса ядра эмбриональной стволовой (ЭС) клетки в пустую яйцеклетку. Однако попытки создания зародыша млекопитающего при помощи взрослой ДНК проваливались. У млекопитающих определенные гены, необходимые для эмбрионального развития, выключаются во взрослых соматических клетках в результате процесса метилирования. Казалось, что из-за этого клонирование невозможно.
Однако Кэмпбелл и Уилмут доказали обратное. Они взяли ядро из соматической (взрослой) клетки овцы и поместили его в яйцеклетку, из которой ядро было удалено. При помощи электрической стимуляции они заставили ее делиться. Каким-то образом, и точные причины до сих пор непонятны, данный метод позволяет перепрограммировать ядро и отменить метилирование, и клонированный зародыш начинает расти. Ядерная ДНК Долли полностью совпадала с ДНК донорной соматической клетки. Только ДНК в митохондриях была предоставлена овцой, у которой забрали яйцеклетку.
Данный метод, носящий название переноса ядра соматической клетки (ПЯСК), неэффективен: рослинским ученым понадобилось 277 попыток для создания Долли. Но, показав, что он может сработать, они открыли неограниченные возможности. Призовой скот можно клонировать в сельскохозяйственных программах скрещивания. А если ПЯСК работает в человеческих клетках, то ему можно найти медицинское применение.
Терапевтическое клонирование
ЭС-клетки могут развиться в любую ткань и заменить больные или поврежденные клетки. Метод ПЯСК показал, что вкупе с «терапевтическим клонированием» они еще полезнее для медицины. Если вырастить стволовые клетки из зародыша, клонированного из пациента, то они станут нести нужный генетический код. Их можно будет пересаживать, не опасаясь отторжения.
Данный метод позволит создавать модели заболеваний. ДНК пациентов с такими заболеваниями, как, например, болезнь двигательного нейрона, можно использовать для клонирования ЭС-клеток, содержащих генетические дефекты, определяющие болезнь. Эти клетки можно изучать и испытывать на них новые лекарства. Однако сначала нужно клонировать человеческие эмбрионы посредством ПЯСК, и вот тут возникают две преграды - этическая и техническая. Даже те, кто одобряет исследования ЭС-клеток, выступают против терапевтического клонирования, поскольку это прямой путь к клонированию человека. И, что более важно, хотя метод ПЯСК использовали для клонирования мышей, свиней, рогатого скота и кошек, в случае приматов все оказалось намного сложнее.
«Метод ПЯСК требует огромного количества времени и денег для создания уникальных клонированных клеток, поэтому маловероятно, что он станет практичным, распространенным решением» Рут Фейден исследователь в области стволовых клеток
Дело Хвана
Страны, разрешившие исследования ЭС- клеток, пришли к выводу, что медицинский потенциал терапевтического клонирования перевешивает риски. Как результат, в этих странах можно использовать ПЯСК, но не в репродуктивных целях. В феврале 2004 года ученые из Южной Кореи заявили о том, что они преодолели технические проблемы метода.
В журнале Science появилась статья, в которой У Сок Хван с коллегами описал создание первого в мире клонированного человеческого эмбриона и выделение ЭС-клеток. В мае Хван объявил о еще более впечатляющем достижении — создании 11 клонированных линий ЭС-клеток, каждая из которых генетически копировала разных людей. Не менее важным было заявление о том, что они отладили метод ПЯСК и теперь для создания колонии клонированных клеток требуется не более 20 яйцеклеток. При таких показателях метод можно использовать в медицине.
Это звучало слишком хорошо, чтобы быть правдой. В ноябре 2005 года стало известно, что Хван добыл яйцеклетки для своих исследований неэтичным способом. Его работу подвергли скрупулезной научной проверке, и она развалилась. Клонированные стволовые клетки оказались подделкой: генетические анализы показали, что они вовсе не были клонированными. Из всех заявлений только новость о создании Снаппи, первой клонированной собаки, оказалась правдой. Работа Хвана была научной фальсификацией.
Человеческие зародыши можно клонировать, пусть Хвану это и не удалось. В 2005-м это проделали ученые из университета Ньюкасла и две американские компании. Им пока не удалось получить клонированные стволовые клетки, но они смогли выделить их из клонированных зародышей обезьян. Так что цель вполне достижима.
После дела Хвана терапевтическое клонирование потеряло часть своей прелести. Человеческих яйцеклеток, необходимых для процесса, всегда будет не хватать, поскольку их донорство сопряжено с рисками. Так что даже если появится способ клонировать клетки пациентов, это будет очень дорого. Поэтому ученые ищут альтернативы. Для терапии более полезными могут оказаться плюрипотентные стволовые клетки, которые возникают при перепрограммировании взрослых тканей. Также можно создать банки обычных стволовых клеток, из которых отбирать подходящие совпадения для пациентов.
В исследованиях метод ПЯСК используют для переноса человеческих ядер в пустые животные яйцеклетки. В результате получаются «цитоплазматические гибриды», несущие 99,9 % человеческого генетического материала. Такие клетки нельзя использовать для терапии, но они дают хорошие модели заболеваний, и британские и китайские ученые уже работают в этом направлении. Метод ПЯСК, создавший Долли, возможно, не пригодится в клонировании клеток для пересадки, но это очень ценный медицинский инструмент.
Клонированная еда
Клонирование важно не только для медицины — свои первые плоды оно, скорее всего, даст в животноводстве. Методом ПЯСК можно копировать призовой скот, дающий повышенный выход молока или мяса, и сохранять ценные генетические профили. Самих клонов не будут использовать в пищу, они слишком дорогие, но из них получатся ценные производители.
Агентства по безопасности продуктов питания США и ЕС заключили, что не существует научных данных, указывающих на то, что еда из клонированных животных или их потомства опасна для людей. Основное возражение связано с самими животными — клонирование до сих пор не очень эффективно, и многие клоны несут врожденные дефекты. Но можно не сомневаться, что молоко и мясо клонированных животных скоро окажутся у нас на столах.
Парк юрского периода
В фильме 1993 года «Парк юрского периода» динозавров воскресили путем клонирования. Киноученые использовали ДНК комаров, питавшихся кровью динозавров и сохранившихся в янтаре. Это увлекательный посыл для научной фантастики, но ученые полагают, что в реальности такой процесс невозможен. ДНК, хранившаяся десятки миллионов лет, не подойдет для клонирования. Кроме того, у динозавров нет уцелевших близких родичей, которые могли бы поделиться яйцеклетками. Однако для воскрешения животных, вымерших не так давно, клонирование использовать реально. В Австралии запущен проект по клонированию тасманийского тигра на основе ДНК последнего животного, погибшего в 1936 году. Возможно, удастся воссоздать даже мамонта: в сибирской вечной мерзлоте нашли образец с достаточно сохранившейся ДНК. А слон может стать донором яйцеклетки и суррогатной матерью.
