Клонирование

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Казалось бы, человечество давно привыкло к едва ли не ежедневным известиям о новых научных  достижениях и обычно реагирует на них достаточно спокойно. Однако новость, пришедшая из Шотландии 22 февраля 1997 года, вызвала невиданный взрыв эмоций. О событии заговорил весь мир, и не только ученые, но и политики, юристы, философы, священнослужители, социологи. Как водится, мнения разделились и пришли во взаимное столкновение. Было успешно клонировано первое млекопитающее.

Но прежде немного истории. Термин «клон» был впервые использован в 1903 году Веббером (Webber, Германия) применительно к растениям, размножаемым вегетативно. Термины «клон», «клонирование» первоначально использовались в микробиологии и селекции, после — в генетике, в связи с успехами которой и вошли в общее употребление. Термин «клонирование», столь хорошо знакомый по овечке Долли, означает выращивание из соматической, неполовой клетки точной генетической копии матери. Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном (J. Gordon) в экспериментах на амфибиях, когда замена ядра яйцеклетки на ядро из соматической клетки взрослой лягушки привела к появлению головастика. Клонирование животных достигается в результате переноса ядра из дифференцированной клетки в неоплодотворённую энуклеированную яйцеклетку (у которой удалено собственное ядро) с последующей пересадкой реконструированной яйцеклетки в яйцевод приёмной матери. Однако долгое время все попытки применить описанный выше метод для клонирования млекопитающих были безуспешными. Значительный вклад в решение этой проблемы был сделан шотландской группой исследователей из Рослинского института и компании «PPL Therapeuticus» (Шотландия) под руководством Яна Вильмута (Wilmut). В 1996 году появились их публикации по успешному рождению ягнят в результате трансплантации ядер, полученных из фибробластов плода овцы, в энуклеированные ооциты. В окончательном виде проблема клонирования животных была решена группой Вильмута в 1997, когда родилась овца по кличке Долли — первое млекопитающее, полученное из ядра взрослой соматической клетки: собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы, после чего выращивался эмбрион, который уже имплантировался третьей овце. То есть в случае с Долли были обойдены половой процесс и связанная с ним роль случая при комбинировании наследственных задатков. Но, несмотря на весь успех в случае с Долли, до сих пор неясным остается ее возраст и связанные с ним проблемы. Когда родилась Долли, то спустя некоторое время выяснилось, что возраст ее клеток и организма различен. Клетки у нее старше ее физиологического возраста. Во время ее рождения они были такими же, как у ее матери, шестилетней (!) овцы. Спустя 5 лет у Долли развилось тяжелое заболевание суставов, которое характерно для старых особей, а в 2003 году она умерла от прогрессирующего заболевания лёгких.

В 1998 году появляется новое  сообщение о клонировании животных. Американским ученым во главе с Робертом Ланза удалось не только успешно клонировать коров, но и существенно «омолодить» их.

Шесть коров, клонированных  американскими учеными, обладали клетками моложе их физиологического возраста. Родилась новая загадка: как в принципе возможно, чтобы клетки были старше или моложе самого организма? В 1932 году один из основоположников генетики Герман Меллер обратил внимание на особое поведение концевых участков хромосом после облучения их рентгеновскими лучами. Он предположил, что существуют специальные структуры, которые как бы «запечатывают» концы хромосом и предотвращают их склеивание друг с другом. Меллер назвал их теломерами, что в переводе означает «концевые участки». Именно теломера и служит своеобразными часами жизни клетки. Позже было открыто, что в каждом цикле деления теломеры клетки укорачивается из-за неспособности ДНК-полимеразы синтезировать копию ДНК с самого конца. Данный феномен получил название концевой недорепликации. Российский биолог Алексей Оловников в 1971 году высказал предположение, что клетка в процессе деления стареет по мере того, как укорачивается ее теломера. Таким образом, сравнив длину теломера у нормальной овцы или коровы и их клона, можно понять, насколько различается возраст их клеток.

У Долли возраст ее клеток был больше, чем у ее «натуральных» сестер. А у клонированных коров - меньше. Собственно говоря, американские ученые не ставили цели получить таких омоложенных коров. Они просто хотели проверить, насколько корректно проводить связь между длиной теломеры у клонированных организмов. Роберт Ланза и его коллеги решили искусственно состарить в пробирке клетки, взятые у молодого теленка. Довели они эти клетки до такого состояния, что по всем признакам они находились на грани смерти. В этот момент биологи пересадили ядра тысячи девятисот «старых» экспериментальных клеток в ядра клеток, из которых потом получилось шесть коров. (В случае с Долли клетки пересаживали без всякого искусственного старения). И у новорожденных телят теломеры оказались длиннее, чем им положено было иметь в их биологическом возрасте. Оказалось, что старые клетки при трансплантации омолаживаются, да так, что становятся моложе самих себя. Возникает два вопроса - почему так происходит и что будет дальше? Пока не очень ясно. Одно из предположений заключается в том, что организм может каким-то образом омолаживать свои клетки, наращивая теломеры. (Есть клетки, в которых теломеры при делении не укорачиваются, оставаясь вечными, - это раковые клетки). Каким образом происходит такой процесс омоложения - неизвестно.

А что будет дальше? Доктор Ланза сказал: «Для человека это  может означать, что если он раньше мог жить до 120 лет, то теперь - до 200 лет». Правда он тут же упомянул этические проблемы, связанные с клонированием человека. Но уже сейчас можно попытаться с помощью этой методики омолаживать клетки органов, предназначенные для трансплантации.

Через некоторое время тем же ученым, знаменитым по овечке Долли, удалось получить точные генетические копии овцы с измененными геномами. Эти овцы имели ген, который позволял им производить молоко с такими же белками, как у человека. Также корейские ученые перед клонированием кошки модифицировали ген, который отвечает за цвет кожи. Они добавили к этому гену флуоресцентный белок. И теперь, если посмотреть на кошку в ультрафиолетовом освещении, кожа выглядит красной и светится. Ученые утверждали, что «значение такой методики заключается в том, что мы теперь можем выбирать еще до рождения гены, которые хотим изменить или удалить». Это открытие может помочь в лечении наследственных заболеваний, а также можно будет наладить воспроизводство животных, которые находятся на грани вымирания.

Создать животных и растения с заданными качествами всегда было чем-то чрезвычайно заманчивым, потому что это означало создать организмы уникальнейшие и нужнейшие, устойчивые к болезням, климатическим условиям, дающие достаточный приплод, необходимое количество мяса, молока, плодов, овощей и прочих продуктов. Использование технологии клонирования предполагает уникальную возможность получать фенотипически и генетически идентичные организмы, которые могут быть использованы для решения различных теоретических и прикладных задач, стоящих перед биомедициной и сельским хозяйством. Благодаря технологии клонирования предполагается появление ускоренной генетической селекции и тиражирования животных с исключительными производственными показателями. В сочетании с трансгенозом клонирование животных открывает дополнительные возможности для производства ценных биологически активных белков для лечения различных заболеваний животных и человека. Клонирование животных возможно позволит проводить испытания медицинских препаратов на идентичных организмах.

Но во многом острота дискуссий обусловлена не столько возможностью применения новой технологии к размножению овец, коров или обезьян, сколько перспективой клонирования человека. Людей легче клонировать, чем животных, так как человеческие репродуктивные функции лучше изучены и понятны. Человеческий клон проживет дольше.

Показательно, что наиболее распространенной и самой первой реакцией оказались не восхищение и  гордость за новое достижение человеческого  разума и не ожидание новых благ, а скепсис и сомнения. Самое  большое препятствие - не технологические трудности, а отношение общества. Уже предложено и широко обсуждается множество сценариев грядущих катастроф - следствий клонирования людей. Это и создание каст людей, специально приспособленных для выполнения ограниченного круга функций, и получение существ - «копий», которые будут живыми складами донорских органов и тканей для своих генетических «оригиналов», и воссоздание умерших гениев или злодеев, и многое другое. Кроме того, если численность землян превысит 10-15 миллиардов человек - цивилизация начнет задыхаться.

Существуют две разновидности  клонирования человека – репродуктивное и терапевтическое. Репродуктивное клонирование предполагает, что индивид, родившийся в результате клонирования, получает имя, гражданские права, образование, воспитание, словом — ведёт такую же жизнь, как и все «обычные» люди. Репродуктивное клонирование встречается с множеством этических, религиозных, юридических проблем, которые сегодня ещё не имеют очевидного решения. В большинстве государств все работы по репродуктивному клонированию запрещены на законодательном уровне. Терапевтическое клонирование заключается в том, что развитие эмбриона останавливается в течение 14 дней, а сам эмбрион используется как продукт для получения стволовых клеток. Законодатели многих стран опасаются, что легализация терапевтического клонирования приведёт к его переходу в репродуктивное. Однако в некоторых странах (США, Великобритания) терапевтическое клонирование разрешено.

Негативная реакция на потенциальное использование этой новой репродуктивной технологии по большей части сводится к беспокойству о детях, о том вреде, который  может быть нанесен им процедурой клонирования, и особенно о психологическом ущербе, поскольку такие дети, возможно, будут страдать от ущемленного чувства индивидуальности и личной автономии. Высказываются также опасения по поводу деградации родительских отношений и семейной жизни. И практически все согласны с тем, что существующий пока риск негативных последствий оправдывает запрещение сегодня экспериментов в этой области.

Помимо беспокойства за детей  часто высказываются опасения, что широкое распространение практики клонирования путем пересадки ядер соматической клетки может открыть дорогу различного рода евгеническим проектам или побудить рассматривать человека не как личность, а как объект для манипулирования, что может привести к разрушению важных социальных ценностей. В противовес ссылаются на другие важные ценности, такие как личный выбор (особенно если это касается рождения и воспитания детей), неприкосновенность частной жизни и свобода научного поиска, в частности получения биомедицинских знаний.

Поскольку клонирование путем  пересадки ядер соматических клеток для кого-то может стать единственным шансом иметь детей, ограничения здесь, по-видимому, нужны в том случае, если польза от запрета явно перевешивает ценность конфиденциальности в принятии таких в высшей степени личностных решений.

В декабре 1999 года южнокорейские  ученые заявили, что создали генетический двойник молодой женщины - первичный  эмбрион, который был готов для  пересадки в матку женщины. Эксперимент  был прерван, так как южнокорейский  закон запрещает это.

В 1999 году 23 страны подписали протокол о запрете «клонирования человека», разработанный Советом Европы. Согласно закону, за клонирование человека в Японии предусмотрено тюремное заключение сроком на 3-7 лет, в Германии - на 5 лет, во Франции - до 20 лет. В 2005 году была принята Декларация ООН о клонировании человека, которая содержала призыв к государствам-членам запретить все формы клонирования людей в такой мере, в какой они несовместимы с человеческим достоинством и защитой человеческой жизни.

Хотя Россия и не участвует  в вышеуказанных Декларации и Протоколе, она не осталась в стороне от мировых тенденций, ответив на вызов времени принятием Федерального закона «О временном запрете на клонирование человека» в 2002 году. Закон вводит временный запрет на клонирование человека, который может быть отменен по мере накопления научных знаний в данной области.

А можно ли обеспечить жизнь  после смерти человека путем клонирования?

Дело в том, что в  существующей практике копия создается еще при жизни индивидуума. Но тогда копия не станет «продолжением» умершего человека, потому что он начал свою жизнь с яйцеклетки, а не с готового взрослого тела! Поэтому для обретения бессмертия методом клонирования необходимо дождаться смерти (разложения) данного человека и лишь затем «запускать» рост донорской яйцеклетки. Разумеется, такая яйцеклетка - «кусочек» прежнего тела - должна быть заготовлена и сохраняться еще при жизни человека, а после его смерти вводиться в организм женщины-донора. Причем донорами должны быть только близкие по крови потомки клонируемого.

Вопреки распространённому  заблуждению, клон не обязательно является полной копией оригинала, так как  при клонировании копируется только генотип, а фенотип не копируется. Ведь донорская яйцеклетка не является именно той яйцеклеткой, из которой когда-то развился этот человек. Да и полный хромосомный набор взрослого организма все же не остается в точности тем хромосомным набором, который имелся в момент начала дробления яйцеклетки. Меняется со временем и среда его пребывания (среда в клетках), что обязательно должно отразиться на свойствах хромосомного набора. Даже однояйцевые близнецы, с самого момента удвоения их общей яйцеклетки, имеют разные параметры. А в период роста и развития эти различия, как в телосложении, так и в психике, становятся еще более значимыми.

Становление каждого человека сопряжено с полноценной генетической эволюцией его генетической системы. С.Э. Шноль считает, что генетическая информация как бы созревает по жизни, проходя несколько своих метаморфоз со значительными перестройками в течение внутриутробного развития, при рождении, половом созревании, кризисе середины жизни... Пути эволюции разнообразны и зависят от многих причин.