Содержание
Клоны на потоке. Что дал миру эксперимент с овечкой Долли? | Наука | Общество
Ровно четверть века назад, 5 июля 1996 года, на свет появилось первое клонированное млекопитающее. Изначально у него не было даже имени, а был только лабораторный идентификационный номер — 6LL3. Затем один из ветеринаров, помогавший учёным, предложил назвать его в честь американской певицы Долли Партон, известной выдающимся размером груди: дело в том, что подопытное животное было получено из клетки овечьего вымени. С этого момента оно прославилось на весь мир как овечка Долли.
Овца как овца
Долли родилась в Шотландии, в Рослинском институте, расположенном близ Эдинбурга. В ходе эксперимента биологи произвели несколько сот попыток переноса генетической информации донора, «матери» Долли, в неоплодотворённые овечьи яйцеклетки, из которых убрали их собственный генетический материал. Лишь один случай увенчался успехом: суррогатная мать выносила и родила здорового ягнёнка.
Пока овечка подрастала, исследователи получили патент на технологию переноса генетической информации, использованную при её клонировании, и лишь затем объявили о научной сенсации.
В Рослинский институт зачастили журналисты. Они могли убедиться, что Долли выглядит как самая обычная овца. Да и ведёт себя также: например, она научилась выпрашивать у посетителей лакомства.
Самая известная в истории науки овца прожила 6,5 лет и родила за это время шестерых ягнят. Осенью 2001-го года, когда ей было 5 лет, у неё обнаружили артрит, который пытались лечить противовоспалительным препаратом. Но ходить овечке становилось всё трудней, а к артриту добавилось прогрессирующее вирусное заболевание лёгких, и в феврале 2003-го Долли усыпили. В апреле того же года её чучело было выставлено в Королевском музее Шотландии, где находится по сей день.
В среде учёных сразу же начались споры, не могла ли преждевременная смерть Долли (обычно овцы живут 10-12 лет) быть связана с процедурой клонирования? Точка в этих дискуссиях не поставлена до сих пор.
Овечка Долли. Фото: Commons.wikimedia.org
Технология на потоке
Успех эксперимента, кроме того, вызвал дебаты этического и даже философского характера.
Если удалось клонировать овцу, где гарантия, что учёные не сотворят того же самого с человеком? А вдруг они клонируют Гитлера?
Тема была на хайпе, газеты и журналы состязались в том, кто больше нагонит страху на публику, и общественность всерьёз напряглась. В некоторых странах исследования по клонированию были приостановлены, а законодатели прописали в законах запреты на проведение подобных экспериментов с человеческим биоматериалом.
Когда страсти улеглись, выяснилось, что технологию можно совершенно спокойно использовать в сельском хозяйстве и много где ещё. Если животное имеет какое-то выдающееся качество (например, очень быстрая скаковая лошадь или полицейская собака с феноменальным нюхом), его лучше растиражировать именно с помощью клонирования – создать животных-клонов с тем же самым набором генов. Ведь при половом размножении выдающиеся качества могут не передаться потомству, либо же их «разбавит» генетическое вмешательство второго родителя. Клон же будет точной копией единственного носителя чудесных генов.
После овцы Долли биологи успешно клонировали много разных млекопитающих — свиней, лошадей, коров, кошек, собак, кроликов, оленей. Выяснилось, что продолжительность их жизни не отличается от продолжительности жизни обычных животных этого вида (при условии, если они смогут достичь половозрелого возраста).
Так клонирование стало рутинной процедурой. Из фундаментального исследования оно превратилось в технологию, которая давно отработана и поставлена на поток. Во-первых, биологи клонируют умерших домашних животных, в основном собак и кошек. Это дорогая коммерческая услуга. В Южной Корее за клонирование собаки берут около 100 тысяч долларов, в Китае и США — примерно в два раза меньше. Скажем, американская певица и актриса Барбра Стрейзанд клонировала свою умершую собачку породы котон–де-тулеар Саманту, причём сделала это дважды, видимо, про запас. Сейчас у певицы два одинаковых щенка, правда, она ими не очень довольна — характеры не те. «Конечно, они выглядят точно, как Саманта.
Но, как оказалось, душу клонировать невозможно», — признаётся она.
Вернут ли мамонта?
Второе направление, где успешно применяют технологию клонирования — это выращивание животных для производства дорогого мяса. В Китае построена фабрика, где клонируют коров, обеспечивающих потребителей премиальной говядиной. В США уже несколько лет разрешена продажа мяса и молока от клонированных животных.
Третье — медицинские исследования, благодаря которым клонированных животных планируют использовать для выращивания донорских органов и тканей, предназначенных для пересадки человеку. Учёные считают, что лучше всего для этого подойдёт свинья.
Но пока это из области фантастики, как и четвёртая область, в которой определённые надежды возлагают на процедуру клонирования. Технологию пытаются применить для восстановления вымерших видов животных. Среди кандидатов на «воскрешение» — птица дронт, странствующий голубь, сумчатый волк. В перспективе учёные рассчитывают клонировать мамонтов, но для этого надо решить ряд научных проблем.
«В принципе, клонировать вымерших животных возможно, — объясняет доктор биологических наук Константин Северинов. — Одним из первых таких условно успешных опытов стало клонирование пиренейского горного козла — незадолго до этого он был признан вымершим. Правда, козлёнок умер вскоре после рождения, но сам факт его появления на свет стал научным достижением. Это было первое в истории клонирование представителя исчезнувшего вида.
Главная проблема, связанная с клонированием животных, вымерших тысячи лет назад, — это сохранность образцов. То, что где-то в вечной мерзлоте нашёлся кусок мяса, например, мамонта, вовсе не означает, что в его клетках сохранилась неповреждённая ДНК. А это самое главное. Со временем молекулы ДНК распадаются на короткие фрагменты. В результате генетическая информация становится непригодной для того, чтобы её можно было использовать в процедуре клонирования».
От овечки Долли до неандертальцев: прошлое, настоящее и будущее клонирования
Срочная новость
«Тайные механизмы природы» — впервые на телеканале «Наука»
«Тайные механизмы природы» — впервые на телеканале «Наука»
Juraj Kamenicky / Shutterstock.com
25 лет назад мир узнал об успешном клонировании овечки Долли. Работа сотрудников Рослинского института Эдинбурга, впервые описанная в журнале Nature 27 февраля 1997 года, вдохновила многих ученых на подобные эксперименты. Чего удалось достичь за четверть века и каково будущее клонирования?
Александр Панчин
кандидат биологических наук, член комиссии РАН по борьбе со лженаукой, лауреат премии «Просветитель»
Овца Долли — точка отсчета технологии клонирования?
Вопрос в том, что считать клонированием. С точки зрения биологии клон — это генетически идентичный организм. Поэтому, когда рождаются однояйцовые близнецы, можно сказать, что они клоны. Но, как правило, когда говорят о клонировании, имеют в виду работу в лабораториях. В этом смысле до овечки Долли были предварительные попытки делать что-то похожее.
Например, в нашей стране были планы клонировать мышей, и даже родилась мышка Машка — клон.
Но, в отличие от обычного клонирования, когда ядро с генетическим материалом берут из взрослого организма (как было и с овечкой Долли), в случае с мышкой Машкой ядро брали из эмбриональной клетки, у зародыша. Не было взрослого организма, который был бы скопирован. Но тем не менее технология переноса ядра из одной клетки в другую уже была опробована. А овечка Долли стала первым примером клонирования именно взрослого организма: ядро взрослой овцы перенесли в яйцеклетку. Эта работа породила большое количество других опытов по клонированию. С тех пор клонировали собак, кошек, лошадей, обезьян и даже некоторые вымирающие виды, занесенные в Красную книгу. Были опыты, в которых клонировали грызунов, а затем клонировали их клонов, а потом — клонов клонов, и так получили клона 25-го поколения, чтобы показать, что клонирование можно применять много раз.
Какова польза и перспективы клонирования?
Если мы говорим про клонирование животных, то это история со спасением вымирающих видов.
Например, дикие муфлоны находятся в Красной книге. Для их клонирования используют одомашненных родственников: переносят генетический материал от взрослых муфлонов в яйцеклетки овечек и получают от них муфлонов. Существует также идея воскрешения вымерших видов. Например, команда лаборатории Джорджа Черча хочет использовать клонирование для того, чтобы воскресить мамонта. Это задача более сложная, потому что нет жизнеспособных клеток взрослого мамонта, но у нас есть полностью прочитанный геном мамонта. Зная, чем мамонт генетически отличался от слонов, мы можем взять клетку слона и внести туда мутации, которые были типичны для мамонта, а затем перенести ядро в яйцеклетку слонихи, и слониха родит мамонтенка. Гипотетически такое может сработать.
А вот клонирование человека, как мне видится, не несет какой-то серьезной практической задачи. Разве что это еще один способ репродукции для людей. Если кто-то захочет завести себе клона-ребенка, то, наверное, в будущем сможет это сделать.
Но радикально для человечества ничего не изменится.
Есть ряд фантастической литературы о том, что клонов будут выращивать, чтобы использовать на органы. Например, меня не отпускает история нобелевского лауреата Кадзуо Исигуро. В его вымышленном мире люди считают, что у клонов нет души, поэтому с ними можно делать что угодно. Но в реальности, надеюсь, люди не настолько бесчеловечны и эта идея не будет реализована никогда, потому что клоны — обычные люди. К тому же у нас есть альтернативы получения органов. Уже сейчас мы умеем выращивать органы, которые подойдут человеку, у животных. Можно взять клетки у взрослого человека, перепрограммировать, сделать их эмбриональными, а потом из них получить кусочек ткани или органа. Я думаю, эти технологии будут совершенствоваться, и нам не потребуется выращивать клонов ради органов.
Правда ли, что клоны быстрее стареют и умирают?
Про старение — это миф. Овечка Долли умерла после болезни, вызванной вирусом (даты жизни: 5.
07.1996 — 14.02.2003. — Прим. ред.). Но были и другие клонированные овечки, которые прожили долго. В целом клоны не живут меньше, чем обычные животные. Да, такое опасение поначалу было, потому что мы берем клетку у взрослого организма с укороченными теломерами. Но оказалось, что на ранних этапах эмбрионального развития происходит достраивание теломер до их нормальной длины. Так что никаких дополнительных признаков старения у клонов не наблюдается.
Технология клонирования человека готова. Мешает только этика?
На самом деле с человеком все достаточно реализуемо уже сейчас. Было бы желание. Во-первых, есть искусственное оплодотворение: люди умеют переносить оплодотворенные яйцеклетки в матку женщины. Во-вторых, готова технология переноса ядра, на людях это тоже практикуется. Известна история про детей трех родителей. Генетический материал у человека есть в ядре, а есть еще в митохондриях: это внутриклеточные органеллы, которые занимаются дыханием и не только.
И бывают заболевания, когда эти митохондрии повреждены, а передаются они по материнской линии, и это критично. Если женщина болеет, то все ее дети рождаются с этим заболеванием. В таких ситуациях предлагается решение: женщины с митохондриальным заболеванием и ее партнер создают эмбрион, у него забирают ядро, а затем это ядро переносят на яйцеклетку здоровой женщины. Полученный эмбрион переносят исходной женщине, и она рожает ребенка с хорошими митохондриями. Эта технология очень похожа на клонирование. И такие дети уже родились! Если вместо эмбриональной клетки брать клетку взрослого организма, то получается клонирование.
Прогноз на будущее
Воскрешение вымирающих видов, в частности мамонтов, — это то, к чему мы потихонечку идем, и я думаю, лет через десять это сделают. Клонирование человека рано или поздно осуществится. Мои коллеги обсуждают, что тайком кто-то где-то уже сделал клона. Я не верю в неподтвержденные слухи, но, в принципе, я этого не исключаю, это возможно.
Я думаю, в какой-то момент мы услышим новость о том, что где-то клонировали человека.
Вслед за этими событиями я бы нафантазировал, что когда-нибудь люди попробуют воскресить неандертальцев. Потому что у нас есть полностью прочитанный геном неандертальца, мы знаем, чем он отличался от человека. Можно было бы применить ту же самую идею, что и с мамонтом: мы берем клетки человека, вносим туда генетические изменения, пока не получим клетку, похожую на клетку неандертальца, а затем мы забираем ядро, переносим в человеческую клетку, подсаживаем какой-то девушке-добровольцу и она рожает нам неандертальца. Конечно, будет много этических дискуссий, неизвестно, в какой стране это сделают и сделают ли вообще из-за этических соображений, но с позиции развития технологий это представляется возможным.
Общество сможет принять клонов?
Как мы знаем, технологии искусственного оплодотворения вначале вызывали большие подозрения, а сейчас ЭКО — это легальная и доступная технология почти по всему миру, в том числе и в России.
Люди боятся нового, но, когда новое становится привычным, опасений уже меньше. Есть еще препятствие, связанное с религиозностью: многим близки идеи о душе, которая появляется в момент зачатия, и представление о клонах как людях другого сорта. Думаю, что люди выступают против ГМО и клонирования, потому что видят в этом что-то противоестественное в «духовном» плане. Здесь поможет только просвещение и развитие светского общества.
Родина клонов. Правда ли, что мамонта воскресят? А других животных?
Нельзя скушать. Генетики создают ГМО-шедевры вопреки нелепым запретам
Дети с исправленными генами
На сайте могут быть использованы материалы интернет-ресурсов Facebook и Instagram, владельцем которых является компания Meta Platforms Inc., запрещённая на территории Российской Федерации
Расскажите друзьям
- Околонаука
Пришельцы уже среди нас: кто они и чего от них ждать? Премьера на канале «Наука»
- Околонаука
Солнечный ветер и облака раскаленной плазмы: все о космической погоде в новой серии цикла «Научные сенсации»
Телеканал «Наука» стал лауреатом VIII Всероссийской премии «За верность науке»
- Устройство человека
Загадочные щупальца внутри мозга контролируют наше восприятие времени
- Внеземное
Взгляд «Джеймса Уэбба» проник сквозь плотные облака Титана
Сахар: отказываться или нет?
Science X
Инженеры научили предметы левитировать с помощью звуковых волн
franz12 / Shutterstock.
comУ мертвого Стива Джобса взяли интервью
D-VISIONS / Shutterstock.com
Большой адронный коллайдер остановили раньше времени
University of Bradford and Chris Rynn
Невероятно реалистичные реконструкции лиц средневековых женщины, священника и епископа
comХотите быть в курсе последних событий в науке?
Оставьте ваш email и подпишитесь на нашу рассылку
Ваш e-mail
Нажимая на кнопку «Подписаться», вы соглашаетесь на обработку персональных данных
Создатель овцы Долли подает заявку на получение лицензии на терапевтическое клонирование
Ученый, клонировавший овцу Долли, объявил, что подаст заявку на получение лицензии на клонирование человеческих эмбрионов.
Профессор Ян Уилмут сказал BMJ, что он по-прежнему выступает против репродуктивного клонирования, но что исследования могут предоставить новые методы лечения таких заболеваний, как болезнь двигательных нейронов, которые могут включать использование стволовых клеток или низкомолекулярных препаратов.
Терапевтическое клонирование разрешено в Соединенном Королевстве с 2001 г., но Управление по оплодотворению человека и эмбриологии еще не выдало лицензию ни одной группе на его осуществление; власти также не раскроют, подавала ли какая-либо группа заявку на это. Работа профессора Уилмута будет заключаться в удалении ДНК из клетки, которая принадлежала человеку с заболеванием двигательных нейронов. Эта ДНК будет вставлена в клетку-предшественник, взятую из эмбриона на очень ранней стадии, и превратится в мотонейроны, которые дегенерируют при заболевании мотонейронов.
Ожидаемая продолжительность жизни пациентов с болезнью двигательных нейронов с момента появления симптомов составляет от двух до пяти лет, при этом половина всех пациентов умирает в течение 14 месяцев после постановки диагноза.
Джордж Леви, исполнительный директор Ассоциации заболеваний двигательных нейронов, сказал, что терапевтическое клонирование «может революционизировать будущее лечение [этого состояния], а также большого числа других дегенеративных состояний».
Он сказал, что признает, что терапевтическое клонирование вызывает важные моральные, этические и религиозные опасения, но добавил: «Мы будем поддерживать эту работу до тех пор, пока мы уверены, что она законна, имеет надежное научное обоснование и может приблизит нас к лечению».
Эксперт по фертильности профессор Роберт Уинстон сказал, что он был «удивлен» вниманием прессы к предлагаемой заявке: «Очень небольшое меньшинство по религиозным причинам считает, что эмбрион на этой стадии такой же, как человек. Но подавляющее большинство людей в Великобритании считают, что это не так. Широкий научный консенсус в Великобритании заключается в том, что такого рода исследования чрезвычайно полезны и очень хороши.
«Болезнь двигательного нейрона — очень неприятное заболевание. Это этический императив, чтобы мы искали способы лечения».
Профессор Уинстон добавил, что у него есть четыре лицензии Управления по оплодотворению и эмбриологии человека на различные проекты, но он не занимается терапевтическим клонированием.
Патрик Кашворт, представитель благотворительной организации Life, выступающей за жизнь, сказал, что приложение даст ложную надежду людям с заболеванием двигательных нейронов.
Однако он был уверен, что заявление профессора Уилмута будет удовлетворено: «Если власти откажут профессору Уилмуту в лицензии, это покажет недоверие к этому законодательству».
Профессор Дэвид Кинг, директор независимой организации Human Genetics Alert, сказал, что исследование рискует оказать «решающую помощь тем, кто хочет клонировать младенцев». Он добавил, что его организация напишет властям, призывая их не допускать проведения исследований.
Заявка будет рассмотрена комитетом по этике, прежде чем будет передана в органы власти.
Тележка для клонирования | Спросите у биолога
показать/скрыть слова, чтобы узнать
Яйцо: женская гамета, сохраняющая все части клетки после слияния со сперматозоидом.
Овца: произносится как «ты», женщина или девочка, овца.
Гаметы: специализированных клетки, найденные в ваших репродуктивных органах, которые имеют вдвое меньше ДНК, чем соматические клетки. Эти клетки объединяются, чтобы создать оплодотворенную яйцеклетку… подробнее
Ядро: где ДНК остается в клетке, во множественном числе — ядра.
История Долли
Долли — это имя овцы, которой выпала честь быть первым млекопитающим, клонированным группой ученых в Шотландии. Долли родилась 5 июля 19 г.96 лет, и она скончалась в 2003 году. Она прожила 6 с половиной лет, как нормальная, активная овца. Она не была такой уж нормальной, в конце концов, она была клоном.
В мире существует несколько пород овец. Однако овец, на которых мы сосредоточимся, легко запомнить. Одна порода овец — шотландская чернолицая, а другая — финн-дорсет. Что легко в этих именах, так это то, что у Блэкфейса на самом деле черное лицо. Финн Дорсет весь белый. Вы знаете, что генетический материал в наших клетках определяет, как мы выглядим снаружи.
Черное лицо овец Blackface определяется их генетическим материалом, а это значит, что вы можете проверить, у кого есть этот генетический материал, просто взглянув на их лицо! Очень просто!
Как была сделана Долли
Этапы изготовления овечки Долли.
В случае с Долли было удалено ядро яйца черномордой овцы. В это яйцо было вставлено ядро белолицей овцы. Так вот, у них была только одна клетка с ядром белолицей овцы, а остальная часть ячейки содержала элементы черномордой овцы. Эта клетка была помещена в черномордую овцу, из яйца которой она зародилась. Клетка со временем выросла и превратилась в Долли. Когда Долли родилась, ее лицо было белым!
Шотландский эмбриолог Иам Уилмут кормит свою клонированную овцу Долли. Первое клонированное млекопитающее.
Черномордые овцы никогда не имеют белолицых овец. Белое лицо Долли было хорошим доказательством того, что эксперимент прошел успешно, но ученые дважды проверили генетический материал Долли. Они обнаружили, что у Долли был точно такой же генетический материал, что и у белолицых овец, которые пожертвовали ядро.
У Долли не было генетического материала от черномордой овцы, которая была ее матерью.
История была впервые опубликована в виде краткого отчета в научном журнале Nature, том 385, 1997 г., страницы 810-812. С тех пор были предприняты попытки клонирования не менее 10 видов млекопитающих. Только семь попыток были успешными; коров, овец, коз, мышей, свиней, кошек и кроликов. Вероятность успеха очень низкая.
Жизнь и смерть Долли вызывают несколько вопросов. Ученым было интересно посмотреть, стареет ли она быстрее, потому что генетический материал старше, чем у оплодотворенной яйцеклетки. Считалось, что она стареет быстрее, но никто не мог быть в этом уверен. Клетки Долли выглядели немного старше в генетическом материале, но достаточно ли этого, чтобы вызвать преждевременное старение? Долли заболела артритом, болезнью, которая в основном поражает пожилых людей, но опять же, никто не мог быть уверен, что это было из-за того, что она была клоном. Некоторые животные заболевают артритом в раннем возрасте.