Клонирование животных и человека: история, методы, проблемы, открытия

Клонирование. Просто о сложном

  • 10931
  • 4,3
  • 1
  • 4
Автор
  • Владислав Тихаев
  • Редакторы
    • Вера Башмакова
    • Андрей Панов
    • «Био/мол/текст»-2019
    • Биология
    • Биотехнологии
    • Генетика
    • Детям
    • Эмбриология

    Статья на конкурс «био/мол/текст»: 27 февраля 1997 года журнал Nature опубликовал статью эмбриолога и генетика Йэна Уилмата и его коллег об успешном клонировании овечки Долли. С этого момента не прекращались споры о целесообразности и этичности опытов по клонированию многоклеточных организмов. В том числе обсуждались вопросы клонирования человека.

    Конкурс «био/мол/текст»-2019

    Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «био/мол/текст»-2019.

    Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.

    Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

    Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.

    Такие слова, как «клонирование» и «клон», могут вызывать различные ассоциации, начиная от фантастических образов одинаковых людей из известного телесериала и, заканчивая историей появления на свет овечки Долли [1]. Но что же такое клон на самом деле?

    Клон — группа генетически идентичных организмов или клеток. Если гены идентичны, то, по сути, клоны — одинаковые существа. «Под ударом» оказывается уникальность отдельного многоклеточного организма, в том числе, возможно, и человека [2].

    Сегодня существует ряд этических преград для дальнейшего развития клонирования, тем более в отношении человека. Некоторые мировые религии считают клонирование человека недопустимым. В некоторых странах клонирование запрещено вообще. В части стран запрещено клонирование, при котором воспроизводится целый многоклеточный организм [3].

    И хотя предметом споров является клонирование многоклеточных организмов, необходимо понять значение термина «клонирование» в широком смысле слова.

    Клонирование в биологии — это появление естественным или искусственным путем нескольких генетически идентичных живых организмов. Термин в том же смысле нередко применяют по отношению к одноклеточным организмам и клеткам многоклеточных организмов.

    Термин «клонирование» применим как к растениям, так и к животным. Все идентичные организмы, созданные путем клонирования, называют клонами.

    Термин «клонирование» можно использовать в двух значениях.

    Естественное клонирование

    В действительности, клонирование свойственно и растительному, и животному мирам. Например, вегетативное размножение растений, деление бактерий, клональное размножение ящериц. В том числе рождение близнецов у людей — тоже пример естественного клонирования.

    Искусственное клонирование

    Это группа методов, при которых целенаправленно создаются клоны молекул, клеток, многоклеточных организмов.

    Бактериальное клонирование — это целенаправленное создание и выращивание бактериальных клонов для биотехнологий.

    Молекулярное клонирование, при котором получают клоны фрагмента ДНК, а затем вставляют в необходимые клетки.

    Искусственное клонирование многоклеточных организмов. При этом виде клонирования можно создать клоны клеток, тканей, целого органа или даже организма. Именно искусственное клонирование многоклеточных организмов является предметом споров и разногласий научного сообщества, религии, и предметом этой статьи.

    Немного о биологии размножения многоклеточных организмов

    Совокупность наследственного материала клетки называется геномом. Многоклеточные организмы — эукариоты. Одной из особенностей эукариотических клеток является то, что наследственный материал находится в ядре клетки в виде хромосом, а также в виде кольцевидной ДНК в митохондриях.

    Хромосома — нитевидная структура, состоящая из ДНК и белков. Именно ДНК несет генетическую информацию. Например, в ядре клеток человека содержится 23 пары хромосом (то есть всего 46) [4]. В половых клетках человека содержится половина — 23 хромосомы. При соединении двух половых клеток — маминой и папиной — получается клетка зигота с 46-ю хромосомами (рис. 1). Зигота дает начало всем будущем клеткам и тканям организма. Таким образом, в естественных условиях все клетки многоклеточного организма несут генетическую информацию от своих отца (мужской гаметы) и матери (женской гаметы) [5]. Клетки, содержащие 23 хромосомы, называются гаплоидными, а содержащие все 46 хромосом — диплоидными. В организме млекопитающих все клетки, кроме половых, являются диплоидными соматическими [4], [6].

    Рисунок 1. Результат оплодотворения — зигота человека

    У разных млекопитающих — разное количество хромосом (см. табл.).

    Название млекопитающего Количество хромосом диплоидного набора Количество хромосом гаплоидного набора
    Человек 46 23
    Шимпанзе 48 24
    Овца 54 27

    При клонировании нет процесса оплодотворения (слияния) двух половых клеток. У этого многоклеточного организма (клона) не будет отца и матери в общепринятом смысле слова. У него будет один генетический «родитель». Тот, чье ядро использовалось для клонирования.

    Немного истории клонирования

    У клонирования сложный и тернистый путь.

    Можно сказать, что одной из основ клонирования является клеточная теория, разработанная Теодором Шванном в 1839 году. В 1866 году вышла статья Грегора Менделя по селекции растений, в которой впервые говорится о «единице информации». Таким образом были заложены основы генетики. В 1886 году профессор-зоолог Московского университета А.А. Тихомиров обнаружил возможность развития шелковичного червя из неоплодотворенного яйца. В 1892 году Г. Дриш впервые изучил, что происходит с генетическим материалом клетки во время ее деления, на бластомерах морского ежа. Группой ученых также было доказано, что генетическая информация содержится в ядре. В 1902 году два независимых исследователя, У. Саттон и Т. Бовери, описали хромосомы и объявили, что «единицы информации» Менделя находятся в хромосомах. В 1909 году Вильгельм Йоханнсен дал название этим «единицам информации». С этого момента они стали называться генами. В том же 1909 году советский ученый-гистолог А.А. Максимов впервые использовал термин «стволовая клетка» для клетки, которая дает начало другим клеткам. В 1910 году Томас Хант Морган начал определять расположение различных генов в хромосомах мушек. Можно смело сказать, что указанные исследования внесли фундаментальный вклад в развитие всех наук о живом, а также заложили основы клонирования.

    В 40-х годах прошлого века советский ученый-эмбриолог Г.В. Лопашов проводил эксперименты по переносу клеточных ядер в энуклеированную (лишенную ядра) яйцеклетку земноводных. Аналогичные работы с земноводными проводили эмбриологи Т. Кинг и Р. Бриггс в США. В 50-х годах английский эмбриолог Д. Гордон пересаживал ядра соматических клеток в яйцеклетки лягушки. В 1963 году Тонг Дизхоу получал клоны карпа. В 1975 году были опубликованы результаты успешной работы Д. Бромхола по клонирования кроликов. В 1983 году Л.А. Слепцова и ее коллеги клонировали костистых рыб (вьюнов). В 80-х годах прошлого столетия ученый С. Вилладсен провел серию успешных опытов по клонированию сельскохозяйственных животных путем переноса в яйцеклетку ядра зародыша. В 1997 году Йэн Уилмат и Кейт Кэмпбелл из Шотландии объявили о прорыве: проведено клонирование овцы с использованием соматической, не зародышевой, клетки [1], [7]!

    Долли — самка овцы, первое млекопитающее, которое смогли клонировать из зрелой соматической клетки путем замещения ядра. Технология получения этого клона была следующей.

    При клонировании Долли использовали клетки двух «родителей» и «суррогатную мать» — еще одну самку овцы. От одного «родителя» брали яйцеклетку, из которой удаляли ядро. От второго брали ядро, извлеченное из соматической клетки (вымени). Внутрь безъядерной яйцеклетки первой овцы вводили ядро зрелой соматической клетки другой овцы. Затем физическим (электрическим) методом провоцировали процесс деления и образования эмбриона (рис. 2). После чего эмбрион переносили в матку «суррогатной матери» — овцы.

    Рисунок 2. Схема клонирования овцы Долли

    Потребовалось очень много попыток клонирования, прежде чем на свет появилась Долли. Ученые — биологи из Шотландии Йэн Уилмат и Кейт Кемпбелл — по праву могут считать себя «Родителями» Долли [1]. В 2003 году Долли пришлось усыпить из-за заболевания легких и артрита. После этого ее забальзамированное тело было выставлено в Королевском музее Шотландии.

    В вопросе о клонировании остается много сложного и спорного. Необходимо соблюсти все этические нормы по отношению к живому [8]. Но исследования наверняка будут продолжаться. А мы должны понимать, что за словом «клонирование» скрываются не научно-фантастические рассказы, а реальная технология, которая может принести и практическую пользу.

    Например, клонирование может помочь получить животных и растения с необходимыми параметрами, такими как плодовитость, устойчивость к болезням. Опыты с клонированием могут помочь в лечении болезней. Очень интересной является перспектива использования клонирования для восстановления популяции вымерших или вымирающих видов. Отдельного внимания заслуживают опыты терапевтического клонирования — получение культуры стволовых клеток для разработки новых методов терапии тяжелых заболеваний, например, онкологических [7].

    Забытое клонирование: почему о сенсации XX века не слышно в последнее время

    Клонированию уже почти 4 миллиарда лет, а к нему до сих пор относятся с опаской. Первыми его освоили бактерии — у них создание клона и поныне остается основным способом размножения; затем — растения, которые с помощью своих частей могли вырастить точную копию самих себя. А вот у животных с клонированием, или, чтобы не путать, с бесполым размножением, сложнее: естественные клоны — это однояйцевые близнецы, получившиеся из одной оплодотворенной яйцеклетки. Размножаться представители животного царства предпочитают половым путем, но ученым всегда интересно попробовать что-то новое — например, создать генетически идентичные копии в пробирке. Так и началась история клонирования, о котором мы знаем из фильмов и новостей.

    Первые попытки вырастить клона животного предпринимались уже более 150 лет назад, однако большинство из нас ошибочно полагает, что все началось с появления на свет овечки Долли в 1996 году. Это было не первое клонированное животное — почему же именно о ней так много пишут?

    Уникальность Долли в том, что ее получили по абсолютно новой технологии — из соматической, а не половой клетки, да еще и взятой не у эмбриона, а у взрослой особи.

    До 1996 года при клонировании использовали две яйцеклетки: в одной ядро убивали ультрафиолетом или химическими агентами и перемещали в нее ядро из другой. Затем предпринимались попытки пересадить соматические ядра из эмбриональных клеток — и они увенчались успехом: родились два ягненка.

    В случае же с Долли применялся другой подход: ядро, где хранилась генетическая информация о ее «матери», получили из вымени взрослой особи. Клетки были заморожены, поскольку само животное уже умерло. Путь к рождению овечки-клона был непрост: в эксперименте использовали 277 яйцеклеток, в которые перенесли ядра из клеток вымени, из них развилось 29 эмбрионов. А родилась лишь одна Долли, остальные 28 возможных клонов остановились в развитии. Это был первый успешный опыт по пересадке «взрослого» ядра в яйцеклетку.С тех пор удалось создать клонов и других млекопитающих: свиней, хорьков и даже верблюда.

    В Америке появилось несколько лабораторий, специализирующихся на коммерческом клонировании. Они предлагали воссоздать любимого питомца после его неминуемой кончины.

    Первым «домашним «клоном стала кошечка по кличке Малютка Никки, полученная от 19-летней Никки, почившей за год до эксперимента. Занялась этим компания Genetic Savings & Clone, оценив свои услуги в $50 000. В 2008 году такую же сумму заплатили за создание пяти клонов не менее любимой собаки. Словом, технология отработана — правда, не до конца.

    Мы до сих пор не знаем всех механизмов, управляющих развитием эмбриона. Лишь одна Долли на 277 яйцеклеток — маловато, не так ли? Почему зародыши не развиваются?

    Вероятно, кое-какие ответы получили китайские ученые в этом году. Две макаки родились в результате клонирования «в стиле Долли» — после пересадки ядра соматической клетки. Ранее такие попытки проваливались, потому что эмбрион никак не развивался. Что же сделали китайские ученые?

    Умы из Поднебесной применили знания из области эпигенетики. Дело в том, что наша жизнь зависит не только от генов, но и от белков, способов укладки ДНК и времени работы, включения и выключения этих генов. «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает», выражаясь словами нобелевского лауреата Питера Медавара. Действительно, даже в точности копируя необходимые гены, вы не можете быть уверены, что они заработают так, как нужно. Следует учитывать и дополнительные, эпигенетические факторы.

    Так, при клонировании эмбрионов и пересадке соматического ядра исследователи сталкивались с неизбежной проблемой: некоторые гены были уже «запрограммированы» и имели определенную биологическую задачу

    К примеру, превратить те или иные клетки в кожу. Ученые нашли способ «обнулить» эти установки: они обработали клетки химическими агентами, которые модифицировали гистоны — белки, отвечающие за укладку ДНК. «Ненужные» гены дезактивировались, «нужные» — стали активными, и из зародышей удалось вырастить двух здоровых макак.

    Как и в случае с Долли, попыток было много. Из 127 яйцеклеток получили 109 эмбрионов, 79 из них развились до стадии бластоцисты, когда их можно было пересадить в матку. У доноров прижились только четыре эмбриона, а родились всего две макаки. Конечно, шансы на успех повысились, однако многие биологические механизмы до сих пор неизвестны, из-за чего метод несовершенен.

    Тем не менее клонирование активно используется, и даже человека не миновала чаша сия.

    Нет-нет, армию клонов еще никто не создал, но в биомедицине применяется терапевтическое клонирование. Как и при создании Долли, можно взять неполовую, соматическую клетку и перенести ее ядро в донорскую яйцеклетку, которая делится и образует бластоцисту — полый шар из эмбриональных клеток. Те из них, что составляют внутренний слой, (так называемые эмбриональные стволовые) обладают огромным потенциалом, именно из них формируется зародыш, а внешние дадут в будущем пуповину и плаценту. Если использовать определенные факторы роста, то можно направить дифференцировку эмбриональных стволовых клеток по нужному пути — например, вырастить искусственную кожу или щитовидную железу.

    Терапевтическое клонирование применяют и для лечения людей (но лишь в ряде стран, например в Великобритании или Бельгии), и для исследований. В 2006 году в Австралии была выдана первая в мире лицензия на клонирование человека — разумеется, исключительно в научных целях.

    В России все разработки по терапевтическому и репродуктивному клонированию приостановлены: критики метода считают, что разрушение бластоцисты (а без него не получить нужные клетки) сродни уничтожению человеческого эмбриона. Возникает острый этический вопрос, по которому ведутся жаркие и нескончаемые споры: можно ли создавать организм, чтобы разрушить его, даже если это спасет другого человека?

    А ведь еще недавно Россия была страной, где разрешалось даже выращивать живых клонов людей.

    В мае 2002 года был принят федеральный закон о временном запрете как на репродуктивное (создание полной копии) клонирование человека, так и на терапевтическое (выращивание тканей и органов). Он действовал пять лет, а потом… перестал. Следующие три года клонирование не регулировалось ничем, кроме совести исследователей. Не существовало ни единого закона, ни единой поправки, которые запрещали бы какие-либо манипуляции с эмбрионами и пересадкой ядер. Однако в 2010 году на этот пробел в нашем законодательстве обратили внимание, и Дмитрий Медведев подписывает новый федеральный закон о поправках в старый: теперь клонирование человека в любых целях запрещено, пока не будут приняты нормативные акты, его разрешающие.

    Еще в 70 странах действуют похожие запреты — не только из-за несовершенства технологий, но и, разумеется, из-за проблем этического характера.

    При переносе ядра в донорскую яйцеклетку, действительно, получается новый организм, правовой статус которого никак не определяется.

    При терапевтическом клонировании ученые имеют право выращивать такой эмбрион человека до 14 дней. Этого достаточно, чтобы яйцеклетка образовала бластоцисту. Также именно к 14-му дню появляется первичная полоска — предшественник центральной нервной системы. И тут начинаются разногласия. С точки зрения биологии эмбрион не рассматривается как отдельный организм: он зависит от условий окружающей среды и не способен выжить вне ее. С другой стороны, в этот период становится уместным разговор с позиций морали и этики — ведь из эмбриона может вырасти человек.

    А вот с точки зрения религии с момента создания (или зачатия) эмбрион уже наделен разумом. Следовательно, эксперименты над ним или его разрушение для выделения необходимых клеток — это преступление и попрание эмбрионального права на жизнь.

    В 2000 году был принят документ «Основы социальной концепции Русской Православной Церкви». В 12-й главе «Проблемы биоэтики» рассматриваются наиболее дискуссионные вопросы, связанные с абортами, контрацепцией, биомедициной и клонированием, и среди прочего в ней говорится: «Замысел клонирования является несомненным вызовом самой природе человека, заложенному в нем образу Божию, неотъемлемой частью которого являются свобода и уникальность личности. Вместе с тем, клонирование изолированных клеток и тканей организма не является посягательством на достоинство личности и в ряде случаев оказывается полезным в биологической и медицинской практике».

    Может показаться, что РПЦ разрешает клонирование в терапевтических целях, но это не так.

    Разрушение эмбрионов для получения стволовых клеток, которые затем можно применить для выращивания органов и тканей, запрещено и приравнивается к убийству.

    Кстати, религиозные деятели активно критикуют и вспомогательные репродуктивные технологии. Наиболее известен среди них протокол ЭКО, о категорическом неприятии которого заявляет РПЦ: считается, что в этом случае нарушается целостность личности человека, а «расчленяя» оставшиеся в ходе такой процедуры эмбрионы, мы тем самым губим уже зародившуюся жизнь.

    И все же одной позиции церкви было бы недостаточно для надлежащего контроля биотехнологической отрасли. Поэтому в 2017 году вступил в силу обладающий наибольшей юридической силой и самый полный в России Федеральный закон «О биомедицинских клеточных продуктах», регулирующий не только правовые, но и многие технологические аспекты. Например, в нем говорится о недопустимости разработки клеточных продуктов путем прерывания процесса развития эмбриона — даже созданного в лабораторных условиях. Это своего рода дополнение к предыдущему мораторию, о котором речь шла выше, — терапевтическое клонирование людей теперь окончательно запрещено.

    Итак, создавать двойников человека нельзя нигде, да и технологически это пока невозможно, а клонирование для получения идеально подходящих органов запрещено в большинстве стран. Но панические настроения, связанные с возможным появлением армий клонов, все равно усиливаются. Вызваны они и первобытным страхом, что наши двойники будут быстрее, выше и сильнее обычных людей, и боязнью наказания свыше — за создание рукотворного человека.

    Одни опасаются, что у клона не будет души, другие — что она все-таки будет. А если все же случится второе, то как такой человек станет себя ощущать?

    Очевидно, что до появления первого клона необходимо будет решить множество задач этического и культурного характера, сформировать определенное отношение общества к людям, родившимся («созданным»? «выращенным»?) подобным образом, позаботиться о том, чтобы они были обеспечены правами и возможностями.

    Кстати, мнение, что клоны имеют идентичную с донорской внешность, ошибочно: копируется только геном, а за фенотип, то есть внешний вид, отвечает множество других факторов — например, уже упоминавшаяся эпигенетика или окружающая среда.

    Так что об одной фобии можно забыть: миллионы одинаковых людей не окружат вас даже при постоянном клонировании всех и каждого.

    Большее удивление вызывает страх быть клонированным. С точки зрения биологии оставить свою точную копию на Земле — значит фактически добиться бессмертия, не физического, но по крайней мере генного. Однако многие противники клонирования с ужасом представляют, что их генетический материал будет жить, когда сами они уже умрут. Обычно те же самые критики запрещают использовать их органы для пересадки. Но если разобраться, то и этот страх на самом деле пустой. Перед вероятным развитием клонирования будет создана соответствующая правовая база и разработана процедура, предполагающая получение согласия от клонируемого. А значит, нечего беспокоиться: пара подписей — и бессмертным станет кто-то другой.

    Но это все в будущем. Пока же ученые имеют возможность только выращивать подходящие органы вместо многолетних поисков донора и разрабатывать способы лечения некоторых заболеваний с использованием клонированных клеток. Кажется, это осознали даже писатели-фантасты, которые перестали любезно снабжать общество новыми поводами для беспокойства. Тем не менее технология будет развиваться. И если сейчас нам кажется настоящим чудом рождение макак, то через десяток лет, возможно, и появление более интересных клонов станет обычным делом.

    Проблема клонирования животных и человека

    Пожалуй, одним из наиболее ярких достижений генетики за последнее время является эксперимент по клонированию овцы, успешно завершенный 23 февраля 1997 года учеными Рослинского университета в Шотландии под руководством Яна Вилмута. Для того, чтобы понять, почему публикация результатов эксперимента вызвала такой сильный общественный резонанс (в печати появились сотни публикаций, посвященных работе шотландских генетиков, а овечка Долли, выращенная в ходе эксперимента в течение нескольких недель не сходила с телевизионных экранов) нужно разобраться в сути проделанных работ.

    Итак, эксперимент проходил следующим образом. На первом этапе из вымени овцы была взята клетка молочной железы, причем активность ее генов была временно погашена. После этого клетка была помещена в ооцит – эмбриональное окружение, для того чтобы генетическая ее программа перестроилась на развитие эмбриона. Одновременно с этим из готовой к оплодотворению клетки другой овцы было удалено ядро, после чего клетка несколько часов охлаждалась до температуры 5-10 градусов. На следующем этапе яйцеклетка, точнее оставшаяся от нее цитоплазма была внесена в электрическое поле, где под действием электрического тока разрушились клеточные мембраны, и цитоплазма яйцеклетки слилась с ядром, выделенным из клетки молочной железы. Оплодотворенная таким образом яйцеклетка была помещена в матку третьей овцы, которая и выносила знаменитую Долли, геном которой идентичен геному «матери», из клетки которой было взято ядро. Ян Вилмут и его сотрудники не сразу добились успеха – шесть ягнят-клонов стали жертвой научных изысканий, так как обладали генетическими дефектами почек.

    Сходные эксперименты по клонированию животных проводились и раньше: еще в 70-е годы профессору Гердону из Оксфордского университета удалось осуществить пересадку ядра и таким образом клонировать лягушек, в 1995 году были клонированы крысы, проводились эксперименты с другими млекопитающими с тем лишь отличием, что вместо клеток молочной железы использовались клетки эмбриона. Колин Стюарт, известный генетик, работающий в Лаборатории исследования раковых заболеваний в Мэриленде, США, считает, что успех Вилмута во многом обусловлен тем, что ему удалось решить проблему отторжения ядра донорской клеткой, создав для ядра подходящую питательную оболочку.

    После публикации работы Вилмута, выяснилось, что еще несколько крупных научных центров были близки к успеху шотландских генетиков. Были рассекречены исследования ученых Орегонского центра изучения приматов: американцам удалось создать точные генетические копии человекообразных обезьян, правда, с использованием клеток зародыша. Выяснилось, что с 1993 году китайские генетики проводят работы по клонированию быков, российским ученым удалось клонировать каспийского осетра, а австрийцы заявили о том, что также располагают технологией генетического тиражирования.

    Успех клонирования млекопитающих не оставляет сомнений в том, что преодоление технических трудностей, связанных с клонированием человека, – лишь дело времени. В связи с этим возникает множество вопросов этико-правового характера, которые следует рассмотреть подробнее. Так каковы же будут последствия новых достижений генетики? Вот некоторые точки зрения.

    Мнения ученых по вопросу разрешения клонирования человека разделились. Сам Ян Вилмут считает, что клонирование человека абсолютно недопустимо, его французский коллега Жан-Француа Маттеи убежден в необходимости того, «чтобы ООН выработала специальные международные обязательные нормы по биоэтике, учитывающие последние достижения науки, вплоть до внесения дополнений в Декларацию прав человека». Саймон Фишел, научный директор клиники в Ноттингеме, напротив, считает, что «во многих отношениях клонирование может привести к огромным преимуществам». С этой идеей согласен, например, и российский академик Струнников, который изложил свою точку зрения в интервью газете «Известия».

    Реакция церкви на новое открытие была однозначной. Так Мартин Робра, секретарь Всемирного церковного Совета, заявил о необходимости введения моратория на генетические исследования. С резким осуждением экспериментов по клонированию выступил глава римско-католической церкви Иоанн Павел II. Газета «Оссерваторе романо», официальный печатный орган Святого Престола писала: «В научных исследованиях и экспериментах существуют границы, которые нельзя переступать не только по этическим соображениям, но и по причине, вытекающей из самого характера природы. Время от времени церковь уточняет эти границы, осуждая утилитарный подход к ним и отвергая все то, что, даже будучи технически возможным, не может быть оправдано с моральной точки зрения».

    Какой бы точки зрения не придерживались власти, ясно одно – вопрос о клонировании человека нуждается в правовом регулировании. Реакция политиков не заставила долго ждать. Билл Клинтон, например, заявил: «Это замечательное открытие (клонирование) поднимает множество важных вопросов. Оно может принести пользу в сферах науки и сельского хозяйства, однако чревато серьезными этическими проблемами». Уже в июне этого года на основании рекомендаций Национальной консультативной комиссии по вопросам биологической этики Клинтон направил в конгресс законопроект, запрещающий клонирование людей как в государственных, так и в частных институтах. Дело в том, что по американским законам правительство может регулировать деятельность лишь тех учреждений, которые финансируются из государственного бюджета, поэтому в США вопрос о коммерческом использовании достижений науки, который обсуждался в предыдущей главе, стоит довольно остро.

    В Европе уже есть законодательная основа для запрещения клонирования человека – недавно Совет Европы одобрил Конвенцию по правам человека и биомедицине, в которую нужно будет внести лишь некоторые дополнения. Этот документ, налагающий строгие ограничения на возможные злоупотребления достижениями медицинской и биологической науки, в апреле 1997 года был открыт к подписанию 40 странами – членами Совета Европы. В Великобритании принятый в 1990 году закон «Об оплодотворении и эмбриологии» запрещает клонирование человека с использованием клеток эмбриона, однако, по мнению Шейлы Маклин, профессора права и медицинской этики университета Глазго, «эта технология не использует эмбрион, она использует взрослых особей». Споры по поводу запрещения клонирования чуть было не привели к свертыванию проекта Вилмута, но ученым удалось отстоять результаты своей работы и продолжить исследования.

    Действительно ли стоит бояться последствий клонирования человека? Каковы возможности применения новой технологии на практике? Газеты всего мира трубят о тиражировании гениев, которые откроют человечеству новые горизонты, или, наоборот, маньяков и террористов, которые, создав двойника, станут неуловимыми. Эти предположения абсолютно беспочвенны, так как влияние воспитания и социальной среды на формирование личности журналистами не учитывается. Многих пугает возможность выращивания клонов ради получения органов, идентичных органам донора. Такую перспективу исключать нельзя, но уже сейчас проводятся куда более человечные эксперименты по выращиванию млекопитающих, органы которых в дальнейшем можно будет пересаживать человеку. Так технология трансплантации ядра увеличит шансы на успех при пересадке человеку свиного сердца. Велико значение новых методов для сельского хозяйства. Доктор Рон Джеймс, научный сотрудник фирмы “ППЛ Терапевтикс”, которая приобрела права на результаты работы Вилмута, считает вполне реальным клонирование элитных пород крупного рогатого скота и других сельскохозяйственных животных. Клонирование может быть применено и для спасения животных, занесенных в Красную книгу, и восстановления лесов, так необходимых для сохранения баланса в атмосфере. Новая технология пересадки ядра упростит создание трансгенных растений и животных, то есть организмов, в геном которых внесен какой либо посторонний ген, обуславливающий те или иные свойства, например холодостойкость и большую продуктивность, или выработку определенных веществ, в частности редких лекарств. Опыт создания трансгенных организмов имеется и у иностранных и у наших российских ученых. Одной из последних успешных работ ученых РАСХН в этой области было выведение трансгенной овцы, которая в процессе жизнедеятельности вырабатывает химозин – сычужный фермент, сбраживающий молоко. Фермент этот необходим для производства сыра, и теперь одна единственная овца обеспечивает редким веществом практически всю сырную промышленность России.

    Стоит рассмотреть и влияние новых открытий генетики на общественное мнение в целом. На мой взгляд, весьма интересна точка зрения, которой придерживается Аксель Кан, директор Лаборатории исследований в области генетики и молекулярной патологии при Парижском институте молекулярной генетики. В своей статье, посвященной возможности клонирования человека, он в первую очередь рассматривает социальные последствия экспериментов в этой области. Он считает, что если раньше было возможным лечение наследственных болезней путем замены генов, то новые технологии, применяемые для клонирования, открывают куда более широкие перспективы. Кан отмечает, что в современном обществе все больше людей хочет иметь гарантию того, что все их наследственные признаки в точности будут переданы следующему поколению. Возможно, что это связано со все большей глобализацией культуры и потерей отдельными странами и культурами своей самобытности. Между тем проблема, связанная с неспособностью иметь детей вследствие заболеваний, определенного стиля жизни или иных причин, в развитых обществах приобретает все большее значение. Именно поэтому технология искусственного оплодотворения ICSI (intracytoplasmic sperm injection), позволяющая парам, не способным к воспроизводству, иметь детей, получила в обществе широкую поддержку. Что же касается технологий, применяемых при клонировании, то они дают возможность обходиться генофондом только одного из родителей, что делает вполне реальным рождение детей даже в гомосексуальных браках. Из этого следует, что при определенных условиях общественное мнение может склониться в пользу разрешения клонирования человека. На сегодняшний день, в соответствии с опросом общественного мнения, проведенным телекомпанией ABC, 53 процента американцев поддерживают идею продолжения экспериментов по клонированию животных, при этом 90 процентов категорически отвергают возможность клонирования человека. Как будут развиваться события дальше, какие еще сюрпризы преподнесет нам генетика, сказать сложно, но то, что эта наука может сильно повлиять на ход мировой истории, не вызывает сомнений.

    Клонирование человека возможно, но может оказаться бесполезным. Дело не только в этике

    Овечка Долли – не единственный удачный клон животного в истории. Учёные (гипотетически) уже способны клонировать человека. Что не так?

    Возможности современной медицины увеличивают продолжительность жизни, но что если омолаживание организма и замена изношенных органов станет не сложнее ремонта машины? Отчасти эта идея раскрыта в художественном фильме Майкла Бэя “Остров”, по сюжету которого клонирование человека к 2019 году превратилось в бизнес. Заказывая себе клона, клиент инвестирует в здоровую и долгую жизнь.

    В реальном 2019 году клонирование человека запрещено, но выращивание человеческих органов больше не считается научной фантастикой. Inforomburo.kz разбирается, что такое клонирование, как развивается отрасль и можно ли клонировать человека.

    С чего всё началось?

    Деление у одноклеточных организмов и вегетативное размножение у растений – тоже своего рода клонирование. Самый близкий пример из мира животных – однояйцевые близнецы, эмбрионы которых формируются в результате расщепления одной яйцеклетки. У них почти одинаковая структура ДНК, но точными копиями их не назовёшь из-за разного набора мутаций и эпигенетических факторов.

    Молодая наука эпигенетика утверждает, что активностью генов, не затрагивающих структуру ДНК, управляет окружающая среда и внешние условия, будь то рацион матери во время беременности или температура в детской комнате. Допустим, в период формирования плод не дополучил нужного количества пищи, и у него изменился метаболизм, потому что организм стал запасать пищевые ресурсы. Если он столкнётся с той же проблемой после рождения, новая привычка поможет выжить, но при благоприятных условия возрастёт риск ожирения и диабета в старости. Выходит, что даже природа не способная создать абсолютно точную копию живого существа. Способен ли на это человек? Идея о клонировании тревожит учёных больше века, но точную копию пока создать не удавалось, и даже приснопамятная овечка Долли – лишь приближенная версия оригинала.

    В 1885 году немецкий эмбриолог Ханс Дриш получил два идентичных организма, разделив клетки морского ежа. Позже в 1962 году оксфордский профессор Джон Гёрдон доказал, что со временем ядро клетки не меняется и может дать жизнь новому организму. Он заменил ядро незрелой яйцеклетки лягушки на зрелое из клетки кишечника. В результате появился головастик. Год спустя на базе этих исследований британский биолог Джон Холдейн применил к животным термин “клон”, который и вошёл в широкое употребление.

    Благодаря открытию ядерного переноса, учёные смогли клонировать животных из эмбриональных клеток, но настоящим научным прорывом стало первое клонирование взрослой особи. В 1996 году шотландские эмбриологи Ян Вилмут и Кит Кэмпбелл “подсадили” соматическую (неполовую) клетку вымени взрослой овцы в яйцеклетку другого животного, предварительно удалив из неё ядро. Благодаря двойному набору генов, содержавшемуся в клетке “оригинала” полученная яйцеклетка не нуждалась в оплодотворении. Её просто подсадили в матку к третьей овце, которая и выносила плод. Так на свет появилась знаменитая овечка Долли. Для её создания учёным понадобилось 277 яйцеклеток, в которые были перенесены ядра клеток клонируемого животного, и только один из 29 эмбрионов не остановился в развитии.

    В чём польза клонирования для человечества?

    В науке распространены три вида клонирования: генетическое, репродуктивное и терапевтическое. В первом случае клонируются определённые гены или участки ДНК, а репродуктивное клонирование позволяет копировать животных, что уже превратилось в бизнес по созданию генетических копий домашних питомцев. Такая услуга обойдётся в 100-150 тысяч долларов, но не факт, что клонированное животное сохранит все качества и характеристике оригинала, даже цвет шерсти лишь отчасти зависит от ДНК.

    Широкое применение репродуктивное клонирование может получить в животноводстве. В 2008 году в США управление по контролю за продуктами питания и лекарствами (FDA) признало мясо и молоко клонированных животных безопасным для человека. В Евросоюзе, напротив, в 2015 году ввели постоянный запрет на клонирование сельскохозяйственных животных и продажу пищевых продуктов из таких особей. Противники клонирования по обе стороны океана сомневаются в безопасности продукции из клонированных животных из-за недостаточной изученности технологии и её воздействия на организм клонов. Другой тормозящий фактор – дороговизна технологии.

    Альтернативный вариант животного клонирования на благо общества придумали китайские власти. В 2019 году в Поднебесной клонировали полицейского пса с лучшими характеристиками для несения службы. Китайские учёные считают, что дрессировка его клона потребует меньше времени и затрат по сравнению с обычным щенком той же породы. Также технология помогла бы в сохранении редких видов животных, но не факт, что популяция клонов будет приспособлена к выживанию. В отличие от клонирования половое размножение обеспечивает обмен и создание новых генетических комбинаций, что поддерживает разнообразие и устойчивость видов в условиях непредсказуемой внешней среды.

    Наибольший интерес представляет терапевтическое клонирование. В перспективе оно может упростить пересадку органов. Биологам уже удалось вырастить искусственную кожу и щитовидную железу, а эксперимент на мышах с дефицитом иммунитета показал, что иммунная система поддается восстановлению за счёт внедрения в организм эмбриональных столовых клеток. Этот строительный ресурс принимает форму клеток разных органов, тканей, крови и поддерживают иммунитет.

    Законно ли разрушение эмбриона в медицинских целях?

    В основе терапевтического клонирования лежит принцип ядерного переноса, благодаря которому появилась овечка Долли. Донорская яйцеклетка, объединённая с ядром соматической клетки, делится и образует бластоцисту – пузырь с эмбриональными клетками, необходимыми для выращивания органов и тканей. Спустя несколько дней из него формируется зародыш. Терапевтическое клонирование допускает выращивание эмбриона до двух недель. Столько нужно на формирование зачатков нервной системы.

    В 2017 году учёные впервые получили из человеческого эмбриона здоровые стволовые клетки. Исследованием руководил биолог Шухрат Миталипов. С середины 90-х годов он работает в США и сотрудничал с Китом Кэмпбелом – одним из создателей овечки Долли. В интервью порталу Meduza биолог отметил, что трансплантация клеточных ядер чаще всего проводится с целью перепрограммирования клеток. Например, из клетки кожи можно сделать нейрон. Для этого учёные условно “стирают” клетке память, что также её “омолаживает”.

    “Мы брали клетку кожи, допустим, 70-летнего пациента, вынимали ядро и трансплантировали его в цитоплазму яйцеклетки. Свое ядро из яйцеклетки мы удаляли, но она все ещё “думала”, что у неё остается именно оно. Потом мы давали стимул, и яйцеклетка с чужим ядром развивалась в ранний эмбрион. Затем мы получали из этого эмбриона эмбриональные стволовые клетки. Получается, что вот эта старая 70-летняя клетка кожи стала ранней эмбриональной клеткой, которой якобы всего 5 дней от роду. В основном все это нужно, чтобы понять, как клетка стареет. Можно ли повернуть время вспять? И конкретно в этом случае – да, мы можем повернуть время вспять. Не для целого организма, но для одной клеточки. Но иногда и этого достаточно, чтобы получить клеточную линию и затем уже делать новые клетки. Нейроны, клетки сердца и другие. И все они будут молодые. Они будут расти в чашке Петри, а затем мы сможем заменить ими устаревшие или мёртвые клетки в теле пациента”, – рассказал в интервью Шухрат Миталипов.

    В апреле 2019 израильские учёные первыми в мире напечатали живое сердце из человеческой ткани на 3D-принтере. Орган размером 2,5 сантиметра состоит из сосудов и клапанов, и будет пересажен животному в качестве эксперимента. Чтобы его напечатать, учёные преобразовали жировые клетки пациента в стволовые. Для сравнения, в 2015 году на МКС российский биопринтер напечатал щитовидную железу мыши, использовав эмбриональные клетки. Следующим шагом должна была стать печать человеческого органа, если бы в 2017 году в России не вступил в силу закон “О биомедицинских клеточных продуктах”. Он запретил любые разработки клеточных продуктов за счёт прерывания развития эмбриона, даже если он создан в лабораторных условиях. Подобные ограничения действуют еще в 70 станах, что откладывает клонирование органов человека на неопределённый срок.

    Почему нельзя клонировать человека?

    С технической точки зрения, создать клон человека не проблема. Но научное сообщество не пойдёт на это из этических соображений, подкреплённых протоколом о запрете клонирования в рамках Европейской конвенции о защите прав человека от 1998 года. В отличие от животных человек обладает разумом, и выращивание клонов из прагматизма противоречит человеческим ценностям. Идеи о клонировании как о попытке обмануть смерть тоже безосновательны. Генетическая идентичность не означает, что клон сохранит характер, привычки, воспоминания, опыт, убеждения и самосознание оригинала. Жизненный опыт невозможно передать через ДНК, а значит, клонированный индивид с его “исходником” будет объединять только внешность, и то в лучшем случае.

    informburo.kz в TikTok:

    присоединитесь к сообществу крупнейшего новостного канала в Казахстане

    От овечки Долли к клонированию человека. Правда или вымысел

    Клонирование живых существ – одна из самых обсуждаемых тем в современной биологии. Не так давно китайские ученые успешно клонировали приматов тем же способом, с помощью которого на свет появилась всем известная овечка Долли. И тут я задумалась, означает ли это, что в ближайшем будущем мы сможем создавать свои копии?

    Не спешите придумывать как бы вы стали использовать своих клонов, все не так однозначно. В чем же плюсы и минусы такого открытия? Давайте разбираться.

    Кто такие клоны

    Клонами ученые называют организмы, которые являются точной копией какого-либо объекта. Изначально термин использовали в микробиологии и селекции, но с развитием генетики он вошел в общее употребление.

    Вы знали, что клоны уже среди нас? Возможно, это ваши друзья, родственники или вы сами. Без паники, это не начало фантастического фильма, я всего лишь говорю об однояйцевых близнецах. Их считают клонами друг друга, потому что они возникли из одной оплодотворенной яйцеклетки. Но они не являются клонами своих родителей, так как имеют свой собственный набор генов. Природа позаботилась об увеличении генетического разнообразия на планете, чтобы мы могли адаптироваться к изменяющимся условиям окружающей среды.

    Если в отношении людей клонирование приносит больше вреда, чем пользы, зачем же тогда ученые так активно изучают этот вопрос?

    Ответ найдем в сельском хозяйстве. Дело в том, что при разведении животных половым путем не получается поддерживать одинаковые свойства у всего потомства. Часть придется выбраковать. Для решения этой проблемы ученые и стали искать возможность клонирования.

    Клонирование животных. Кто такая овечка Долли

    Впервые об овечке Долли я узнала в школе на уроке английского, а не биологии, как многие могли бы подумать. Мы читали и переводили текст из научного журнала. Тогда меня очень удивила эта история, в голове не укладывалось как такое возможно.

    Изучив различные источники, я узнала, что в сложном процессе участвовало три овцы. У первой овцы ученые взяли генетический материал с вымени, у второй – яйцеклетку, из которой заранее удалили собственный генетический материал. Затем, поместив образец с вымени в “пустую” яйцеклетку, ее подсадили в матку третьей овце, которая и родила овечку Долли.

    У Долли получились очень сложные родственные связи, которым позавидуют сценаристы индийского кино!

    Самая “близкая родственница” – первая овца, а Долли считается ее клоном. Их гены практически одинаковые. А вот вторая и третья овцы не имеют к Долли никакого отношения в генетическом плане. Отца у нее не было, но за него можно считать отца первой овцы, но тогда он одновременно ее дед.

    Долли была настоящей звездой первых газетных полос, к ней в загон съезжались корреспонденты со всего мира.

    При жизни Долли родила шестерых ягнят, зачатых естественным путем. Овечка прожила восемь лет, из-за тяжелой болезни легких, было принято решение усыпить ее, но и после этого ученые продолжили изучение организма первой клонированной овцы. А сейчас ее чучело выставлено в Королевском музее Шотландии.

    Клонирование человека. Зачем человечеству нужны клоны

    Всех ученых привлекает неизведанное. Клонирование человеческих особей – одно из них.

    Если задать людям вопрос “Зачем нам нужны клоны?”, можно услышать что-то вроде:

    1. Чтобы создать армию клонов для защиты территории страны;
    2. Чтобы можно было тестировать медицинские препараты;
    3. Чтобы они выполняли за нас всю работу;
    4. Чтобы не расставаться со своими родственниками, друзьями и любимыми;
    5. Чтобы сделать прорыв в современной биологии и т.д.

    Но так ли это необходимо? Например, если вы решили создать точную копию своего родственника, нужно помнить, что ученые создают его заново. То есть, его клон проходит все этапы развития от эмбриона до взрослого человека. Хотите увидеть свою бабушку младенцем и поменяться с ней местами? Странно, правда?

    Кроме того, создавая клона, ученые не могут быть на 100% уверены, что он будет абсолютной копией того человека, у которого взяли образец биоматериала для клонирования. Представьте, что ученые решили клонировать известных людей, которые своей деятельностью принесли огромную пользу миру. Хорошая идея? Несомненно. Но где гарантии, что, например, копия Илона Маска захочет продолжить дело своего оригинала? Внешние сходства будут точно, но в процессе развития, приобретая собственный опыт, он начнет отличаться.

    Методы клонирования

    Существует два вида клонирования: естественное и искусственное.

    Естественном клонирование происходит среди растений, животных и людей. Деление бактерий, вегетативное размножение растений или близнецы у людей – все это пример естественного клонирования.

    При искусственном клонировании учеными целенаправленно создаются клоны молекул и клеток. Различают несколько методов искусственного клонирования:

    1. “Перенос ядра” или репродуктивное клонирование

    Этот принципиально новый метод появился благодаря советскому эмбриологу Георгию Лапшову в 40-х годах ХХ века. Его суть в том, что ядро из неполовой клетки вводят в яйцеклетку из которой предварительно извлекли ядро. Именно открытие этого метода способствовало появлению овечки Долли.

    1. Генное клонирование

    В данном методе участие принимает ДНК, которую ученые делят на сегменты и вставляют в геном другого организма. Этот метод полезен в сельском хозяйстве и в медицине. Усовершенствованная ДНК позволяет повысить устойчивость растений к вредным насекомым. Или помогает биологам установить причины многих болезней и найти пути их лечения.

    Мне кажется, что с этим методом нужно быть аккуратнее. Да, он несомненно полезен для человека, но есть риск создания нового биологического оружия, неподвластного человеку. Не хотелось бы, чтобы сценарии фильмов-катастроф стали реальностью.

    1. Терапевтическое клонирование

    Такое клонирование позволяет создавать новые ткани и органы, которые впоследствие можно использовать для замены пораженных тканей на теле человека. Этот способ уже применяют на практике – в Великобритании выращивают кожу для пересадки, а в США – мочевой пузырь.

    Если человек научиться выращивать новые органы, решится проблема с очередью на пересадку органов. Исчезнет незаконная торговля людьми. Станет больше здоровых и счастливых людей.

    Чем клонированная копия отличается от оригинала

    Клонированный человек отличается от обычного тем, что имеет тот же генотип, что и у оригинала. Однако, ученые отмечают, что клон не является абсолютной копией человека, потому что наследует только генотип. В процессе своего развития он может приобрести индивидуальные внешние и внутренние признаки – фенотип.

    А это значит, что несмотря на то, что ваш клон будет словно ваше отражение в зеркале, характер, увлечения и взгляд на мир у вас могут отличаться.

    Случаи клонирования животных после овечки Долли

    С момента появления овечки Долли ученые клонировали 23 вида животных – рыб, лягушек, крыс и мышей, собак и кошек, лошадей, приматов и т.д.

    В основном, для тестирования в области медицины, нейробиологии и психологии. Для ученых, не отличающиеся друг от друга образцы – идеальная модель.

    Но гуманны ли опыты на животных, у которых тоже есть чувства и эмоции? И стоит ли идти против природы? Этот вопрос остается открытым и каждый ответит на него сам.

    С другой стороны, кто бы не хотел клонировать своего любимого домашнего питомца после его смерти или восстановить популяцию вымирающего вида редких животных? Если рассматривать вопрос с этой стороны, то я только за!

    У клонированных организмов может быть потомство? У них будут какие-то особенности из-за того, что они — потомки клона

    У клонированных организмов не должно возникнуть никаких проблем с появлением потомства. Это точно такие же организмы, с теми же функциями и потребностями. Единственное отличие в том, что их генотип идентичен генотипу оригинального организма.

    Однако, со временем, некоторые проблемы все же могут возникнуть. Вспомним, что природа позаботилась о том, чтобы мы могли приспосабливаться к меняющимся условиям жизни. Сейчас так и происходит. Но, если в будущем на планете будут существовать только клоны, то при размножении, их одинаковые клетки не будут мутировать, а это основное условии в развитии разнообразия видов и их устойчивости к агрессивной окружающей среде. Возможно, ученые придумают новые способы лечения клонированных людей. Например, для них можно выращивать новые органы, мы знаем, что этот способ уже активно используют в медицине. Или придумают лекарство, которое будет помогать адаптироваться к новым болезням. Но это лишь догадки.

    Почему многие считают, что клонирование нужно запретить? Что в этом опасного

    В условиях сельского хозяйства клонирование не опасно, а наоборот полезно и выгодно. Таких клонов удобно использовать в качестве пищи. Производитель всегда может гарантировать качество своего товара.

    Для людей мало значит являлся ли барашек, которого они съели на обед, личностью. Испытывал ли он какие-то чувства и эмоции. Поэтому к клонированию животных относятся положительно.

    Иначе обстоят дела с клонированием человека, ведь клоны – это те же люди, с чувствами и эмоциями. Это осознанная личность. Поэтому проводить над ними какие-либо опыты, продавать на органы или использовать в торговле людьми запрещено. Опасно то, что получив возможность клонировать человека, количество таких преступлений увеличится.

    Вопросы этики

    Как только стало возможным клонирование живых существ, появились и споры на эту тему. Одни люди за и считают это большим прорывом в науке, другие – против, так как считают, что клонирование нарушает все законы. На сегодняшний день у ученых нет проблем в клонировании человека. Но такая процедура запрещена во всем мире. Этот вопрос регулируется Дополнительным Протоколом к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства от 12 января 1998 года.

    Клонирование затрагивает религиозные вопросы, человеческое достоинство и индивидуальность и юридические аспекты жизни человека. Кроме того, стоит задуматься, а какие права и свободы будут у клона? Кем он будет в нашем мире? Будет ли иметь возможность выбрать путь своего развития?

    Так же неоднозначно обстоит дело и с человеком, у которого был взят биологический материал для создания клона. Получается, что создавая его точную копию, ученые нарушают его право на индивидуальность.

    И почему у двух абсолютно одинаковых человек будут совершенно разные права и обязанности? Кем они будут друг другу?

    Думаю, вы со мной согласитесь, что здесь больше вопросов, чем ответов. И прежде, чем начинать клонировать людей, ученым предстоит дать ответы на все вопросы.

    Заключение

    Изучив клонирование с разных позиций, можно сделать вывод, что нет однозначного ответа хорошо это или плохо. Несомненно, для медицины это огромный плюс и возможность помогать людям, бороться с ранее неизлечимыми болезнями. Делать сложные операция по пересадке кожи или других жизненно важных органов без участия доноров.

    Если отбросить вопросы этики по отношению к животным, то можно сказать, что в сельском хозяйстве тоже больше плюсов, чем минусов. Однообразие свойств позволяет сделать продукт более качественным. Это намного выгоднее для производителя. Кроме того, уменьшается риск пропажи зерновых и плодовых культур, так как их можно сделать более устойчивыми к окружающей среде.

    Что касается клонирования человека, я бы не спешила использовать технологию в реальном мире. Лучше пока просто смотреть фантастические фильмы, восхищаться происходящим на экране, удивляться необычным технологиям, или, наоборот, осуждать и бояться. Но прелесть фильма в том, что его всегда можно выключить, перемотать или поставить на паузу, чтобы вернуться в реальный мир. Мир, где каждый человек не похож на другого. Мир, где ты такой один. Уникальный, со своими способностями и недостатками. С родинкой на щеке, которая есть только у тебя.

    Введение

    Последние десятилетия XX века ознаменовались бурным развитием одной из главных ветвей биологической науки – молекулярной генетики. Уже в начале 70-х годов ученые в лабораторных условиях начали получать и клонировать рекомбинантные молекулы ДНК, культивировать в пробирках клетки и ткани растений и животных. Возникло новое направление генетики – генетическая инженерия. На основе ее методологии начали разрабатываться различного рода биотехнологии, создаваться генетически измененные организмы (ГМО). Появилась возможность генной терапии некоторых заболеваний человека, а последнее десятилетие XX века ознаменовалось еще одним важным событием – достигнут огромный прогресс в клонировании животных из соматических клеток.

    Разработанные методы клонирования животных пока еще далеко не совершенны. В процессе экспериментов наблюдается высокая смертность плодов и новорожденных. Еще не ясны многие теоретические вопросы клонирования животных из отдельной соматической клетки. Тем не менее, многие ученые с энтузиазмом восприняли идею клонирования человека. Опрос общественного мнения в США показал, что 7% американцев готовы подвергнуться клонированию. Вместе с тем, большинство ученых и многие политики высказываются против создания клонов человека. И их возражения и опасения вполне оправданы.

    Цель данного реферата – определить положительные и отрицательные стороны клонирования.

    История клонирования

    Клон – (от греч. сlon – отпрыск, ветвь) это группа клеток или организмов, происшедших от общего предка путём бесполого размножения и являющихся генетически идентичными. Примером клона можно назвать группу бактериальных клеток, образовавшихся в результате деления исходной клетки, потомков морской звезды, регенерировавших из частей разделённого материнского организма, клоном также являются все кусты или деревья, полученные путём вегетативного размножения. Однако вот млекопитающим способность размножаться путём клонирования природа не “предусмотрела”. Высокий уровень дифференциации клеток как бы “обратной стороной медали” обозначает утрату ними способности давать начало новому организму. Однако, как показала практика, ядро даже дифференцированной клетки сохраняет все потенции, необходимые для того, чтобы дать начало новому организму.

    Суть клонирования проста: требуется две клетки – одна, которая будет донором ядра и хозяин которой клонируется, и яйцеклетка, развитием которой и будет управлять подсаживаемое ядро. Собственное ядро яйцеклетки должно быть уничтожено (клетка энуклеирована). Опыт также показывает, что для клонирования лучше, если яйцеклетка не оплодотворена. Клетку-донор тем или иным способом заставляют перейти в так называемую G0-фазу или стадию покоя. После этого её ядро либо путём пересадки, либо слиянием клеток доставляется в яйцеклетку. Последняя стимулируется к делению и приступает к формированию эмбриона. Последний подсаживается в матку так называемой суррогатной матери, где в случае удачного развития формирует новый организм, являющийся генетически идентичным тому, который был донором ядра.

    Сейчас наиболее известны два варианта данной методики – так называемая Рослинская и Гонолульская технологии. Первая была использована при клонировании овцы Долли Яном Вильмутом и Китом Кембеллом из Рослинского института в 1996, а вторая – группой учёных из Университета Гавайи в 1998, в результате чего было получено полсотни клонов мыши.

    История клонирования весьма насыщена и динамична. Первые опыты, связанные с клонированием, по крупному счёту, начали проводить лишь около сотни лет назад. Вот вкратце весь список основных открытий, в результате которых “копирование” живых организмов стало возможным.

    1902 – Ганс Шпеманн проделывает опыт по разделению раннего эмбриона саламандры. Обе части зародыша развиваются в нормальных животных. Опыт доказывает, что даже отдельные клетки содержат информацию, достаточную для формирования целого нового организма.

    1928 – тот же Шпеманн производит первую пересадку клеточного ядра, тем самым закладывая основы метода, который будет ключевым в будущих экспериментах по клонированию.

    1952 – учёные Бриггс и Кинг путём клонирования получают поколение головастиков.

    1958 – Ф. Стьюард выращивает целое растение моркови из единственной клетки.

    1962 – Дж. Гердон получает клон лягушки, выращенный из дифференцированных клеток взрослого животного.

    1963 – Дж.Б.С. Холдейн вводит термин “клон”.

    1981 – Карл Иллменси и Питер Хоппе объявляют, что им удалось клонировать мышь путём пересадки ядра из клетки эмбриона в яйцеклетку. Однако их результаты не удаётся подтвердить другим специалистам. Позже выясняется, что результаты опыта были сфальсифицированы.

    1984 – датский учёный Стин Вилладсен сообщает, что ему удалось клонировать овцу из клеток недельного эмбриона путём так называемого “сдваивания” (“twinning”).

    1986 – Фёрст, Пратер и Айстоун клонируют корову из эмбриональных клеток.

    1990 – начало проекта “Геном человека”.

    1994 – Нил Фёрст получает генетические копии телят из эмбриональных клеток. Зародыши достигают по крайней мере 120-клеточной стадии.

    1996, июль – рождение овцы Долли, первого крупного животного, клонированного с использованием ДНК взрослого животного (клеток молочной железы). Опыт удался с 276 попытки. Официально это событие было освещено лишь в 23 февраля 1997. После Долли учёные шотландского Института Рослин (Roslin Institute) клонировали ещё 7 ягнят трёх различных пород.

    1997, 4 марта – в ответ на бурную реакцию общественности, вызванную дискуссиями относительно возможности клонирования человека, президент США Билл Клинтон подписывает 5-летний меморандум, запрещающий использование государственных средств на опыты по клонированию человека на территории страны.

    1997, июль – команда учёных, клонировавших Долли, представляет Поли – клонированную овцу, содержащую человеческие гены. Развитие темы относительно получения необходимых человеку белков от клонированных животных в промышленном масштабе.

    1997, декабрь – клонирование Долли признано журналом Science научным достижением года.

    1997 – Ричард Сид объявляет о планах заняться клонированием человека.

    1998, июль – группа учёных из Гавайского института объявляет, что с октября 1997 клонировала 50 мышей из дифференцированных клеток, при этом используя новую методику, которая обещает быть более эффективной, нежели использованная при клонировании Долли.

    1998, декабрь – японские учёные сообщают, что получили 8 клонов из клеток взрослой коровы – третьего клонированного млекопитающего.

    1999, май – Институт Рослин покупается биотехнологической компанией Geron. Вскоре Япония, Индия и большинство европейских стран принимают законопроекты, запрещающие клонирование, либо регулирующие исследования в данном направлении. (Однако уже достаточно скоро законодательное давление начинает слабеть).

    2000, март – группа, клонировавшая Долли, клонирует свинью. Учёные выражают надежды на использование генетически модифицированных свиней в качестве доноров органов для трансплантации.

    2002, февраль – японские учёные сообщают, что клонированные ними мыши гибнут в раннем возрасте, а также подвержены ожирению. Они выражают сомнение относительно безопасности клонирования.

    2002, февраль – американские специалисты представляют 2-месячного клонированного котёнка, названного СС (от “carbon copy”).

    2002, май – американский специалист по репродуктивной медицине Панайотис Завос (Panayiotis Zavos) из Лексингтона, Кентукки обещает приступить к клонированию человека позже в этом же году.

    2002, ноябрь – итальянский учёный Северино Антинори сообщает, что одна из пациенток, участвующих в его проекте, должна родить клонированного ребёнка (мальчика) в январе 2003. По его словам, клоны вынашивают ещё по крайней мере две женщины.

    2002, декабрь – представители компании Clonaid обещают представить миру первого клонированного ребёнка ещё до конца 2002 года.

    2002, 27 декабря – Clonaid сообщает о рождении первого клонированного ребёнка (девочки Евы). По их словам, ребёнок, появившийся на свет путём кесарева сечения 26 декабря, при рождении имел вес около 3,1 кг и чувствует себя вполне нормально. В ближайшие недели компания ожидает рождения ещё нескольких детей.

    Итак, по утверждению Бриджит Буаселье (Brigitte Boisselier), руководителя компании Clonaid, 26 декабря посредством Кесарева сечения на свет появилась девочка, названная Евой, которая является первым человеческим клоном. На следующий день Буаселье выступила на пресс-конференции в Голливуде, Флорида, где заявила, что ребёнок “чувствует себя очень хорошо”. Вес новорожденной составляет около 3,1 кг, и девочка является клоном женщины 31 лет, муж которой бесплоден. Место рождения ребёнка, а также местонахождение и личность его родителей неизвестны. Глава Clonaid уверенно заявила, что общественность в праве считать её и представляемую ней компанию мошенниками, однако уже через неделю (“8-9 дней”) будут получены результаты лабораторных тестов, которые должны подтвердить генетическую идентичность новорожденной и её 31-летней “матери-донора”. Генетические тесты должен был проводить журналист издательства ABC News Майкл Джиллен, некогда математик Гарвардского университета.

    Реакция специалистов на выступление госпожи Буаселье была довольно скептической. Так, в частности, С. Антинори выразил своё сомнение в достаточности квалификации членов Clonaid для осуществления удачного клонирования и добавил, что заявления такого рода вряд ли имеют научную основу и чреваты лишь замешательством в широких кругах общественности. Многие специалисты высказывали опасения относительно высокого процента патологий у клонированных детей, если таковые всё-таки родятся, ссылаясь на опыт клонирования предыдущих семи видов млекопитающих.

    Сообщение о появлении на свет человеческого клона повлекло очередную волну негодования противников клонирования и дебаты относительно запрета каких-либо форм клонирования.

    Однако перед тем как продолжить рассказ о дальнейшем ходе событий, нельзя не упомянуть более подробно о Clonaid, небольшой компании, находящейся на Багамских островах, название которой так внезапно попало на первые страницы газет всей планеты.

    Clonaid – компания, которая была основана в феврале 1997 года Раэлем, главой движения раэлитов и группой инвесторов на Багамских островах. Предназначением компании было объявлено клонирование человека, и, что любопытно, ещё в 2000, согласно данным на сайте компании, в списках желающих было более 250 богатеньких граждан, готовых выложить 200 000 долларов за услуги клонирования. В 2000 главой компании была назначена уже известная нам Бриджит Буаселье, епископ секты раэлитов. Госпожа Буаселье является доктором физики и биомолекулярной химии и до этого, как сообщается, возглавляла крупную фармацевтическую компанию во Франции.

    Как далее сообщается в истории компании, в 2000 году Буаселье имела контакт с некой бездетной американской парой, первым крупным инвестором Clonaid, которая, вероятно, и является родителями недавно рожденной Евы. Первые работы по клонированию были начаты в начале 2001.

    Позже в этом же году компания, чтобы избежать излишнего интереса со стороны американского правительства, перебазировала свои лаборатории на территорию “другой страны, где клонирование является легальным”.

    Специалисты компании работают над созданием следующего поколения клонов, среди которых будут также дети больных СПИДом, для которых клонирование открывает способ рождения незараженных потомков.

    Существуют и более “смелые” прогнозы самого Раэля, главы секты, в частности, относительно того, что вскоре станет возможным перенос памяти и сознания из одного тела в другое, клонированное, что позволит жить вечно, а также насчёт “вечной жизни в компьютере”, нанотехнологий, которые сделают ненужными сельское хозяйство и тяжелую промышленность, и других не менее смелых достижениях, которые ожидают человечество уже в ближайшие 20 лет. Кстати, более подробно обо всём этом можно прочитать в книге Раэля “”Да” человеческому клонированию”.

    Раэль – духовный наставник раэлитов, а в прошлом Клод Ворилон (Claude Vorilhon), французский журналист, которого 13 декабря 1973 года якобы посетили пришельцы и обратились с просьбой организовать на Земле “посольство инопланетян”, дабы те могли вернуться сюда.

    Оказывается, жизнь на нашей планете является никаким не результатом биологической эволюции, а есть продукт целенаправленного клонирования, осуществленного инопланетянами 25 тысяч лет назад. Они клонировали человека по своему образу и подобию (кстати, согласно описанию, пришельцы были где-то 1,2 метра, имели длинные темные волосы, миндалевидные глаза, кожу цвета оливок и “источали юмор и гармонию”). Также они поведали Раэлю, что всё это время следили за нами, время от времени посылая специально обученных пророков – Будду, Моисея, Иисуса, Мухаммеда и т.д., которые обучали людей и должны были способствовать тому, чтобы люди не утеряли возможность потом узнать своих создателей (между прочим, раэлиты утверждают, что воскрешение Христа – также результат клонирования). И вот теперь они, то есть пришельцы, считают, что мы достаточно развиты, дабы встретиться непосредственно со своими создателями. Но они очень уважают нашу свободу и право выбора и предоставляют право самостоятельно решить вопрос относительно встречи и подготовиться.

    Сейчас, по утверждению раэлитов, их ряды насчитывают около 55 тысяч членов в 84 странах мира. Согласно описанию, секта является добровольным бесприбыльным обществом, которое преследует преимущественно просветительские цели и стремится подготовить человечество к большим изменениям, грядущим в ближайшие годы.

    Но все же, что касается клонирования. Обещанная Буаселье неделя прошла, однако официального подтверждения того, что родившийся ребёнок является клоном, так и не последовало. Тем не менее, 3 января появилось сообщение относительно того, что Clonaid ожидают рождения второго ребёнка, которое должно произойти в Европе и ещё до воскресенья (5 января). Тестирование первого ребёнка-клона и его матери, начало которого назначалось на 31 декабря, было отложено в связи с тем, что родители не определились, хотят ли они называть себя или нет. Суд штата Флорида постановил передать ребёнка под опеку государства, мотивируя это тем, что, скорее всего, новорожденный может иметь врожденные патологии и государство чувствует ответственность за его здоровье. По словам Буаселье, родителям давалось 48 часов на то, чтобы решить, раскрывать ли общественности секрет своей персоны или нет. В последнем случае генетические тесты будут проведены на втором ребёнке, который, возможно, будет более доступен, поскольку родится в Европе и стране с более подходящими для этого условиями.

    Далее события развертывались следующим образом. 5 января, в воскресенье, Буаселье объявляет о рождении второго клонированного ребёнка – девочки, клона датской лесбийской пары. По словам Бриджит, роды имели место в пятницу, и вес девочки составляет 2,7 кг. О том, в какой стране появился на свет ребёнок, глава Clonaid умалчивает. Она также добавила, что компания ожидает рождения ещё троих клонированных младенцев.

    Научное сообщество продолжает придерживаться скептической точки зрения. Довольно многие полагают, что выступления Буаселье и заявления относительно получения компанией человеческих клонов не имеют научной подоплеки и рассчитаны лишь на публику. Пятое января, однако официального подтверждения генетической идентичности первого ребёнка и его матери до сих пор нет.

    7 января. Clonaid заявляет, что родители ребёнка отказываются разрешить ДНК-тесты, мотивируя это опасениями потерять ребёнка. В заголовках статей о Clonaid всё чаще появляются слова “фальсификация”, “тщательно продуманный обман” и тому подобное.

    20 января. Clonaid заявляет о том, что со дня на день ожидается рождение ещё одного клона. В этот раз клон – мальчик, который якобы является генетической копией двухлетнего ребёнка, погибшего 18 месяцев назад – должен появится на свет в японской семье где-то на территории Японии. Экспертиза ранее рожденных клонированных детей так и не проведена.

    Клонирование

    Можно получить потомство млекопитающих, генетически идентичное живым взрослым особям.

    В 1996 году весь мир был взбудоражен новостью об овечке Долли. В результате экспериментов, выполненных под руководством Яна Уилмута, родилась овца, генетически идентичная взрослой овце. В норме (см. Законы Менделя) особь вырастает из одной оплодотворенной яйцеклетки, получив половину генетического материала от одного родителя и вторую половину — от второго. При клонировании же генетический материал берут из клетки одной живущей особи. Делается это так: из одной оплодотворенной клетки (зиготы) удаляют ядро (в котором находится ДНК). Затем извлекают ядро из клетки взрослой особи этого же вида и имплантируют его в лишенную ядра зиготу. Это яйцо имплантируют в матку самки данного вида и дают ему возможность расти, пока не придет время родов.

    Сенсационность клонирования, принесшая Яну Уилмуту и Долли мировую известность, заключается в характере изменений клеточной ДНК по мере развития эмбриона . В начале в зиготе «включены» все гены, другими словами, все они могут работать. Однако в определенные сроки клетки становятся специализированными — в них отключаются разные гены, и их эффект больше не проявляется (на языке генетиков это называется «они не могут экспрессироваться»). Например, в каждой клетке вашего организма есть гены, отвечающие за синтез инсулина, но при этом инсулин вырабатывается только определенными участками поджелудочной железы. Во всех остальных клетках вашего тела (например, в клетках кожи, нервных клетках головного мозга) ген инсулина отключен.

    Очевидно, что в ДНК, имплантированной в оплодотворенную яйцеклетку, какие-то гены уже отключены; какие именно и в какой последовательности — определяется тем, из какого органа взрослой особи была получена клетка. Оказывается, оплодотворенное яйцо — мы до конца не понимаем, как это происходит — способно вновь установить часы клетки на «0», т. е. вновь включить все гены, благодаря чему становится возможным нормальное развитие эмбриона. В этом суть великого открытия Уилмута.

    Не все попытки клонирования оказываются успешными. Одновременно с Долли эксперимент по замене ДНК был проведен на 273 других яйцеклетках, и лишь в одном случае выросло живое взрослое животное. После Долли были клонированы многие виды млекопитающих, назовем лишь некоторых — корова, мышь и свинья. Из яйцеклетки мыши получено несколько поколений клонированных животных — клоны, клоны из клонов, клоны из клонов и т. д.

    Серьезнейшие разногласия вызвала возможность применения данной технологии к человеку. С одной стороны, новая технология несет ужасающую угрозу нравственности, поэтому клонирование человека надо запретить. С другой стороны, благодаря этой технологии много бесплодных супружеских пар получают шанс иметь биологически родственных им детей, и значит, по мнению многих, это вполне этично.

    Пока споры продолжаются, обратим внимание на один важный аспект. С технической точки зрения, клон, каким является Долли, всего лишь особь, ДНК которой идентична ДНК другой особи. Нам нередко приходится сталкиваться с особями, имеющими идентичную ДНК — мы называем их близнецами. Клон — это просто-напросто близнец, родившийся на несколько лет или десятилетий позже — «асинхронный близнец». Так же как нам никогда не пришло бы в голову ожидать, что один близнец может отдать другому свое сердце для пересадки, перспектива выращивания клонов для заготовки пересаживаемых органов — лишь страшный сон, который никогда не станет явью. Я на собственном опыте убедился, что стоит заменить слово «клон» на «близнец», как дебаты по клонированию человека утрачивают пафос.

    Не могу поручиться, но думаю, что ближе к 2010 году клонирование будет считаться не более предосудительным, чем оплодотворение в пробирке или другие современные методы лечения бесплодия. Поскольку клонирование — довольно простая процедура, предусматривающая использование стандартных приемов, я ожидаю в скором времени появления клонированных людей (если только это уже не произошло к тому моменту, когда вы читаете эти строки).

    Шотландский эмбриолог, родился в английском городке Хэмптон-Люси. В 1971 году окончил Ноттингемский университет, а в 1974 году получил докторскую степень за разработку методов замораживания свиной спермы. В том же году перешел в Институт Рослина рядом с Эдинбургом, где продолжает заниматься генетической инженерией домашнего скота. Уилмут установил причины внутриутробной смерти овец и свиней, связанные с нарушением развития и физиологией, затем начал исследовать методы улучшения поголовья домашнего скота. В связи с полемикой по поводу клонированных животных Уилмут заметил: «Я не провожу бессонных ночей. Я верю в высокую нравственность нашего вида».

    Читайте также:
    Термины по биологии для 9 класса ℹ основные понятия и определения по биологии, словарь биологических терминов
  • Рейтинг
    ( Пока оценок нет )
    Понравилась статья? Поделиться с друзьями:
    Добавить комментарий

    ;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: