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.
Будущее за фармакогеномикой
Фармакогеномика – это наука, изучающая зависимость реакции организма на лекарственные препараты от генетической наследственности индивидуума. Термин образован из слов фармакология и геномика и таким образом находится на пересечении фармацевтики и генетики.
В будущем лекарства можно будет подбирать под генетическую структуру каждого человека. Реакция человека на лекарства может зависеть от окружающей среды, питания, образа жизни и состояния здоровья. Но считается, что исследование генетической структуры человека станет ключом к созданию более эффективных и безопасных индивидуальных лекарств.
Вместо того, чтобы методом проб и ошибок подбирать пациентам нужное лекарство, врачи смогут проанализировать генетическую структуру пациента и с самого начала назначить более подходящее медикаментозное лечение. Это не только позволит избежать «гадания» при подборе подходящего лекарства, но и ускорит процесс выздоровления и повысит безопасность, так как снизится вероятность нежелательных реакций организма.
Вакцины, сделанные на основе генетического материала, ДНК или РНК, сохранят все полезные свойства современных вакцин, а риск, связанный с их использованием будет отсутствовать. Они будут активировать иммунную систему, не вызывая при этом заболевания. Эти вакцины будут недорогими, доступными, и их можно будет смоделировать так, чтобы они содержали несколько штаммов патогенных микроорганизмов.
В настоящее время проводятся интенсивные клинические исследования эффективности данного метода лечения.
Глеб Орлов.
Другие статьи на эту тему читайте здесь.
| посетите наш форумДомашняя ферма |
Зачем нужно клонирование
Создание клона человека — вопрос не только технический. Для этого нужны причина, эксперты, которые будут готовы помочь, и спонсор.
Привлечение миллиардеров может быть самой простой частью головоломки. В марте телеканал CBS показал сюжет про La Dolfina, аргентинскую команду, играющую в поло, игроки которой катаются на копиях одной и той же лошади. Предприниматель, которому пришла идея клонировать лошадь, техасский бизнесмен Алан Микер рассказал, что «богатейшие люди этой планеты обращались к нему с просьбой клонировать человека». Микер отказывался. Причина? Никто не сказал ему, зачем им понадобился клон.
Но одну причину мы знаем. Возможно, сильнейшую из всех. Когда я поговорил с фотографом Маст, она рассказала об опустошении, связанном с суицидом ее дочери.
Маст осталась собака Мии, Билли Бин, и она решила клонировать ее, когда собаки вот-вот исполнилось 14. «Я боялась, что все приведет к тому, что я забуду Мию, что я готова ее забыть», говорит Маст. «Я подумала о том, что вот-вот потеряю собаку, и совершенно отчаялась. И тут меня осенило: о, мой Бог, я ее клонирую! Я была в отчаянии».
Маст обратилась к ветеринару, который взял образец кожи собаки, и отправила ее в компанию PerPETuate. За 1300 долларов PerPETuate подготовила серию клеток из кожи собаки и сохранила клетки в жидком азоте для дальнейшего клонирования. Эта услуга, по сути, недорогой способ сохранить ДНК животного на случай, если вы решитесь выложить 50 000 долларов за клонирование. Основатель PerPETuate Рон Джиллеспай говорит, что хранит замороженные ткани собак, кошек и даже льва из мексиканского зоопарка. Маст — не единственная, кто решил клонировать собаку, принадлежащую погибшему ребенку, говорит он. Однако компания не сохраняет клетки людей. Ни усопших родственников, ни кого другого.
Билли Бин и ее клон Ганни
Клетки Билли Бина отправились в ViaGen Pets, техасскую компанию, которая предоставляет услуги клонирования. В сентябре 2017 года Маст узнала, что клонированные эмбрионы Билли Бина были переведены в суррогатную собаку. Через два месяца она выбрала нового щенка. У собаки «была настоящая душа и все, что было у моей дочери — веселье, дружелюбие, доброта, людей к ней так и тянуло», говорит она. «Я чувствую, что осталась тактильная связь, не только духовная».
И я, наконец, спросил Маст: клонировала бы она Мию, если бы выпал шанс?
Она сказала, что не может ответить на этот вопрос. «Когда у тебя умирает ребенок, тебя выбивает из колеи. Ты не можешь принять рациональное решение».
Фактически она признает, что люди решили, что она «перешла черту», когда решила клонировать собаку. «Это была отчаянная попытка с моей стороны. Мои другие дочери решили, что я спятила. Но это сработало».
Как клонирование этих обезьян изменит нашу с вами жизнь?
Одна из клиенток ViaGen
Со временем ViaGen открыла новое подразделение, которое занялось клонированием домашних питомцев. Любой желающий может принести своего кота или его труп (если клетки сохранились невредимыми) и получить через несколько месяцев его генетическую копию. Стоит это удовольствие 50 тысяч долларов (2 миллиона 800 тысяч рублей). Сумма немаленькая, но любящих хозяев, готовых на все ради четвероного друга, тоже оказалось предостаточно. Сейчас на сайте компании больше пятидесяти радостных отзывов, очень похожих друг на друга. Любимого кота/пса сбила машина/скосил рак, и вот он уже вернулся с того света, как будто новый.
Куда интереснее люди, оценившие сервис компании в Facebook. Одни пишут, что единственного клона им показалось недостаточно, поэтому они завели сразу двоих или троих. Вторые, что привыкли к своему коту, смотрящему разноцветными глазами, поэтому о других питомцах и не помышляют. А третьи, вопрошая, наверное, к небу называют подобный бизнес безумием и сокрушаются, что Бог, видя это, наверняка плачет на небесах.
Хван У Сок
Как ни странно, но у ViaGen есть конкуренты, завышающие стоимость своих услуг. Корейская компания Sooam Biotech, которую основал скандально известный биолог Хван У Сок, поднимает ценник до 100 тысяч долларов за операцию (5,6 миллиона рублей). Ранее Хван У Сок заявлял, что получил эмбриональные стволовые клетки человека путем клонирования, но когда оказалось, что это неправда, он с позором вылетел из государственного университета. Несмотря на этот скандал, люди со всего мира охотно несут ему деньги, надеясь вернуть лохматых зверушек. И на этот раз биолог, похоже, никого не обманывает.
Британская пара, потерявшая в 2014 году таксу, прослужившую им 15 лет, вернула ее двойника благодаря Sooam Biotech, а в начале января клонированная собака забеременела. Ее щенки будут нести код ДНК, который в противном случае затерялся бы после смерти оригинала, но благодаря усилиям человека он сохранится и продолжит дальнейшую эволюцию таким, каким его сделала селекция. Звучит как фантастика, но это уже реальность и довольно жуткая.
Удачные примеры домашних питомцев, рождённых «из пробирки»
Ни одна клиника не называет точных цифр и не выдаёт тайну о том, сколько животных они клонируют ежегодно. Эта информация является строго конфиденциальной. Если следить за новостями, происходящими в мире, можно сказать, что этот показатель достаточно высок. Так, регулярно появляется информация о вновь клонированном домашнем питомце. Естественно, это дорогостоящий процесс, и доступен он только обеспеченным заводчикам.
Вечные домашние питомцы
17 октября 2004-го года американской клиникой Genetic Savings and Clone был клонирован 17-летний мейн-кун Ники. Его хозяйка Джулия потратила 50 000$ на то, чтобы воссоздать точную копию своего преданного любимца, который умер за год до появления клона. Как говорит сама заводчица, клон полностью унаследовал характер предшественника.
Мейн-кун Ники — кот, клонированный в США по заказу хозяйки Джулии
В 2008–2009-м годах в Южной Корее был клонирован лабрадор Чейс, которого таможенники считали лучшей ищейкой. На эти цели из бюджета страны было выделено 240 000$. В результате процедуры на свет появилось 7 щенков.
Всем семерым клонам была дана кличка Топпи
В 2014-м году компания Sooam Biotech в Южной Корее организовала конкурс среди владельцев кошек и собак. Основное условие конкурса — отправить видеоролик с участием питомца, приз — возможность клонировать своего любимца. Победу одержали американка Ребекка Борн и её такса по кличке Винни. В результате на свет появилась маленькая копия таксы — Минни-Винни. Роды проходили путём кесарева сечения. Хозяйка говорит, что Минни-Винни ничем не отличается от «оригинала», так как полностью сохранила характер и повадки Винни. В 2018 году Мини-Винни родила двух щенят.
Клон Винни появился на свет после кесарева сечения, и Ребекка сказала, что малышка выглядела точно так же, как и «мама-оригинал»
В 2017 году голливудская звезда Барбра Стрейзанд клонировала свою любимицу породы котон-де-тулеар, которая умерла в возрасте 14 лет. В результате процедуры на свет появились два щенка — мисс Вайолет и мисс Скарлетт. Как заметила сама звезда, характеры питомцев сильно отличаются от характера их предшественницы.
В доме у Барбры Стрейзанд живут два клона её предыдущей любимицы и один щенок, появившийся на свет естественным путём
Многие обеспеченные люди стараются продлить жизнь своему питомцу, поэтому прибегают к клонированию. Но я считаю, что это крайне эгоистично, ведь в этот момент они думают только о своих чувствах. Ведь ни о каком продолжении жизни в этом случае речи не идёт. Они всего лишь получают приближённую копию своего любимца, который может иметь совершенно иные нрав и характер по сравнению с «оригиналом». На сегодняшний день на улицах городов бегает большое количество брошенных питомцев, которые нуждаются в помощи и ласке. Поэтому деньги, потраченные на клонирование, можно было бы потратить с большей пользой и тем самым помочь «бродяжкам».
Видео: боксёры-близнецы как результат успешного клонирования
На сегодняшний день клонирование — процедура, доступная только обеспеченным заводчикам животных. Получение положительного результата возможно исключительно в условиях лаборатории, поэтому проведение домашних экспериментов нецелесообразно, особенно если человек не обладает специальными умениями и навыками.
Плюсы и минусы клонирования растений
Увеличение числа растений посредством клонирования имеет как преимущества, так и недостатки. Для клонирования мы отбираем образцы с самыми высокими качественными характеристиками. Например, будем отбирать усики тех кустов клубники, на которых зреет самая крупная и сладкая ягода. Или выберем луковицы самых ярких и устойчивых к холодам тюльпанов. Каждый дачник может привести множество примеров клонирования растений на своем огороде. Как доказала практика, популяция растений, выращенных с помощью клонирования намного чище и плодовитее, чем популяция, выращенная из семян. Но существуют и темные стороны клонирования, из-за которых часто страдает качество клонов.
Почему фермеры снова забили тревогу (хотя это не связано с ГМО)?
Еще в 2006 году Управление по контролю за едой и лекарствами США начало проверку клонированного скота. Американцы обеспокоились безопасностью мяса дублированных животных. Волновались не только потребители, но и фермеры, которые понимали явные преимущества крупных производителей. Появись у компании корова, зарекомендовавшая себя как прекрасный образец вкуснейшей мраморной говядины, владелец тут же бы начал ее клонировать, поставляя на рынок «безупречный вкус» или любой другой красивый рекламный слоган.
О своем намерении клонировать крупные партии животных заявило несколько американских компаний и одна китайская под названием The Boyalife Group. В 2016 году ее представители объявили о том, что в ближайшее время они планируют выпускать сто тысяч клонированных коров ежегодно, а к 2020 году увеличить их число до миллиона. О своих успехах китайские производители с тех пор не сообщали, но, учитывая последний удачный опыт, вероятно, что среди вывозимой из Поднебесной говядины были и кусочки клонов.
Реклама ViaGen. Заменить коров на людей — и будет настоящий киберпанк
В Соединенных Штатах тоже работает сразу несколько успешных фирм, среди которых техасская ViaGen завоевала наибольшую известность. В 2008 году Управление по контролю за едой и лекарствами проверило их мясо и пришло к выводу, что опасаться нечего, хотя скептиков осталось предостаточно. Сегодня ViaGen — едва ли не крупнейшая компания, занимающаяся выращиванием клонированных животных больше 15 лет.
Процесс клонирования
Учёные проводят биопсию тканей у живого или мёртвого усатика. После берут клетки клонируемого животного. Затем у суки-донора забирают яйцеклетки и убирают из них ядро, содержащее генетический материал. После соединяют клетки с ДНК пса, которого собираются клонировать. Эмбрион имплантируют в матку суррогатной матери. Спустя 60 дней появляются щенята.
«Клон похож на «родителя». Но если у «оригинала» была особая структура шерсти, то копия отличается. Характер у клонов иногда отличный. Гены, безусловно, играют значительную роль
Но важно и воспитание. У человеческих близнецов ДНК идентично
А если они растут в разных условиях, то их личности будут различаться», – рассказывает сотрудник Сооам Дэвид Ким
А если они растут в разных условиях, то их личности будут различаться», – рассказывает сотрудник Сооам Дэвид Ким.
Клонирование верблюдов
Клонируют многих животных. В Арабских Эмиратах работает уникальный центр репродукции верблюдов. Основал учреждение вице-президент, премьер страны, эмир Дубая шейх Мохаммед. Первым клонированным верблюжонком стала Инжаз. Малышка родилась в 2009.
Искусственное воспроизводство кораблей пустыни – прибыльное дело. Оно привлечёт арабских миллионеров, сохранит генофонд животных, участвующих в верблюжьих бегах. Соревнования популярны на Ближнем Востоке, Пакистане, Австралии, Монголии.
Также процедура будет интересной для производителей верблюжьего молока. Оно питательное. Продукт полезен диабетикам, поскольку содержит инсулин. Также в состав входит витамин с и другие ценные вещества.
Клонирование домашних животных в России
В нашей стране ведутся отдельные научные работы по клонированию животных. Пока они не приносят результатов. В прошлом году в Якутии создали лабораторию изучения ДНК вымерших животных. Главная её задача – возрождение мамонта. Может, со временем институт начнёт клонировать и домашних усатиков.
А как вы относитесь к клонированию питомцев? Оставляйте свои комментарии.
Перевод Рындиной О. В.
Примечания
- Krens E.A., Molendijk L., Wullems G.I., Schilperoort R.A. In vitro Transformation of Plant Protoplasts with Ti-Plasmid DNA // Nature. 1982. Vol. 296. P. 72-74.
- Gurdon, JB (1962) The developmental capacity of nuclei taken from intestinal epithelium cells of feeding tadpoles. J Embryol Exp Morphol 10: 622-40
- ↑ Chaĭlakhian L. M., Veprintsev B. N., Sviridova T. A. Electrostimulated cell fusion in cell engineering (неопр.) // Biofizika. — 1987. — Т. 32, № 5. — С. viii—xi.
- Чайлахян Л. М., Вепринцев Б. Н., Свиридова Т. А., Никитин В. А. Электростимулируемое слияние клеток в клеточной инженерии. Биофизика, 1987, т.32, № 5, с. 874—887
- Xiao-yang Zhao, Wei Li, Zhuo Lv,, Lei Liu, Man Tong, Tang Hai, Jie Hao, Chang-long Guo, Qing-wen Ma, Liu Wang, Fanyi Zeng, Qi Zhou. iPS cells produce viable mice through tetraploid complementation. Nature 461, (3 September 2009), 86-90
- ↑
- (недоступная ссылка). Дата обращения: 27 марта 2015.
- ↑
- . NPR (24 января 2018).
- . Nat-geo.ru. Дата обращения: 23 августа 2019.
- Жабина А. Атака клонов: от экспериментов к бизнесу // Эксперт. — 2020. — № 11 (1155). — С. 58.
- Жабина А. Атака клонов: от экспериментов к бизнесу // Эксперт. — 2020. — № 11 (1155). — С. 58 — 59.
- Жабина А. Атака клонов: от экспериментов к бизнесу // Эксперт. — 2020. — № 11 (1155). — С. 59.
- Жабина А. Атака клонов: от экспериментов к бизнесу // Эксперт. — 2020. — № 11 (1155). — С. 59 — 60.
- ↑ Жабина А. Атака клонов: от экспериментов к бизнесу // Эксперт. — 2020. — № 11 (1155). — С. 60.
Узнать и содрогнуться
Я встретил Чибелли 15 лет назад, на пике шумихи о клонировании. Тогда казалось возможным создать копию человека в любой момент. Были громкие заявления от итальянского врача по имени Антинори, который якобы пытался это осуществить, и культ НЛО — Раэлян — которые якобы создали компанию по клонированию людей Clonaid. СМИ не различали пранк и реальность, поэтому в общественное сознание просочилась история о создании клонированного младенца по имени Ева. В 2002 году Национальные академии выпустили экстренный доклад на эту тему.
Но клонирования людей никогда не происходило. Причина очевидна в ретроспективе. В основу процедуры клонирования, подобной той, которая использовалась для создания овечки Долли в 1996 году, ученые взяли взрослую клетку и внедрили ее в яйцеклетку, связанную с ее собственной ДНК. В результате появляется клон-эмбрион.
Но этот процесс крайне неэффективен. Среди множества животных только один из сотни клонированных эмбрионов сможет выжить. Некоторые эмбрионы умирают еще на блюде ЭКО. Другие прекращают существовать в утробе. Из тех, которые смогли родиться, многие погибают от отклонений.
Вы бы «содрогнулись», узнав, что может произойти, если людей будут клонировать современными методами, писали в статье в New York Times в 2001 году.
Тем не менее клонирование крупного рогатого скота и домашних собак продвигается полным ходом. Потому что яйцеклетку можно собирать в достаточно больших количествах, чтобы компании могли справиться с внутренней неэффективностью технологии. Неудачные клоны — это просто расходы бизнеса.
Сегодня проблемы клонирования изучены намного лучше, чем тогда. Чтобы клетка кожи была клеткой кожи, ей не нужен полный набор генов. Поэтому многих просто недостает. Причина того, что клонирование вообще работает, состоит в том, что яйцеклетка обладает поразительной способностью возвращать гены обратно в процессе перепрограммирования. Но у яйцеклетки есть только несколько часов на это, а некоторые гены сопротивляются.
Именно эти сопротивляющиеся гены, которые заблокированы и не могут сыграть свою роль в развитии эмбриона, как полагают, «несут ответственность за кончину клонов», говорит Чибелли.
Лошадь
В 2003 году родилась первая в мире клонированная лошадь Прометея .
В 2006 году Пробежка , чрезвычайно успешный баррель гоночных лошадь, жеребец , был клонирован. Получившийся жеребец , Клейтон, стал первой клонированной лошадью, стоявшей на конном заводе в США.
В 2007 году , известный шоу – перемычкой и Thoroughbred , Gem Twist , был клонирован Франк Чапот и его семьи. В сентябре 2008 года родились Близнецы, за которыми последовало несколько других клонов, что привело к развитию племенной линии от Gem Twist.
В 2010 году первая живая лошадь, клонированная от лошади криолло, родилась в Аргентине и стала первым клоном лошади, произведенным в Латинской Америке. В том же году клонированная лошадь для поло была продана за 800 000 долларов – это самая высокая известная цена, когда-либо уплачиваемая за лошадь для поло.
В 2013 году всемирно известная звезда поло Адольфо Камбьязо помог своей команде с высоким гандикапом La Dolfina выиграть Открытый национальный чемпионат Аргентины, забив девять голов в матче 16-11. Два из них он забил верхом на лошади по имени Show Me – клоне и первым, кто выехал на аргентинское поле.
6 августа 2020 года родился Курт, первый в мире успешно клонированный конь Пржевальского
В сотрудничестве между ViaGen , San Diego Zoo Global (SDZG) и Revive and Restore Курт был клонирован из линии клеток генетически важного жеребца, который с 1980 года подвергался криоконсервации в замороженном зоопарке SDZG .
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:
- “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.
- 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.
- 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.
Кролики, коровы и свиньи
Американские исследонатели Стик и Робл, используя методику МакГрата и Солтера, получили 6 живых кроликов, пересадив ядра 8клеточных эмбрионов одной породы в лишенные ядра яйцеклетки кроликов другой породы. Фенотип родившихся полностью соответствовал фенотипу донора.
Однако только 6 из 164 реконструированных яйцеклеток (3,7%) развились в нормальных животных. Это, конечно, очень низкий выход, практически не позволяющий рассчитывать на получение таким методом клона генетически идентичных животных.
Ценность этой работы тем не менее в том. что она показала возможность клонирования эмбрионов кроликов.
Работа с реконструированными яйцеклетками крупных домашних животных, коров или овец, идет несколько по-другому. Их сначала культивируют не in vitro, a in vivo — в перевязанном яйцеводе овцы — промежуточного (первого) реципиента. Затем их оттуда вымывают и трансплантируют в матку окончательного (второго) реципиента — коровы или овцы соответственно, где их развитие происходит до рождения детеныша. Уиладсин предложил заключать реконструированные яйцеклетки в агаровый цилиндр, который он затем трансплантировал в перевязанный яйцевод овцы. По данным одних авторов реконструированные зародыши лучше развиваются в яйцеклетке, чем в культуральной среде, хотя некоторые исследователи получили неплохие результаты и при культивировании.
Реконструированные зародыши были заключены в агаровый цилиндр и пересажены в перевязанный яйцевод овцы. Через пять дней культивирования их вымывали, освобождали от агара и исследовали. Реконструктурированные зародыши в этой работе развивались только в тех случаях, когда в зиготы пересаживали пронуклеусы: 17% таких зародышей достигли стадии морулы или бластоцисты. Два зародыша были пересажены второму реципиенту — в матку коровы, и развитие их завершилось рождением живых телят. Если в качестве доноров использовали ядра 2-, 4- или 8-клеточных зародышей, то реконструированные яйцеклетки не развивались даже до стадии морулы.
Позже были и более успешные работы. Уиладсин, в частности. сообщил, что ему удалось получить четырех генетически идентичных бычков холстейнской породы в результате пересадки в реципиентные яйцеклетки ядер бластомеров одного 32-клеточного зародыша. Автор утверждал, что большинство ядер сохраняет тотипотентность на 32-клеточной стадии, а значительная их часть даже на 64-клеточной стадии, обеспечивая нормальное развитие реконструированных яйцеклеток до стадии ранней бластоцисты в яйцеводе овцы. После пересадки в матку коров — окончательных реципиентов, как полагает автор, они могут и дальше нормально развиваться.
Бондиоли и соавторы, используя в качестве доноров ядер 16-64-клеточные зародыши коров, трансплантировали 463 реконструированных зародыша в матку синхронизированных реципиентов, и было получено 92 живых теленка. Семь из них были генетически идентичны, представляя собой клон, полученный в результате пересадки ядер клеток одного донорского эмбриона.
Таким образом, клеточные ядра зародышей крупного рогатого скота достаточно долго сохраняют тотипотентность и могут обеспечить полное развитие реконструированных яйцеклеток. Иначе говоря, методические трудности клонирования зародышей крупного рогатого скота практически решены. Но остается основная задача — найти донорские ядра, обладающие тотипотентностью, для клонирования взрослых животных.
Клонированию эмбрионов свиней посвящена только одна небольшая работа. Скудность данных, видимо.и связана с определенными трудностями работы с этим объектом.
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 , !
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 . 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 . 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 .
А если выращивать «запчасти»?
Ученые надеются, что однажды терапевтическое клонирование пригодится при производстве тканей и органов для трансплантатов. Для этого из клетки человека, нуждающегося в трансплантате, извлекут ДНК и поместят в яйцеклетку, лишенную ядра.
После того, как яйцеклетка с ДНК пациента начнет процесс деления, из нее будут извлечены эмбриональные стволовые клетки, которые можно преобразовать в любой тип ткани. Теоретически, клонированный орган можно трансплантировать пациенту без риска отторжения. Если бы органы можно было производить из клонированных эмбрионов, то необходимость в донорах значительно бы снизилась.
Правда, предстоит преодолеть множество трудностей, прежде чем клонированные органы в качестве трансплантатов станут реальностью. Нужно будет разработать более эффективные технологии создания эмбрионов, извлечения стволовых клеток и создания органов из стволовых клеток.
Другой возможной областью клонирования является создание генетически модифицированных свиней, чьи органы можно использовать для изготовления трансплантатов. Трансплантация органов и тканей животных людям называется ксенотрансплантацией.
Для того, чтобы создать «уникальную свинью», ученые должны отключить те гены, которые заставляют иммунную систему человека отторгать имплантированный свиной орган.
В 2002 году британская биотехническая компания сообщила о том, что создала «вдвойне уникальных свиней», у которых отсутствовали обе копии генов, участвующих в процессе отторжения. На сегодняшний день необходимы дальнейшие исследования
трансплантации органов «вдвойне уникальных» другим животным.
Значение
Создание животных и растений с заданными качествами всегда было чрезвычайно заманчивым потому, что это означало создать организмы уникальнейшие и нужнейшие, устойчивые к болезням, климатическим условиям, дающие достаточный приплод, необходимое количество мяса, молока, плодов, овощей и прочих продуктов. Использование технологии клонирования предполагает уникальную возможность получать фенотипически и генетически идентичные организмы, которые могут быть использованы для решения различных теоретических и прикладных задач, стоящих перед биомедициной и сельским хозяйством. В частности, использование клонирования могло бы способствовать изучению проблемы тотипотентности дифференциированных клеток, развития и старения организмов, злокачественного перерождения клеток. Благодаря технологии клонирования предполагается появление ускоренной генетической селекции и тиражирования животных с исключительными производственными показателями. В сочетании с трансгенезом клонирование животных открывает дополнительные возможности для производства ценных биологически активных белков для лечения различных заболеваний животных и человека. Клонирование животных, возможно, позволит проводить испытания медицинских препаратов на идентичных организмах.
Клоны обезьянок
Клонировать можно даже обезъянок.
Мы можем отлично клонировать человеческие эмбрионы. Стоит ли нам идти дальше и выращивать детей из этих эмбрионов? В январе 2018 года китайские ученые клонировали наших братьев из мира животных — обезьянок — впервые в истории. Картинки двух милых приматов, Чонг Чонг и Хуа Хуа, быстро разлетелись по миру.
Почему Китай преуспел там, где все остальные терпели поражение? Ответ: они использовали повышающие эффективность молекулы Чжана.
Не все проблемы, однако, были решены. Китаю удалось создать животных, начав с клеток кожи абортированного плода обезьяны. Но два других клона, сделанных из клеток взрослого животного, умерли вскоре после рождения. Почему две обезьяны погибли, никто не раскрывает. Но высока вероятность, что это связано с неполным перепрограммированием взрослых клеток.
По мнению Чжана, было бы безумно и непрактично (и незаконно) пытаться клонировать человека. Несмотря на более высокую эффективность, китайские команды использовали 63 суррогатные матери и 417 яйцеклеток, чтобы сделать два клона обезьяны. Просто представьте, сколько на это потребуется суррогатов среди людей и доноров яйцеклетки.
Можно ли клонировать кошку?
Гораздо больше перспектив открывалось в отношении клонирования домашних животных, например кошек. Предполагалось, что их «копии» богатые люди будут заказывать и выкупать за большие деньги. И вот в США была создана компания Genetic Savings &, Clone, Inc., которая профинансировала исследования Техасского университета.
22 декабря 2001 года учёные с торжеством объявили об успешном окончании эксперимента и рождении на свет первой в мире клонированной кошки по кличке Сиси. Триумфу предшествовала титаническая работа. Надо сказать, что поначалу пытались клонировать собак, но все эксперименты зашли в тупик, тогда и переключились на не менее популярных домашних питомцев.
