НАУКА ?2 2003 КТО есть КТО

Кто изобрел клонирование?
Спор о приоритете между русскими и шотландскими учеными разрешен
 

Екатерина Милославская


Противники и сторонники клонирования не устают находить новые аргументы в своем споре: надо ли клонировать человека? На самом деле, сегодня человечество не обладает нужными технологиями для того, чтобы воспроизвести идентичную донорской жизнеспособную личность. Но пока ученые бьются над разрешением этой проблемы, аферисты от медицины выбивают деньги на клонирование и поспешно на весь мир заявляют об удаче, человечество продолжает раздумывать, как относиться к происходящему. Для одних клонирование - это нарушение законов Божьих и законов природы, а сами клоны - уроды и люди без души, для других - возможность бессмертия для себя и своих близких.

Истерия вокруг клонирования началась пять лет назад, когда мир узнал о черномордой овечке Долли, родившейся в Англии в 1997 г. И вот прошло совсем немного времени, и ученые уже рапортуют об успешном клонировании человека! Бурное обсуждения проблемы клонирования началось после того, как итальянский ученый Северино Антинори и американский врач Панайотис Завос, объявляли о своей попытке впервые в мировой практике осуществить клонирование человека. При этом отмечалось, что ученые уже работают с 200 супружескими парами, в том числе из США, Великобритании и Италии, которые дали согласие добровольно участвовать в уникальном эксперименте. В случае успеха ученые рассчитывают на одновременное появление 200 младенцев-клонов.

ООН запретила клонирование человека. Уже 42 страны тоже приняли запрещающие эти опыты законодательные акты.

Очередная фаза обсуждения клонирования человека началась после заявления компании "Клонейд" о том, что ей удалось создать клон человека. Пока это заявление не подтверждено фактами, нет никаких доказательств, и отечественные ученые весьма скептически отнеслись к этому заявлению.

История клонирования живых организмов началась в XIX веке. В 1826 году русским биологом Карлом Бэром, основателем современной эмбриологии, была открыта яйцеклетка. В переводе с греческого "кlon" - это черенок, с помощью которого осуществляется вегетативное размножение некоторых растений. В современном толковании клон - точная копия организма, обладающая идентичной наследственной информацией, то есть несущий идентичный набор генов.

По принятому в науке определению, клонирование является точным воспроизведением того или иного живого объекта в каком-то количестве копий. Для генетиков растений получение клонов не составляет никаких проблем. В некоторых случаях и у животных получение клона не вызывает удивления и является рутинной процедурой, хотя и не такой уж простой. Генетики получают подобные клоны, когда используемые ими объекты размножаются посредством партеногенеза, то есть бесполым путем, без предшествующего оплодотворения.

У человека известны случаи своеобразного естественного клонирования - это так называемые однояйцевые близнецы, которые возникают благодаря редко встречающемуся естественному разделению оплодотворенной яйцеклетки на два отделяющихся друг от друга и в последующем самостоятельно развивающихся бластомера. Такие монозиготные близнецы очень похожи друг на друга, но не идентичны.

Сто лет назад зоолог Московского университета Александр Тихомиров открыл, что яички тутового шелкопряда в результате различных химических и физических воздействий начинают развиваться без оплодотворения. Это развитие (получившее название партеногенеза) рано останавливалось: эмбрионы погибали до вылупления личинок из яиц. Но это российское открытие явилось первой ступенью на пути к клонированию животных.

В 1930-е годы академик Борис Астауров в результате длительных исследований, проводимых на самках тутового шелкопряда, подобрал способ термического воздействия, активировавший неоплодотворенное яйцо к развитию и в то же время блокировавший превращение ядра яйцеклетки с двойным набором хромосом в ядро с одинарным набором. В результате этой процедуры впервые были получены генетические копии, идентичные матери. Проблема состояла в том, что полученное таким образом потомство отличалось пониженной жизнеспособностью на стадиях гусеницы, куколки и бабочки.

В дальнейшем академик Владимир Струнников продолжил клонирование шелкопряда, и его работа сейчас известна всему миру. Ему удалось показать, что, что члены одного клона могут сильно отличаться друг от друга и обнаруживают значительное разнообразие по многим количественным признакам: величине, продуктивности и плодовитости. В некоторых клонах это разнообразие бывает большим, чем в генетически разнообразных популяциях.

 В 1940-е годы российский эмбриолог, ныне заслуженный соросовский профессор Георгий Лопашов разработал метод трансплантации ядер в яйцеклетку лягушки: при этом собственное ядро яйцеклетки удаляют, и она развивается по программе, записанной в пересаженном ядре. В июне 1948 года Лопашов отправил в "Журнал общей биологии" статью о ведущей роли ядра и содержащихся в нем хромосом в индивидуальном развитии организмов. Однако в августе 1948 года, по результатам сессии ВАСХНИЛ, утвердившей господство "лысенковщины" в биологии, набор статьи Лопашова был рассыпан, сохранились лишь тезисы на английском языке, опубликованные в 1946 г. в "Докладах Академии наук". Работу профессора забыли, а Россия лишилась приоритета в области клонирования. В 1950-е годы американские эмбриологи Бриггс и Кинг, проводившие опыты с амебами, заявили о своем методе трансплантации ядер. В дальнейшем Джон Гердон из Великобритании усовершенствовал методику и стал удалять из яйцеклетки лягушки собственное ядро и трансплантировать в нее разные ядра, выделенные из специализированных клеток. В дальнейшем он начал пересаживать ядра из клеток взрослого организма, в частности из эпителия (покровные клетки) кишечника.

В конце 70-х годов американец швейцарского происхождения Карл Иллменсее опубликовал статью, из которой следовало, что ему удалось получить клон из трех мышек. К сожалению, никому, даже самым искусным экспериментаторам, не удалось воспроизвести эти результаты. В конце концов, была создана авторитетная комиссия, поставившая на работе Иллменсее крест, признав ее недостоверной.

В СССР к тому времени снова заинтересовались проблемой клонирования животных, и была разработана программа "Клонирование млекопитающих". Работу осуществляли две лаборатории - доктора медицинских наук Леонида Ивановича Корочкина и академика Д.К. Беляева. В 1974 году Корочкин выступил с докладом на сессии ВАСХНИЛ, опубликованным в книге "Генетическая теория отбора, подбора и методов разведения животных" (Новосибирск: Наука, 1976), и сообщил, что "в настоящее время ставится задача получения клона млекопитающих". Однако вывод, который был в результате сделан, сводился к бесперспективности трансплантации ядер при попытках получить клон млекопитающих. Эта операция оказалась слишком травматичной, предпочтительнее было применить метод соматической гибридизации. Именно такой подход использовал впоследствии Ян Вильмут при получении овцы Долли.

Задолго до нашумевшего появления клонированной в Англии овцы Долли (1987 г.) советские исследователи Чайлахян Л.М, Вепренцев Б.Н., Свиридова Т.А., Никитин В.А. опубликовали в журнале "Биофизика" (том ХХХII, вып. 5, 1987) статью "Электростимулируемое слияние клеток в клеточной инженерии".

Статья была посвящена обзору работ по реконструкции животных и растительных клеток, в которых используется новый физический метод - электростимулируемое слияние. Обсуждается влияние различных факторов среды на эффективность электрослияния. Подробно описывались собственные исследования авторов по реконструкции мышиных зигот сочетанием микрохирургии и электростимулируемого слияния клеток".

Авторы - сотрудники Института проблем передачи информации АН СССР (Москва), Института биологической физики АН СССР (Пущино) и ВНИИ физиологии, биохимии и питания сельскохозяйственных животных ВАСХНИЛ (Боровск) - брали клетки для клонирования из ранних эмбрионов, а не от взрослого животного, как шотландцы. Эмбриональные клетки были как бы уже репрограммированы самой природой. Шотландские биологи спустя десять лет использовали тот же метод электростимулированного слияния, что и наши ученые. В 1987 г., за десять лет до рождения Долли, в СССР появилась первая клонированная мышь.

Правда, опыты советских ученых нельзя назвать клонированием. Они, в отличие от шотландских исследователей, работали с эмбриональными клетками мышей, а не с соматическими (специализированными, или, как их еще называют, дифференцированными), закончившими свое развитие клетками взрослых животных.

Министерство науки и технологий РФ создало экспертную комиссию, которая должна была сделать заключение о приоритете советских ученых в клонировании млекопитающих. В комиссию вошли академик РАСХН Константин Скрябин (Институт биоинженерии РАН), доктор биологических наук Борис Конюхов (Институт общей генетики РАН им. Н.И. Вавилова), доктор биологических наук Александр Зеленин (Институт молекулярной биологии РАН). К сожалению, академики пришли к выводу, что опыты советских ученых были неоригинальными.

Исследователи из Института Рослин в Шотландии сумели показать, что ДНК соматических клеток содержит всю необходимую информацию для кодирования всех признаков организма и может считываться.

Позднее уже российскими учеными из Института биологии гена РАН удалось восстановить хрусталик глаза. Способностью отращивать себе утраченный орган природа наделила только холоднокровных животных. В опытах была использована идея профессора Георгия Лопашова, который, кроме опытов по клонированию, проводил и другие, не менее интересные эксперименты.

Он, к примеру, удалял из глаза лягушки сетчатку, а затем создавал такие условия, что она полностью восстанавливалась. Или демонстрировал, как клетки зачатка глаза, воздействуя на эмбриональную ткань, превращают ее в свое подобие.

Из эмбриональной ткани африканской лягушки, взятой на ранней стадии развития, современным ученым удалось вырастить хрусталик глаза земноводного. Это стало настоящим прорывом в мировой науке. Именно российские специалисты во главе Георгием Викторовичем Лопашовым вырастили новый хрусталик в глазу крысы.

Из всего набора информационных белков, ведающих развитием хрусталика, они выделили тот, который отвечает только за его "строительство" - форму, размер и т.д. Процесс длился менее месяца. Пройдет несколько лет, и то же самое станет возможным и для человеческого органа.

Существует множество причин, почему клонирование для людей невозможно. В частности, из-за несовпадении условий развития в матке разных приемных матерей. А значит, что в разных условиях развития зародыша одинаковые гены будут обнаруживать свое действие по-разному. Поскольку таких генов тысячи, то и вероятность полного сходства "клонов" будет не очень велика.

В одном из номеров авторитетного журнала "Science" появилось сообщение доктора Витторио Сгарамелла из Университета Калабрия (Италия) и доктора Нортона Зайндера из Рокфеллеровского университета (США), в котором авторы обвиняют Вильмута и его коллег в подтасовке и фальсификации результатов их экспериментов по клонированию млекопитающих. Они считают, что не представлено убедительных доказательств того, что Долли - продукт клонирования.

Группе ученых из университета в Гонолулу во главе с Риузо Янагимачи удалось усовершенствовать метод Вильмута, они отказались от электрической стимуляции слияния донорской соматической клетки с яйцеклеткой и изобрели такую микропипетку, с помощью которой можно было безболезненно извлекать ядро из соматической клетки и трансплантировать его в обезъядерную яйцеклетку. Таким образом, по крайней мере в некоторых случаях была доказана способность ядер соматических клеток обеспечивать нормальное развитие млекопитающих. Следовательно, получение клона принципиально возможно. Однако получение клона еще не означает получения точной копии клонированного животного.

Ученые-скептики считают, что в ходе индивидуального развития животных ядра меняются по одному им ведомому сценарию. Не все гены работают активно, чем сложнее организм, тем загадочнее работа генов.

Таким образом, у нас, к сожалению или к счастью, еще не скоро появится возможность пожать руку первому человеку-клону.