Эксперименты по клонированию человека проходились во многих странах мира. Клонирование животных Нельзя клонировать клетки

Введение.

Проблема клонирования животных приобрела в последнее время не только научное, но и социальное звучание, поэтому оно широко освещается в СМИ, зачастую некомпетентными людьми и с непониманием сути проблемы. В связи с этим возникает необходимость осветить положение дела.

Термин клон происходит от греческого слова «klon», что означает веточка, побег, отпрыск. Клонированию можно давать много определений, вот некоторые самые распространенные из них, клонирование – популяция клеток или организмов произошедших от общего предка путём бесполого размножения, причём потомок при этом генетически идентичен своему предку.

Воспроизводство организмов полностью повторяющих особь, возможно только в том случае, если генетическая информация матери будет без каких-либо изменений передана дочерям. Но при естественном половом размножении этому препятствует мейоз. В ходе этого незрелая яйцеклетка, имеющая двойной, или диплоидный набор хромосом – носителей наследственной информации – делиться дважды и в результате образуются четыре гаплоидных, с одинарным набором хромосом, клетки. Три из них дегенерируют, а четвёртая с большим запасом питательных веществ, становится яйцеклеткой. У многих животных она в силу гаплоидности не может развиваться в новый организм. Для этого необходимо оплодотворение. Организм, развившийся из оплодотворенной яйцеклетки, приобретает признаки, которые определяются взаимодействием материнской и отцовской наследственности. Следовательно, при половом размножении мать не может быть повторена в потомстве.

Как же вопреки этой строгой закономерности заставить клетку развиваться только с материнским диплоидным набором хромосом? Теоретически решение этой трудной биологической проблемы найдено.

Растения.

Клонирование, прежде всего, изначально относится к вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками или клубнями известно уже более 4 тысяч лет. Начиная с 70-х гг. нашего столетия для клонирования растений стали широко использовать небольшие группы и даже соматические (неполовые) клетки.

Дело в том, что у растений в отличие от животных по мере их роста, в ходе клеточной специализации – дифференцировки – клетки не теряют так называемые тотипотентные свойства, то есть, не теряют своей способности реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившее в процессе дифференцировки своё ядро, может дать начало новому оргазму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе многих методов генетики и селекции.

При вегетативном размножении и при клонировании гены не распределяются по потокам, как в случае полового размножения, а сохраняются в полном составе в течение многих поколений.. Всё организмы, входящие в состав определённого клона имеют одинаковый набор генов и фенотипически не различаются между собой.

Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотенстности, и в этом, одно из существенных отличий от клеток растений. Как будет показано ниже именно здесь главное препятствие для клонирования взрослых позвоночных животных.

Клонирование шелкопряда.

В изобретение клонирования животных, несомненно, надо отдать должное русским учёным. Сто лет тому назад русский зоолог московского университета А.А. Тихомиров впервые открыл, что яички тутового шелкопряда в результате различных химических и физических воздействий начинают развиваться без оплодотворения.

Однако это развитие, названное партеногенезом, рано останавливалось: партеногенетические эмбрионы погибли ещё до вылупления личинок из яиц. Но это уже была прелюдия к клонированию животных.

БЛ.Л. Астауров в 30-е гг. в результате длительных исследований, получивших мировую известность, подобрал термическое воздействие, которое одновременно активизировало неоплодотворённое яйцо к развитию и блокировало стадию мейоза, то есть превращение диплоидного ядра яйцеклетки в гаплоидное. Развитие с ядром, оставшимся диплоидным, заканчивалось вылуплением личинок, точно повторяющих генотип матери, включая и пол. Так, в результате амейотического партеногенеза были получены первые генетические копии, идентичные матери.

Количество вылупившихся партеногенетических гусениц находилось в зависимости от жизнеспособности матери.

Поэтому у «чистых» пород былупление гусениц не превышало 1%, в то время как у значительно более жизнеспособных межрасовых гибридов оно достигло 40-50%. Несмотря на огромный успех, автор этого метода пережил горькое разочарование: партеногенетическое потомство характеризовалось пониженной жизнеспособностью на эмбриональных и постэмбриональных стадиях развития (гусеницы, куколки, бабочки). Гусеницы развивались неравномерно, среди них было много уродливых, а завитые ими коконы различались по массе. Позже Астауров улучшил метод, применив гибридизацию между селекционными линиями. Так он смог повысить жизнеспособность у новых клонов до нормы, но довести до этого уровня другие количественные признаки ему не удалось: например масса партеногенетических коконов не превышала 82% от массы нормальных коконов такого же генотипа.

Позднее установили причины партеногенетической депрессии и сложными методами, которые позволили накапливать «гены партеногенеза», вывели новые высоко жизнестойкие клоны самок, а позднее и партеногенетических самцов. Скрещивая таких самцов со своими «матерями» или склонными к партеногенезу самками других клонов, получили потомство с ещё большей склонностью к партеногенезу. От лучших в этом отношении самок закладывали новые клоны.

В результате многолетнего отбора удалось накопить в генотипе селекционируемых клонов невиданно большое число генов, обуславливающих высокую склонность к партеногенезу. Вылупление гусениц достигло 90%, а их жизнеспособность повысилась до 95-100%, опередив в этом отношении обычные породы и гибриды. В дальнейшем «скрестили» с помощью партеногенетических самцов два генетически резко отличающихся клона разных рас и от лучших гибридных самок вывели сверхжизнеспособные клоны.

Наконец, научились клонировать самцов тутового шелкопряда. Это стало возможным после того, как удалось получить самцов, у которых все парные гены были идентичными, или гомозиготными. Вначале таких самцов клонировали особым мужским партеногенезом (андрогенезом). Для этого воздействием гамма-лучей и высокой температуры лишали ядро яйца способности к оплодотворению. Ядро проникшего в такое яйцо сперматозоида, не встретив дееспособного женского ядра, само, удваиваясь, приступало к развитию мужского зародыша, который естественно повторял генотип отца. Таким способом ведутся мужские клоны в десятках поколениях. Позже один из таких клонов был преобразован в обоеполовую линию, также состоящих из генетически идентичных (за исключением половых хромосом) теперь уже самок и самцов. Поскольку положивший начало этой линии полностью гомозиготный отец возник в результате размножения, приравненного к самооплодотворению, то сам он и линия двойников обоего пола имеют пониженную жизнеспособность. Скрещивая между собой две такие линии, стали без труда получать гибридных и высоко жизнеспособных двойников в неограниченном количестве.

Итоги клонирования шелкопряда: полученные клоны самок и самцов тутового шелкопряда для практического шелководства непригодны, но это не крах всех надежд. Целесообразно использовать клоны не для непостредственноо применения в шелководческой практике, а на племя для выдающегося по продуктивности потомства. Примерная схема использования клонов в промышленном производстве выглядит следующим образом. Из большого количества коконов выбирают те, из которых развиваются выдающиеся по продуктивности самки, и от каждой получают партеногенетическое потомство, для дальнейшей работы используют партеногенетических клоны, которые повторяют высокую продуктивность матери и проявляют высокую склонность к партеногенезу. За этим следует скрещивание с определёнными клонированными самцами и из полученного гибридного поколения выбирают два производства, только те клоны, которые дали прекрасное во всех отношениях потомство. Его высокие качества обусловлены не только предшествующей селекцией, а ещё и тем, что в процессе отбора особей на высокую склонность к партеногенезу в их генотипе образуется комплекс генов жизнеспособности, компенсирующей вредное влияние искусственного размножения. При переводе клонов на половое размножение этот комплекс, оказавшись несбалансированным, сильно повышает гетерозис.

Первые опыты на амфибиях

Возможность клонирования эмбрионов позвоночных впервые была показана в конце 40-х начале 50-х гг. в опытах на амфибиях, когда российский эмбриолог Георгий Викторович Лопашов разработал метод пересадки (трансплантации) ядер в яйцеклетку лягушки. В июне 1948 года он отправил в «Журнал общей биологии» статью, написанную по материалам собственных экспериментов. Однако на беду Лопашова в августе 1948 года состоялась печально известная сессия ВАСХНИЛ, утвердившая по воле коммунистических вождей беспредельное господство в биологии малограмотного агронома Т.Д. Лысенко, и набор статьи Лопашова, принятой к печати, был рассыпан, потому что она доказывала ведущую роль ядра и содержащихся в нём хромосом в индивидуальном развитии организмов. Работу Лопашова забыли, а в 50-х гг. американские эмбриологи Бриггс и Кинг выполнили сходные опыты, и приоритет достался им, как это часто случалось в истории российской науки.

Бриггс и Кинг разработали микрохирургический метод пересадки ядер эмбриональных клеток с помощью тонкой стеклянной пипетки в лишённые ядра клетки (энуклеированные клетки).

Они установили, что если брать ядра из клеток зародыша на ранней стадии его развития – бластуле (бластула – стадия в развитии зародыша, представляющая собой полный шар из одного слоя клеток), то примерно в 80% случаях зародыши благополучно развиваются дальше и превращаются в нормального головастика. Если же развитие зародышей продвинулось на следующую стадию – гастулу, то лишь менее чем в 20% случаев оперированные клетки развивались нормально. Эти результаты позже были подтверждены в других работах.

Представлены основные этапы научных исследований, зарождения и восприятия идеи клонирования в современном мире, возможные области применения и технологии клонирования человека.

Введение

Шестьдесят лет назад немецкий эмбриолог, лауреат Нобелевской премии Ганс Шпеман (Spemann) впервые поставил вопрос о целостности и идентичности генома в течение всей жизни организма. Он же предложил эксперимент по переносу ядра какой-нибудь дифференцированной клетки в яйцеклетку с предварительно разрушенным собственным ядром.

Совместно с Дришем (Driesch) он впервые показал, что ядра ранних эмбрионов морских ежей и тритонов тотипотентны, т.е. способны обеспечивать развитие любых типов клеток.

Естественно встал вопрос, действительно ли рост, развитие и дифференциация эмбриона затрагивают необратимые модификации генома в соматических клетках.

Ниже приведены некоторые сведения об экспериментальном клонировании животных, отраженные в литературе.

Так, эксперименты, начатые в 1952 г. и проведенные на амфибиях , показали, что из ядер, полученных из клеток ранних эмбрионов, можно клонировать взрослый организм. Однако ядра клеток взрослого животного могли развиваться только до стадии головастика и не могли создавать взрослого клона .

Пересадка ядер у млекопитающих впервые была предпринята на мышах в 1983 г. Более 90% реконструированных зигот мыши, получивших пронуклеусы от других зигот, успешно достигали стадии бластоцисты . Однако когда переносили ядра из 4-, 8-клеточных эмбрионов или ядра внутренней клеточной массы в энуклиированные яйцеклетки, ни одна зигота не достигала стадии бластоцисты .

Опыты по клонированию других видов млекопитающих методом переноса ядер эмбриональных клеток имели определенный успех, и были получены клоны овцы, коровы, кролика, свиньи, козы . Причем первые клонированные овцы родились после переноса ядер 8- 16-клеточных эмбрионов . Потомство у коров и овец было получено также после переноса ядер тотипотентных клеток короткоживущей клеточной культуры, полученной из ранних преимплантационных эмбрионов .

Перенос ядер эмбриональных клеток можно осуществлять между близкородственными видами, например между M.musculus и M.caroli . В то же время на последней ежегодной встрече 1997 г. Международного общества по переносу эмбрионов (International Embryo Transfer Society) в Бостоне исследователи из Университета Висконсия-Мадисон сообщили об успешном клонировании 70 эмбрионов при использовании энуклиированных яйцеклеток коров и ядер от эмбриональных клеток овец, свиней, крыс и обезьян. Реконструированные эмбрионы культивировали до 60-120-клеточной стадии. Однако не было получено ни одной беременности после переноса эмбрионов.

В 1997 г. Рослинский институт совместно с биотехнологической компанией PPL Therapeutics объявили о клонировании 5 овец с помощью переноса ядер клеток фибробластов плода, в которые предварительно были введены искусственно созданные генетические конструкции. Две полученные таким образом трансгенные овцы несли ген фактора свертываемости крови IX человека. Предполагается, что данный высокоценный белок будет экспрессироваться с молоком овец. Таким образом, интеграция чужеродной ДНК в геном фибробластов не нарушила, которая контролирует эмбриональное развитие овец .

Оригонский региональный исследовательский центр по изучению приматов сообщил о клонировании двух обезьян при использовании ядер клеток эмбриона на стадии дифференцировки .

Американская биотехнологическая компания ABS Global Inc. сообщила о рождении в феврале 1997 г. бычка, полученного с помощью технологии клонирования и с использованием ядер первичных стволовых клеток 30-дневного эмбриона .

Все приведенные выше работы были выполнены с помощью переноса ядер эмбриональных недифференцированных или частично дифференцированных клеток плодов и эмбрионов и считалось, что получить клон с использованием ядра полностью дифференцированной клетки взрослого организма невозможно.

Та самая Долли

Наибольший резонанс общественности, в том числе и научной, вызвала работа Уилмута (Wilmut) с коллегами, появившаяся в февральском номере Nature за 1997 г. Это единственная на сегодняшний день опубликованная научная статья, посвященная получению живого потомства после переноса ядра, взятого из соматической клетки взрослого животного.

Вкратце результаты этой работы таковы. Были получены три новые клеточные популяции из клеток 9-дневных преимплантационых эмбрионов, 26-дневных плодов и клеток молочной железы 6-летней овцы. Ядра из данных клеток переносили в предварительно энуклиированные неоплодотворенные ооциты овцы. С помощью электропорации стимулировали слияние кариопласта с цитоплазмой и активацию ооцита . Реконструированные таким образом ооциты культивировали in vivo до стадии морула/бластоциста и переносили суррогатным овцам - реципиентам. Из 834 удачно реконструированных ооцитов было получено 8 живых ягнят, причем из 277 ооцитов, в которые переносили ядра клеток взрослого животного, получена только одна - знаменитая Долли .

Развитие эмбрионов, созданных путем переноса ядер, в первую очередь зависит от сохранения плоидии реконструированного эмбриона и создания условий, необходимых для нормальной регуляции экспрессии генов во времени и пространстве. Основополагающим фактором, по всей видимости, является стадия клеточного цикла донора и реципиента и взаимодействие между ними.

Так, если ядра клеток, находящихся на стадии S или G2, переносят в ооциты, находящиеся на стадии МII, они имеют тенденцию проходить дополнительную ДНК-репликацию и преждевременную конденсацию хромосом, что ведет к анеуплоидии и аномальному развитию реконструированного ооцита . Уилмут преодолел эту проблему с помощью трансплантации ядер из клеток, которые были блокированы на стадии G0 диплоидной фазы путем истощения содержания сыворотки в культуральной среде. Перенос ядер на этой стадии лучше с цитоплазмой ооцита, уменьшая случаи хромосомных аномалий. Этим можно объяснить существующие трудности в клонировании мышей: ядра эмбриональных клеток в ранней преимплантационной стадии в основном находятся в S и G2, и очень трудно (или почти невозможно) блокировать эмбриональные стволовые клетки на стадии G0 путем истощения сыворотки.

Другими факторами, которые могли влиять на успешный исход работы Уилмута, являются 1) большая доступность хроматина (за счет деспирализации ДНК) из клеток на стадии G0 ооцитарному ремоделирующему фактору/факторам; 2) начало транскрипции эмбрионального генома овцы на 8-16-клеточной стадии (у тех же мышей начало транскрипции происходит уже на поздней двуклеточной стадии). Теоретически такая поздняя активация генома позволяет эмбриону овцы в течение, по крайней мере, двух клеточных циклов репрограммировать и ремоделировать ДНК трансплантированного ядра взрослой клетки. Если последний аспект действительно играет значительную роль в данном эксперименте, будет очень трудно воспроизвести результаты клонирования на других видах млекопитающих, у которых активация эмбрионального генома происходит на более ранних стадиях, чем у овцы .

Своей работой Уилмут с коллегами продемонстрировали, что ядра клеток молочной железы взрослой овцы могут быть при определенных условиях репрограммированы цитоплазмой ооцита и дать развитие новому организму. Полученные данные заставили по-новому посмотреть на процесс клеточной дифференциации. Этот процесс, как оказалось, не носит необратимый характер. Совершенно ясно, что цитоплазматические факторы способны инициировать развитие нового организма на основе генетического материала ядра взрослой полностью дифференцированной клетки. Таким образом, биологические часы могут быть повернуты вспять, и развитие организма может начаться из генетического материала взрослой дифференцированной клетки, что полностью противоречит ранее общепринятой биологической догме.

История клонирования.

История клонирования живых существ берет свое начало с 1839 года, именно в этом году Теодором Шванном была создана клеточная теория, которая произвела настоящий переворот в области генетики. Основная идея клеточной теории - любая клетка происходит от клетки. Два противоречащих положения теории – наследственность и дифференциация. Долгое время ученые не могли выяснить, какие клетки образуются в процессе деления – идентичные дочерние или производные разные. Неудачи не останавливали ученых, эксперименты продолжались. И в 1883 году немецким цитологом Оскаром Гертвигом была открыта яйцеклетка. В 1892 году Ганс Дрейш проводит эксперимент по разделению двухклеточного эмбриона морского ежа на две отдельные клетки, а затем ему удалось разделить четырехклеточный эмбрион морского ежа на четыре отдельных клетки. Ученому удалось вырастить каждую отдельную клетку в нормальную особь.

После этого эксперимента многие ученые также провели ряд успешных экспериментов, направленные на разделение клеток эмбрионов и выращиванию из разделенных клеток отдельных особей. Но при проведении исследования по развитию нематод были получены противоречивые результаты:

1. Чаще всего наблюдался регулятивный тип развития, т.е. после деления клетки имели различные «судьбы»;
2. В других случаях клетки развивались по мозаичному типу.

Что такое регуляционное и мозаичное развитие?

Регуляция в генетике – это восполнение в развитии каждой клетки ее утерянной части. Так, у многих позвоночных организмов, в том числе и у человека, при раннем полном распаде оплодотворенной, начавшей делиться клетки на части (бластомеры), может образовываться совершенно новый организм. Это происходит в случае определенного сбоя в развитии, при этом части клетки не погибают, а дают жизнь новому организму. Образовавшийся эмбрион не является дефективным, а представляет собой полноценный организм. Ярким примером природного регулятивного развития является рождение однояйцовых близнецов, каждый из которых является самостоятельным организмом, но при этом они имеют одинаковую наследственность.

Ученые считают, что для относительно крупных организмов, дающих не очень много потомства, такое положение дел будет иметь свои плюсы. Но было замечено, что неблагоприятные последствия возникают для небольших организмов (например, некоторых членистоногих). В результате разделения клеток эмбриона на раннем этапе развития развиваются самостоятельные организмы, но они имеют определенные дефекты, например, у них может отсутствовать какой-либо участок тела. Это развитие получило название мозаичное. Ученые считают, что, используя принципы мозаичного развития, можно корректировать организм. Было выявлено, что носителем наследственности является ядро, несущее определенное количество хромосом. Ученые переключают свое внимание с клеточного потенциала на ядерный потенциал. Так Ганс Спиман продолжил свои эксперименты, но экспериментировал уже с пересадкой ядра у амфибий и у морских ежей. Он брал для эксперимента эмбрион из 16 клеток, извлекал одно из ядер и помещал его в зародышевую цитоплазму. В результате слияния ядра с цитоплазмой образовывался вполне нормальный эмбрион. Почему он брал эмбрион из 16 клеток? Результаты эксперимента показали, что потенциал ядер остается неизменным, именно до образования 16 клеток. Уже в то время Ганс Спиман задумал эксперимент о пересадке ядра клетки отдельной взрослой особи в отдельную яйцеклетку, но еще не было достаточных знаний и технических возможностей для осуществления подобного эксперимента. Идея Спимана была осуществлена позже другими учеными.

В России опыты по клонированию живых существ начались в 40-е годы 20-го столетия. Первые эксперименты были проведены эмбриологом Г.В. Лапашовым, в основе которых находился метод трансплантации (пересадки) ядер клетки в яйцеклетку лягушки. Программа «Клонирование млекопитающих» стояла в плане совместной работы двух лабораторий, Л.И. Корочкина и Д.К. Беляева. Начинания советских ученых первоначально хорошо финансировались, но вскоре государство потеряло интерес к этому вопросу.

В конце 80-х годов за рубежом генетические опыты стали проводиться с завидной регулярностью. В 1977 году ученые Оксфордского университета под руководством профессора зоологии Дж. Гердона методом клонирования получили более 50 лягушек. Метод клонирования состоял в том, что из яйцеклетки удалялось ядро и в нее трансплантировались разные ядра из специализированных клеток. В более поздних экспериментах Гордон пытается пересаживать ядра из клеток взрослого организма. Несколько экспериментов привели к тому, что особи проходили «стадию метаморфозы» и превращались во взрослых лягушек, но до полного успеха было еще далеко, так как лягушки рождались очень слабыми, практически не приспособленными к дальнейшему существованию.

Первое успешное оплодотворение в пробирке было проведено в 1943 году, но эксперимент закончился неудачей, через какое-то время эмбрион погиб. Но это не остановило ученых, исследования и эксперименты продолжились, и уже в 1978 году в Англии родился первый ребенок «из пробирки»: это была девочка. Ребенок родился у первой в мире суррогатной матери; зачат ребенок был из донорской яйцеклетки, женщина только выносила ребенка. После этого эксперимента стало ясно, что ребенка может выносить и родить не только его биологическая мать.

В 1987 году ученым из университета имени Дж. Вашингтона после проведения определенных генетических исследований удалось с помощью специального фермента разделить клетки человеческого зародыша, которые были клонированы до стадии 32 клеток.

В 1984 году в лаборатории Стена Вилладсена родился первый клонированный ягненок. Он был получен из эмбриональных клеток несозревшей овцы. Впоследствии в своих экспериментах ученый использовал кролика, козу, обезьяну, свинью и корову. Основой метода было изъятие ядра и перемещение его в яйцеклетку.

В 1994 году Неаль Ферст успешно провел клонирование более зрелых эмбриональных клеток: был клонирован эмбрион теленка, состоящий из 120 клеток. Метод клонирования был таким же, как и у Стена Вилладсена: изъятое ядро пересаживалось в яйцеклетку.

В 1996 году Ян Вильмут повторил опыт Неаля Ферста, но клонировал он не теленка, а овцу. В эксперименте было использовано 270 яйцеклеток, из них только одна дала жизнь новому организму. Впоследствии эмбрион был имплантирован в матку овцы.

Через некоторое время в институте Рослин в Эдинбурге родилось первое клонирование животное, овца Долли. 27 февраля 1997 года на обложке журнала «Nature» появилась первая фотография клонированной овцы. Но уже в июне 1999 года основными темами на встречах ученого мира становятся жизнь и развитие первого клонированного животного – овцы Долли. Были выявлены серьезные нарушения в развитии животного: обнаружены аномалии в хромосомах, вследствие чего организм овцы уже при рождении был биологически преждевременно состарившимся. В начале февраля 2000 года в СМИ появились первые сообщения о том, что овца Долли на самом деле не клонированное животное. Под сомнение был поставлен сам метод создания клонов. 14 февраля 2003 года овца Долли погибла: у животного развилась опухоль легких. По некоторым данным, Долли успела дать потомство. Шесть ягнят появились на свет естественным путем.

Клонирование животных.

Как мы уже знаем, целью клонирования является получение потомства, генетически идентичного той особи, ядро которой было взято для клонирования. Как известно, ядро клетки содержит код ДНК, определяющий основные характеристики всего живого, как растений, животных, так и человека. Помимо этого, ДНК, содержащаяся в митохондриях клетки, является совершенно самостоятельной и зависит от хромосомной ДНК.

Клонирование овцы Долли. В случае с овцой Долли клетки были взяты из тканей вымени взрослой овцы и выращены в среде с 0,5% сыворотки. Ученые пришли к выводу, что эта среда остановила рост клеток на стадии готовности, в результате чего активизировались все гены, клетки стали полностью задействованы. Под воздействием электрических импульсов эти клетки смешались с неоплодотворенными яйцеклетками, из которых предварительно были удалены ядра. В особой среде клетки достигли необходимой стадии развития, и эти эмбрионы вживили в матку уже другой овцы. При проведении эксперимента, смешивания клеток овцы с яйцеклетками было получено 277 соединенных клеток, только 29 из них развились до стадии бластоцита. 29 зародышей вживили в матки 13 овец, но родился только один живой ягненок. Такой низкий результат был получен по той причине, что для клонирования использовались клетки взрослого животного.

Процесс выращивания донорских клеток – это долгий и сложный процесс, донорская клетка выращивается в нескольких средах. Помимо этого, в данном случае необходимо особым образом вырастить измененную яйцеклетку-реципиент и дождаться окончания необходимого срока беременности. Более удачные результаты достигаются, когда в качестве донорских клеток берутся зародышевые клетки (или клетки плода). Однако до тех пор, пока животное не достигнет зрелости, невозможно точно определить, какая особь наиболее подходит для донорских целей. Если бы процент удачных результатов был достаточно высоким, данный метод мог бы существенно облегчить работу животноводов. Генетический набор клонов несколько отличается от генетического набора животного, ядра клеток которого были вживлены в яйцеклетки с удаленными ядрами. Опыты с овцами показали, что можно взять клетки здорового животного и в результате клонирования получить животное с мясом и шерстью идеального качества.

Клонирование лягушек.

Большой вклад в область клонирования животных внес Дж. Гордон. Ученый разработал собственную методику удаления ядер из яйцеклеток: он стал использовать ультрафиолетовые лучи. Также он стал удалять из яйцеклетки собственное ядро и трансплантировать в нее разные ядра, взятые из специализированных клеток. Так в 1962 году Гордон в качестве донора ядер использовал не зародышевые клетки, как это было до него, а уже вполне сформировавшиеся клетки эпителия кишечника плавающего головастика.
Гордон добился следующих результатов:

Примерно из 10% реконструированных яйцеклеток образовались эмбрионы; оставшиеся 90% вообще не развивались;

65% из образовавшихся эмбрионов достигали стадии бластула, 30% - стадии головастика и только 5% развивались в половозрелых особей.

В последующих опытах Гордон и его последователи не смогли подтвердить данные этих первых опытов. Гордон объясняет свои прошлые успехи тем, что появление взрослых особей может быть связано с тем, что среди клеток эпителия кишечника получившегося головастика довольно длительное время присутствовали первичные половые клетки, ядра которых могли быть использованы для пересадки. Гордон пытался несколько раз повторить свой эксперимент, принимая во внимание прошлые неудачи, он решил попробовать извлечь ядра на стадии бластулы и снова пересадить их в новые энуклеированные яйцеклетки. Эту процедуру назвали серийной пересадкой. Используя подобную методику, ученому удалось увеличить число зародышей, которые развивались нормально до более поздних стадий по сравнению с зародышами, полученными в результате первичной пересадки.

Гордон проводил свои опыты и совместно с Ласки, в которых ученые попытались вырастить клетки почек, легких и кожи взрослых животных вне организма в питательной среде. Эти клетки ученые решили использовать в качестве доноров ядер. В результате подобного эксперимента около 25% первично реконструированных яйцеклеток развивались до стадии бластулы. Также было проведено несколько серийных пересадок, в результате яйцеклетки развивались до стадии плавающего головастика. Благодаря этим исследованиям стало ясно, что клетки различных тканей взрослого позвоночного содержат ядра, которые могут обеспечить развитие, по крайней мере, до стадии головастика.

Диберардино и Хофнер продолжили дело Гордона, но проводили опыты над эритроцитами – дифференцированными клетками крови лягушки. Они применяли серийную пересадку этих ядер, в результате чего около 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Была проведена еще серия экспериментов с помощью многократных серийных пересадок (более 100 клеточных циклов) реконструированным яйцеклеткам, но дальше стадии головастика развитие не пошло. Последние эксперименты в области генетики показали, что в случае с амфибиями донорами ядер могут быть лишь зародыши на ранних стадиях развития, потому, как считают некоторые авторы, такие эксперименты правильнее было бы назвать клонированием именно зародышей амфибий, а не просто амфибий.

Опыты с амфибиями также показали, что ядра различных типов клеток одного и того же организма генетически идентичны. В процессе клеточной дифференцировки такие ядра постепенно утрачивают способность обеспечивать развитие реконструированных яйцеклеток, однако серийные пересадки ядер и культивирование клеток вне питательной среды в определенной степени увеличивают эту способность. Клонирование амфибий с каждым последующим экспериментом проходило все успешней, и ученые всерьез задумались об экспериментах по клонированию эмбрионов млекопитающих, а именно мышей.

Клонирование мышей.

Необходимые разработки по клонированию млекопитающих уже были и вскоре опыты по клонированию млекопитающих действительно начались, но они проходили не так успешно, как в случае с амфибиями. Исследования были осложнены тем, что объем яйцеклетки у млекопитающих примерно в тысячу раз меньше, чем у амфибий. Но вскоре ситуация изменилась, ученые научились микрохирургически удалять ядро из оплодотворенных яйцеклеток мыши и пересаживать в них клеточные ядра ранних эмбрионов. Полученные зародыши мышей развивались лишь до стадии бластоциты.

МакГрат и Солтер значительно усовершенствовали методы извлечения ядер и разработали собственную методику введения их в клетку. После многочисленных экспериментов они пришли к выводу, что в качестве доноров ядер необходимо использовать оплодотворенные яйцеклетки (зиготы), только благодаря этому можно добиться получения эмбрионов. В иных случаях реконструированные яйцеклетки развивались только до стадии бластоциты.
Манн и Ловел-Бадж начали свои генетические опыты с того, что пытались выделить пронуклеусы - ядро (мужское, женское) оплодотворенной яйцеклетки из яиц, активированных к партеногенезу (развитие особи с участием только материнских генов), и пересадить их в энуклеированные зиготы мышей. Подобные опыты не удались – эмбрионы погибали на ранних стадиях. Ученые стали получать пронуклеусы из оплодотворенных яиц и пересаживать их в партеногенетически активированные и лишенные ядра яйца. В этом случае зародыши развивались нормально до самого рождения.

Сурани проводя эксперименты, установил, что нормальное развитие обеспечивает только рекомбинации мужского и женского пронуклеусов из разных оплодотворенных яйцеклеток мышей. И наоборот, комбинация 2 мужских или 2 женских пронуклеусов приводят к остановке развития эмбриона, т.е. для нормального развития млекопитающих требуется 2 набора хромосом – отцовский и материнский.

Хоппе проводя генетические исследования, пытался пересадить ядра клеток партеногенетических бластоцит мышей в энуклеированные зиготы. Опыты закончились успешно, ученому удалось получить 4 взрослые самки. Хоппе пришел к выводу, что партеногенетические и андрогенетические зародыши у млекопитающих погибают вследствие различия активности онтогенеза материнского и отцовского геномов. Он ввел новый термин «геномный импринтинг», обозначающий механизм, который отвечает за регулировку этих функциональных различий. В результате своих опытов Хоппе получил 3 взрослые особи, которые являлись генетически идентичными донорской линии. По мнению ученого, чтобы результаты опыта были положительными, необходимо за один прием провести введение ядер-доноров и удаление пронуклеусов из зиготы. После этого реконструированные яйцеклетки следует выращивать вне питательной среды до стадии бластоциты, а затем пересадить в матку самки. Результат эксперимента: из 16 пересаженных бластоцит 3 развились во взрослых животных. В последующих опытах Хоппе в качестве доноров ядер использовал клетки эмбрионов на еще более поздней стадии (7 суток), результат – 3 взрослых особи мышей.

Другим долго не удавалось повторить опыт Хоппе. В научных журналах появились статьи, что ученый фальсифицировал результат. МакГрат и Солтер продолжили генетические опыты и в скором времени они пришли к выводу, что ядра 8-ми клеточных зародышей и клеток внутренней клеточной массы бластоциты не обеспечивают развития вне питательной среды реконструированных яйцеклеток. В этом случае, по мнению ученых, клетки сложно вырастить даже до стадии морулы (эмбрион на начальной стадии развития, образующийся в результате дробления зиготы), а уж тем более до стадии бластоциты. Лучшим результатом может быть развитие 5% ядер 4-х клеточных зародышей до стадии морулы. При этом около 19% реконструированных яйцеклеток, содержащих ядра 2-х клеточных зародышей, смогли достичь стадии морулы или бластоциты. Ученые сделали вывод, что в связи с очень ранней активизацией генома зародыша (на стадии 2 клеток) в эмбриогенезе у мышей клеточные ядра рано теряют тотипотентность. У крупных млекопитающих активация первой группы генов в эмбриогенезе происходит намного позже, на 8-16 клеточной стадии. Именно этим ученые объясняют трудности при клонировании мышей.

Клонирование коров.

В 2004 году бразильские ученые заявили об успешном эксперименте по клонированию коровы. Корова появилась на свет благодаря использованию генетического материала другого клона. Клонированная корова по кличке Виторьоза являлась точной копией другой коровы по кличке Витория, которую клонировали около 3 лет назад. Независимые эксперты провели исследование, по результатам которого стало ясно, что у коровы Витории ученые взяли немного кожи с уха через год после ее рождения. Затем клетки, содержащиеся в этой коже, использовали для клонирования.
Опыт бразильских ученых решили повторить ученые из Аргентины, но не ради научного эксперимента, а с целью улучшения качества и увеличения количества, получаемых от коров молока и мяса. Были проведены необходимые эксперименты, первый клонированный теленок должен был появиться на свет в начале 2001 года, но сведений от ученых о завершении эксперимента не поступило.

В 2003 году в китайской компании «Изиньню» решили провести самый масштабный проект по клонированию коров: в общей сложности они решили получить 479 клонированных коров. По некоторым данным, уже во время первого эксперимента было получено от 20 до 50 клонированных телят, которые появились на свет в деревне Люшику, уезда Урумчи Синьизян -Уйгурского автономного района. Из заявления зампредседателя уездного комитета Народного политического консультативного совета Фэн Лишэ известно, что настоящий проект клонирования крупного рогатого скота реализуется совместно с Китаем, Австралией, Канадой, США и Великобританией и другими странами. В результате реализации первой стадии проекта из 479 коров с клонированными эмбрионами забеременело 10% . этот показатель соответствует передовому уровню. На осуществление данного проекта компания «Изиньню» выделила около 1 млн. долларов. На эти деньги было куплено новейшее оборудование, а также создан институт биотехнологических исследований. Целью проекта было «дальнейшее развитие биофармацевтики и улучшение племенной работы».

Информация к размышлению.

Некоторыми независимыми компаниями были проведены исследования, доказывающие, что мясо и молоко клонированных коров полностью безопасно и ничем не отличается от мяса и молока обычных животных.
«Мясо и молоко от крупного и мелкого рогатого скота и свиней так же безопасны, как те продукты, которые мы едим каждый день», - сказал Стивен Сандлоф, директор ветеринарной службы FDA. Сандлоф призвал различные компании быть осторожнее с заявлениями о том, что их продукты не содержат ничего клонированного, так как «Такие заявления подразумевают, что «неклонированная» продукция более безопасна. FDA намерено борется с такими утверждениями, если они ничем не подтверждены и вводят потребителей в заблуждение». Действительно, в прессе было много информации о вреде генетически модифицированных продуктов, но информация о вреде мяса и молока клонированных животных мне не попадалась.

Генетически модифицированные продукты, например, новые сорта картофеля, получают путем генетического скрещивания какого-либо сорта картофеля с другим растением, в результате чего получается картофель с измененным генным кодом. Ученые утверждают, что клонированные коровы являются генетически идентичными донорской линии, т.е. генетический код коров-доноров и клонированных коров должен совпадать как у однояйцовых близнецов, каждый из которых представляет собой самостоятельный организм, но при этом имеют совершенно одинаковую наследственность. Теперь мы знаем, что ученые работают не просто по увеличению приплода у крупных млекопитающих, но также и по улучшению качества и увеличению количества молока и мяса. Но какими путями это достигается? И не закладываются ли какие-либо генные изменения, которые могут привести к необычным болезням у этих животных (по примеру с Долли) или в дальнейшем вызвать какие-либо болезни, и чего еще хуже, генные изменения у людей, употребляющих в пищу молоко и мясо этих животных? Когда человек задается вопросом, ответ на него всегда приходит. Думаю, что в ближайшее время мы узнаем ответа на поставленные вопросы.

Клонирование кошки.

Первую клонированную кошку удалось получить ученым из Техаса, но котенок получился совершенно непохожим на свою генетическую мать. С генетической точки зрения, котенок, которого назвали Сиси, и мать, совершенно идентичны, но ученых смутил тот факт, что у котенка совсем другой окрас по сравнению с матерью. В ходе эксперимента было создано 87 клонированных эмбрионов кошки, однако выжил всего лишь один зародыш, но ученые были удовлетворены результатом эксперимента, так как до этого им удавалось клонировать лишь мышей, овец, коров, коз и свиней. Ученые опасались, что кошка вырастет не совсем здоровой, поскольку у клонированных животных часто бывает нарушена репродуктивная функция. Но Сиси успешно родила 3 котят. Как сообщается на официальном сайте университета A8rM (Техас), Сиси и ее потомство чувствуют себя хорошо. Кошка Сиси – первая в мире кошка-клон, она родилась в декабре 2001 года.

Клонирование собаки.

В августе 2005 года южнокорейскими учеными был получен первый клон собаки – это щенок афганской борзой.
Этими же учеными был создан клонированный эмбрион человека, а также велись работы по созданию стволовых клеток для 11 пациентов, имеющих различные болезни и повреждения.

Клонирование свиней.

5 марта 2000 года британская компания PPL Therapeutics объявила о том, что в их исследовательском центре родилось 5 поросят. Этот эксперимент примечателен тем, что это первое клонирование, полученное от взрослой особи свиньи, завершившееся успешным результатом. Основной же целью эксперимента было получение измененных органов свиньи, которые будут использованы для трансплантации вместо человеческих органов. Органы свиньи наиболее подходят человеку по размерам. Единственной проблемой является отторжение органа животного человеческим организмом. Именно в этом направлении будут развиваться дальнейшие исследования ученых. В качестве одного из оптимальных путей решения данной задачи, по мнению ученых, является «генетическая маскировка» органов животного, чтобы человеческий организм не смог идентифицировать их как чужие.

Информация к размышлению.

Заманчивые перспективы, которые якобы открыло для человечества клонирование, в настоящее время все больше и больше развенчиваются. В погоне за прибылью генетики оставили развитие селекции и целиком переключились на идею клонирования. Есть предположение, что идея воссоздания идентичной копии человека возникла с целью привлечь большое количество дотаций на исследования. Бесспорно, перспектива клонирования интересна, однако в реальной жизни она должна быть направлена не на создание приспособленных для жизни клонов животных и людей, а на сохранение редких видов животных, растений или на возрождение утраченных. Но ученые выбрали иное направление.

С развитием науки, сложный и трудоемкий процесс клонирования стал возможным. Но уже сейчас существует небезосновательное предположение, что у клонированных животных развиваются различные болезни и живут эти животные в 1,5-2 раза меньше, чем животные, родившиеся в результате естественного оплодотворения.
Предположение ученых, что клонированные животные будут жизнеспособнее и продуктивнее, чем их родители, на практике не оправдалось. Это предположение исходило из того, что при исследованиях было выявлено: у клонированных животных самостоятельное деление клетки идет больше, чем у оригинала. Например, у клонированного быка получалось 90 делений клетки, а у оригинала существует только 60. Был сделан вывод – клонированное животное должно быть более жизнеспособно, чем оригинал. Но почему сделан такой вывод, непонятно. Ведь известно, например, что клетки человека делятся только 50 раз и живет он в среднем 70-80 лет, а клетки быка делятся 60 раз и живет он 15-20 лет. Уже из этого можно было предположить, что продолжительность жизни клонированного животного будет меньше его оригинала.

Деление клеток нельзя отследить внутри организма живого существа, поэтому деление клеток отслеживалось в пробирках, в специальных питательных растворах. Но не исключено предположение, что вне организма клетки в пробирке могут давать больше делений. В целостном же организме клетки организованы, между ними постоянно происходит обмен веществами и информацией. Ученым также было известно, что клонирование не может полностью исключить накопившиеся отрицательные мутации – факторы воздействия окружающей среды. Сильное влияние таких факторов было доказано еще ранее при генетическом обследовании близнецов. Различия между ними были тем больше, чем более были различны условия, в которых они росли. Также известно, что роль среды очень велика в проявлении многих наследственных заболеваний. Чтобы получить здоровый, жизнеспособный клон, необходимо удалить из клетки, используемой для клонирования, все мутационные гены, но в настоящее время это не представляется возможным. Есть также предположение, что если ученые научатся удалять мутационные гены у живых существ, то необходимость в клонировании отпадет.

Также необходимо сказать еще о следующем моменте в пользу полового размножения. При бесполом размножении, к которому относится и клонирование, вредные мутации всегда сохраняются и от оригинала передаются всем, без исключения, потомкам. При половом размножении такие мутации в большинстве случаев приобретают рецессивные признаки, т.е. те, которые не обязательно должны проявиться и с каждым поколением они все больше подавляются. Большинство же клонированных существо обречено на гибель по причине деградации. Только очень малый процент существ, получивших исключительно положительные мутации, способен выжить в перспективе. Именно от таких жизнеспособных особей происходит очередные массовые увеличения численности вида в животном мире. Следует отметить, что эта возможность предполагается исключительно для мелких и простейших животных и растений.

Плодовитость высокоразвитых животных и человека сравнительно невелика, поэтому такой способ размножения, как клонирование, непременно приведет к деградации, так как процесс вымирания происходит быстрее размножения.
Также известно, что конечные клоны практически не соответствуют оригиналу, т.е. исходному генотипу. Ученые уже сделали вывод, что сохранение точной копии оригинала невозможно ни при каких условиях и с течением времени в каждом последующем поколении клонов эта точность идентичности будет ухудшаться. Также не вызывает сомнений, что через 8-10 поколений все положительные показатели клона, взятые от оригинала, изживут себя.
При естественном размножении, чем больше скрещиваются между собой особи с разными признаками, тем сильнее и выносливее потомство. Такой способ размножения позволяет уменьшить недостатки мутационных изменений, неизбежно происходящих в природе.

Генная инженерия.

В древнейших городах Двуречья археологи нашли глиняные таблички с шумерской клинописью. В вавилонских текстах описывается рыба-человек Энки – сын Анну (Неба). Энки занимался созданием разумных существ, производил скрещивание первобытного человека с различными животными, пока не создал человека разумного. Он передал людям письменность, науки, всякого рода искусства, научил их строить города и храмы, устанавливать законы, научил людей сажать и собирать различные плоды. Все тело у Энке было рыбье и покрыто чешуей, под рыбьей головой была голова человеческая и речь его также была человеческая. Он проводил весь день среди людей, не принимая никакой пищи, а когда солнце заходило, «это удивительное существо погружалось в море и проводило ночи в пучине, ибо там был его дом. Он написал также книгу о начале мира и о том, как он возник, и вручил ее людям. В древнейшем городе Шумера существовал его храм Энки-Абзу, т.е. храм «морской бездны». Изображения Энки, рыбы-человека, сохранились и поныне.

Зоофилия.

Загадку появления зверолюдей ученые также объясняют зоофилией, существовавшей в древние времена. Первобытный человек удовлетворял свои сексуальные потребности с помощью животных. Особенно распространено это было в армиях во время военных походов. При каждой армии было стадо овец или коз. Эти животные служили воинам не только провиантом, но и объектами любви. Такая ситуация сохранялась довольно долго. Если верить письменным источникам, в 1562 году при осаде Лиона в итальянской армии наблюдалось массовое дезертирство из-за дефицита овец и коз для соответствующих нужд. А такие ученые древности, как Парацельс и Кардано, а также известный акушер XVI века Лицети неоднократно описывали случаи рождения человекозверей как у женщин, так и у самок различных животных. Подтверждение существования человекоживотных и человекоптиц давно уже находят археологи, просто об этих находках было запрещено говорить, и эта информация была известна только в узких научных кругах.

Люди-животные.

Недавно китайские генетики объявили о том, что им удалось скрестить человека с кроликом. Для этого яйцеклетки крольчихи были освобождены от родной ДНК, после чего в них внесли ДНК человека. Было получено более 400 эмбрионов, которые затем разрушили, получив стволовые клетки для дальнейших экспериментов. Для каких экспериментов? Об этом нам не сообщают. Воодушевленные же успехом, ученые планируют уже в ближайшем будущем создать новый гибрид – человека-мышь. Об этом нам сообщает журнал Cell Research, который издается Шанхайским институтом клеточной биологии и Академией наук КНР. Следует добавить, что подобные опыты проводились учеными из Массачусетса (США) с клетками коровы, но успехом они не увенчались.
Были сообщения и том, что ученые Австралии создали человеко-свиной эмбрион, который планировалось имплантировать в матку свиньи для дальнейшего выращивания. Для получения этого гибрида из клетки человеческого эмбриона изъяли ядро и внедрили в яйцеклетку свиньи. Получился эмбрион в 97% человеческой ДНК и 3% свиной.

Люди-растения.

Читая сказки братьев Гримм, мы узнаем, что в заколдованном лесу вдруг как по волшебству оживают деревья. Не эту ли идею из подобных сказок взяли современные ученые-генетики, и решили создать гибрид человека с растением? Но, тем не менее, откуда бы, не пришла эта идея, из прессы мы узнаем, что идея создания гибрида человека с растением уже захватила научные умы. Так, британские ученые начали выращивать деревья-надгробные памятники. В ядрах клеток этих деревьев содержатся ДНК покойных. Этими разработками занимается компания Bioabsence, которая за год высадила уже 500 генномодифицированных яблонь на могилах усопших. Специалисты этой компании заверяют заказчиков, что каждое дерево и его плоды будут «сходны по внешнему облику» с покойным.
В дальнейшем компания Bioabsence планирует предложить к продаже растения, способные двигаться и элементарно мыслить. Первые экспериментальные тропические лианы уже выращиваются в оранжереях, но увидеть мы их пока не можем, так как доступ в эти оранжереи закрыт для посторонних лиц. Как говорят ученые, лианы очень быстро растут, умеют поворачиваться в сторону человека, приближающегося к ним, и имеют устрашающего вида колючки, способные парализовать или даже убить человека. Большой интерес к этим разработкам уже сейчас проявляют различные службы безопасности.

Человек-кактус по случаю.

Оказывается, что гибриды человека с растением могут появляться не только в специальных экспериментальных лабораториях. Так в одной из своих книг известный писатель и журналист Николай Непомнящий рассказывает о молодой москвичке, решившей съездить с родителями на отдых в Мексику. В окрестностях курортного города Акапулько девушка увидела кактус, сплошь покрытый дымчатыми, пушистыми волосками. Движимая любопытством, она дотронулась до кактуса и почувствовала боль в руке, оказалось, что она укололась острыми колючками. Промокнув салфеткой капельки крови, девушка забыла о случившемся. Однако через какое-то время рука, а за ней и все тело у девушки начало зарастать. Ни удаление их пинцетом, ни сбривание результата не дало: колючки вырастали вновь. Как оказалось, споры кактуса проникли в кожу, прижились и дали поросль. Девушка была в отчаянии, но, вернувшись в Москву, она нашла клинику, где ей с помощью лазера удалили существенную часть колючек и спор. Прошло время, девушка вышла замуж, родила ребенка. Но о том времени, когда она была гибридом человека и кактуса, вспоминает с содроганием.

Вокруг всевозможных гибридов человека с животными и растениями бушуют нешуточные споры. Общественность давно уже бьет тревогу, католическая церковь также хочет остановить ученых. В свою очередь ученые уверяют всех о пользе подобных опытов для человечества. Чем реально могут обернуться для нас эти эксперименты? Хочется надеяться, что не злом.

История клонирования.

Член-корреспондент РАН И. Захаров

После успешных экспериментов с млекопитающими клонирование человека, видимо, лишь вопрос времени. Американские ученые заявляют, что готовы приступить к опытам с участием добровольцев - бездетных супружеских пар. Тем не менее в обществе продолжается бурное обсуждение научных, этических и юридических вопросов, связанных с возможным клонированием человека. Одни требуют полностью запретить любые вмешательства на генетическом уровне, другие с нетерпением ждут дальнейших успехов. Проблему анализирует член-корреспондент РАН Илья Артемьевич Захаров, заместитель директора Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук.

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Наука и жизнь // Иллюстрации

Начало XXI века ознаменовалось несколькими событиями в биологической науке, которые привлекли к себе широкое внимание. В феврале 2001 года были опубликованы результаты "прочтения" генома человека. В начале мая того же года появились сообщения о первых "генетически модифицированных" детях, родившихся на свет в результате пересадки в яйцеклетку цито-плазматических наследственных структур, а именно митохондрий, взятых из клетки другой женщины. В июне было объявлено об успешном эксперименте по отбору зародышей, свободных от генов, вызывающих наследственные заболевания, до их пересадки в матку матери. Наконец, в ноябре 2001 года общественность взволновало сообщение о первом успехе в клонировании человеческих эмбрионов.

Рассмотрим суть экспериментов несколько подробнее. В середине 1990-х годов коллектив под руководством доктора Дж. Коэна из Института репродуктивной медицины и науки в штате Нью-Джерси (США) разработал и применил так называемую технику переноса ооплазмы, которая позволяла преодолеть врожденное бесплодие женщин, вызванное дефектом митохондрий. В яйцеклетку женщины, страдающей бесплодием, тончайшей пипеткой вводят сперматозоид мужа (который и производит собственно оплодотворение) и капельку цито-плазмы из яйцеклетки здоровой женщины-донора. Перенесенные таким образом цитоплазматические структуры - митохондрии, обеспечивающие снабжение клеток энергией, приживляются в яйцеклетке, восстанавливают нормальный уровень энергетического метаболизма и обеспечивают дальнейшее нормальное развитие яйцеклетки в матке матери, куда она возвращается после микрооперации.

С 1997 по 2001 год эту операцию провели на яйцеклетках 30 страдавших бесплодием женщин. Двенадцать женщин родили детей, причем у трех появились двойни. Сейчас эту технику освоили многие лаборатории.

Изучение митохондриальной ДНК двух младенцев показало, что в их клетках действительно присутствуют митохондрии как родной матери, так и женщины-донора. Переноса какого-либо другого генетического материала, кроме ДНК митохондрий, как и ожидалось, не обнаружили. В широкой прессе об экспериментах сообщили как о первом успешном получении "генетически модифицированных" детей.

Группа под руководством доктора Ю. Верлинского, работающая в Институте репродуктивной генетики в Чикаго, обеспечила зачатие ребенка, свободного от гена, вызывающего рак. Этот ген ребенок мог унаследовать от своего отца, предрасположенного к развитию онкологических заболеваний (так называемый синдром Ли-Фромени, вызываемый мутацией в гене р53). У страдающих этим наследственным недостатком людей раковые заболевания с вероятностью 50 процентов развиваются до 40-летнего возраста, а нередко - еще в детстве. Отец ребенка был гетерозиготным в отношении патологического гена. Это означает, что половина его сперматозоидов получали мутантную копию гена р53, а половина - нормальную. Оплодотворение яйцеклеток будущей матери производилось в "пробирке". В искусственных условиях оплодотворенные яйцеклетки начинали делиться и достигали стадии восьми клеток. Одна клетка такого зародыша изымалась (операция, считающаяся безвредной, так как дальнейшее развитие зародыша протекает нормально) и подвергалась генотипированию - установлению генотипа с помощью современных методов анализа ДНК. Из 18 зародышей 7 оказались свободными от патологического гена. Три из них были помещены в матку матери, которая в конце концов забеременела и родила здорового мальчика. Метод получил название предымплантационной генетической диагностики, и, по словам его разработчиков, может использоваться для предотвращения 45 различных наследственных заболеваний, в том числе тех, которые проявляются или могут проявиться в пожилом возрасте. Предымплантационное выявление генетических дефектов предпочтительнее широко применяемой пренатальной диагностики, когда устанавливают генотип развивающегося в матке эмбриона и в необходимых случаях производят аборт.

Более спорными оказались другие процедуры, произведенные тем же коллективом врачей и генетиков. Вот один из примеров. Родителями был "заказан" ребенок, который стал бы наиболее подходящим донором костного мозга для своей старшей сестры, страдающей смертельной анемией. Такой ребенок по имени Адам Нэш был "произведен" путем отбора эмбрионов и появился на свет в 2000 году; взятые от него клетки действительно позволили спасти жизнь сестры. В институт доктора Верлинского обратились две пары из Великобритании, не получившие в своей стране разрешение на осуществление подобной манипуляции. Эти пары хотели произвести на свет детей, клетки которых помогли бы спасти жизнь ранее рожденных детей, страдающих неизлечимыми наследственными заболеваниями - в одном случае лейкемией, в другом - талассемией.

Лежащая в основе всех рассмотренных работ техника "оплодотворения в пробирке" была разработана в Англии еще в 1978 году. С тех пор по меньшей мере миллион детей появился на свет благодаря этому методу, применяемому в тех случаях, когда женщина не может быть оплодотворе на естественным путем.

Американская биотехнологическая компания АСТ ("Продвинутые клеточные технологии") известна достижениями в клонировании высших животных. Сотрудникам АСТ удалось клонировать крупный рогатый скот, в том числе получить животных с пересаженными чужими генами, и представителя одного из исчезающих видов - быка гаура. Второе направление деятельности АСТ - так называемое терапевтическое клонирование человека. Представители АСТ заявляют, что не собираются помещать искусственно полученные человеческие зародыши в матку женщины, что необходимо для рождения ребенка-клона. Они разрабатывают технологию получения в культуре (то есть вне организма) стволовых клеток. (О стволовых клетках журнал "Наука и жизнь" писал в № 10, 2001 г.) Эти клетки способны превращаться в клетки разных типов. Их можно было бы использовать для "ремонта" пораженных органов, в первую очередь поджелудочной железы, спинного и головного мозга. Такие клеточные "запчасти" успешно приживутся, если они происходят от того же организма, для "ремонта" которого будут использованы. О первом успехе, точнее, первом шаге в направлении к решению этой задачи было объявлено в ноябре 2001 года. Ядро соматической человеческой клетки было перенесено в яйцеклетку, лишенную собственного ядра, и яйцеклетка приступила к делению, образовав зародыш, или клеточный клон, из шести клеток. Это сообщение, сильно взволновавшее общественность, по сути говорит лишь о первой успешной попытке пересадки человеческого ядра, но отнюдь не о получении стволовых клеток или клонировании людей. Чтобы исключить подозрения в намерениях клонировать человека, авторы (справедливо) настаивают на необходимости различать репродуктивное клонирование, чем они занимаются на животных, и терапевтическое клонирование, направленное на получение стволовых клеток, при котором получаемые клеточные клоны не будут переноситься в матку женщины.

Применительно ко многим домашним животным уже достаточно хорошо отработаны методы клонирования, а также методы переноса чужеродных генов, то есть получения трансгенных животных. В основном таких животных создают с целью получения в больших количествах белков, имеющих применение в медицине. Реализуются и другие проекты. Человеческие гены пересаживают свиньям в попытке получить животных, чьи органы можно будет использовать для трансплантации человеку. В январе 2001 года было сообщено о получении первой трансгенной обезьяны (до того подобные эксперименты проводились на более далеких от человека животных). Исследователям из Орегонского центра изучения приматов (США) с помощью безвредного вируса удалось перенести в ооциты макаки-резуса ген медузы, производящий флюоресцирующий белок (за образованием такого белка в организме легко следить). Двадцать эмбрионов, в которые пытались пересадить ген, были помещены в матки приемных матерей; родилось три детеныша, и у одного из них действительно происходило образование светящегося зеленым светом белка. В частности, светились ногти этой первой генетически измененной обезьяны. Описанный эксперимент показывает, какие попытки могут быть предприняты уже в ближайшем будущем с целью переделки генетического аппарата человека.

Эти достижения генетики сразу подняли волну дискуссий не только среди ученых, но и в широкой прессе, и среди политиков. Не будем здесь обсуждать этичность экспериментирования на животных, в частности получения линий животных, заведомо обреченных на раннюю смерть от онкологического заболевания, или попыток генно-инженерными методами улучшить качество мяса сельскохозяйственных животных. Рассмотрим допустимость применения современных генетических и клеточно-эмбриологических методик к человеку с этической точки зрения. Трудно дать определенные ответы на встающие сейчас вопросы не только потому, что эти вопросы новые и суть проблемы недостаточно осознана человечеством, но и потому, что не получили однозначного и для всех приемлемого решения близкие и более старые проблемы - использование противозачаточных средств, аборты, пересадка органов, эвтаназия.

В обсуждаемом нами круге проблем два ключевых вопроса. Первый - с какого момента развития начинается человеческая личность, имеющая право на существование и неприкосновенность. С момента оплодотворения? Имплантации в матку? Развития нервной системы? Рождения? От ответа на этот вопрос зависит, в частности, и возможность экспериментирования на человеческих зародышах, а также возможность их использования в медицинских или каких-то иных целях. Поставленный вопрос, очевидно, имеет непосредственное отношение и к проблеме абортов.

Второй вопрос - допустимы ли какие-либо вмешательства в человеческий геном и если да, то какие и с какими целями. В рамках так называемой генотерапии уже вводят человеческие или чужеродные гены в соматические (телесные) клетки, и это, по-видимому, особых этических и юридических проблем не вызывает. Теперь речь идет об изменениях генома тех клеток, которые образуют "зародышевый путь", то есть потенциально могут дать начало следующим поколениям. Способы такого вмешательства уже сейчас достаточно разнообразны, и они будут все более и более многообразны в самом ближайшем будущем.

Биолог может сформулировать поставленные вопросы, но чисто научного ответа на них нет. Рассматривая эту проблему, надо, по-видимому, отталкиваться от нескольких ключевых положений, которые могут быть сформулированы следующим образом.

• Каждый человек уникален и неповторим по всем своим психическим и физическим качествам (за исключением редко появляющихся однояйцевых близнецов, которые, развиваясь в самостоятельные личности, остаются по большинству свойств копиями друг друга).
• Врожденные свойства человека закладываются в момент слияния родительских половых клеток. Данная пара родителей может произвести миллиарды разных сочетаний своих генов, и какая комбинация реализуется - есть дело Случая (или Бога, если Бог управляет случайностью).
• Во всех обществах и культурах (кроме самых примитивных, где еще не сложился институт семьи) каждый ребенок всегда происходил от двух родителей, которые обычно ему были известны.
• К XXI веку общепризнано, что человек не является товаром; торговля людьми относится к явно криминальной сфере.
• Широко принимается, что лишение человека жизни является недопустимым. Это положение, однако, достаточно спорно, как применительно к практике смертной казни по решению суда, так и к эвтаназии - помощи в безболезненном уходе из жизни неизлечимых и физически страдающих больных.
• С научной точки зрения не следует стремиться к генетическому "улучшению" человеческого рода; во-первых, разнообразие является условием благополучного существования любой популяции живых организмов, в том числе и человека; во-вторых, невозможно на научной основе сформулировать критерии, которым должен соответствовать "идеальный человек".

Отталкиваясь от этих положений, попробуем рассмотреть недавно проведенные или ожидаемые эксперименты с человеческими клетками и зародышами.

Терапевтическое "клонирование". На самом деле эта процедура настоящим клонированием не является, поскольку не сопровождается помещением способного к развитию зародыша в матку женщины. Речь идет о манипуляциях с соматическими клетками, приводящих к их "омоложению". Получение таким образом стволовых клеток для использования в медицинских целях принципиально не отличается от пересадки кожи с одной части тела на другую при лечении ожогов или трансплантации костного мозга от одного человека другому. Употребление при этом термина "клонирование" только создает ажиотаж и вводит в заблуждение.

Репродуктивное клонирование. Если полученный "в пробирке" зародыш с генетическим материалом соматической клетки возвращается в матку, создается возможность действительно получить клон, то есть существо, копирующее физические и врожденные психические свойства донора генетического материала. Вероятно, такие дети появятся в ближайшие годы - слишком уж много говорится об этой возможности. Опасности для генетического благополучия человечества (для человеческого генофонда) клонирование представлять не может - эта процедура никогда не заменит естественное воспроизводство и не сможет заметным образом сократить разнообразие генотипов в человеческих популяциях. Естественно-научные возражения против клонирования заключаются в том, что технически процедура недостаточно отработана и может привести к появлению физически дефектных детей. Кто в таком случае несет за это ответственность? Кто будет содержать и воспитывать неполноценного ребенка? Сомнительность с этической точки зрения процедуры клонирования состоит в том, что нарушаются естественные принципы уникальности личности и происхождения каждого человека от двух родителей. Можно опасаться, что в семье и обществе "клонированный" ребенок не будет чувствовать себя комфортно, а его психическое развитие заведомо будет проходить с искажения ми. С религиозной точки зрения рождение каждого человека выражает промысел Бога (при этом предполагается, что Бог управляет случайностью, или, иначе говоря, "играет в кости"). В таком случае смерть человека есть тоже Божий промысел, следовательно, надо осуждать и реанимацию, особенно выведение человека из состояния клинической смерти. Последнее, однако, делается с благой целью - помочь человеку. Тогда надо рассматривать и оценивать и мотивы для клонирования: есть ли это тщеславие, эгоизм, стремление к материальной выгоде или желание бесплодных родителей иметь детей, воспроизводящих их генотип. Можно представить и такую ситуацию, когда 50-летние родители, потерявшие сына или дочь, хотят воспроизвести своего ребенка. Если соматические клетки были соответствующим образом законсервированы при жизни человека, они могут быть использованы для клонирования.

Рассмотрение мотивов для клонирования переводит проблему из этической или религиозной плоскости в юридическую: допустимость клонирования в каждом конкретном случае могла бы решаться так же, как и вопрос об усыновлении ребенка (разумеется, с возможностью ошибок, криминальных ситуаций и тому подобного).

Производство генетически модифицированных детей. Первые такие дети были получены доктором Коэном. Как указывалось, в этих случаях в оплодотворяемую in vitro яйцеклетку пересаживали митохондрии другой женщины. Если все полученные с помощью этой процедуры дети развиваются нормально (сообщения о противном не было), то трудно найти весомые аргументы против данного метода преодоления бесплодия. В митохондриальной ДНК находится 37 генов; от женщины - донора цитоплазмы ребенок получил 37 генов вдобавок к 30 000 генов от матери и 30 000 генов от отца. Трудно признать, что у данного ребенка две "матери" (к тому же надо напомнить, что митохондриальные гены не сказываются заметным образом на физических или психических признаках). Нельзя опасаться и каких-либо юридических коллизий в случае проведения таких операций. Пересадка митохондрий в яйцеклетку может восприниматься так же как, например, переливание донорской крови новорожденному с той, конечно, разницей, что пересаженные митохондрии могут сохраняться в клетках в течение жизни и даже быть переданы потомству (если полученный таким образом ребенок - девочка).

Подобные эксперименты открывают путь для пересадки в человеческую яйцеклетку чужих ядерных генов. Пересадка отдельных генов человека в яйцеклетку с лечебными целями вряд ли может вызывать возражения. Показания к подобным пересадкам следует ограничивать решением медицинских задач. Удовлетворение родительского тщеславия (например, придание будущему ребенку генов каких-либо выдающихся способностей - в перспективе это может стать реальным) должно быть исключено.

Следует запретить и пересадку генов других организмов, поскольку возможные последствия таких манипуляций заранее рассчитать невозможно, а с эмоциональной, этической или религиозной точек зрения создание человека с животными (растительными, бактериальными) генами, скорее всего, будет вызывать общее неприятие.

Производство детей запланированного или желаемого генотипа. Речь идет об отборе среди многих полученных "в пробирке" зародышей тех, которые имеют желаемый генотип. По мере достижения все большего успеха в расшифровке генома человека число генных вариантов, которые можно будет тестировать, стремительно возрастет. Проведение искусственного отбора эмбрионов есть явное стремление к соперничеству с Божьим промыслом и, очевидно, с религиозной точки зрения будет осуждаться. Когда речь идет об исключении зародышей с явно патологическими генами, чисто научных возражений быть не может. Сколь, однако, далеко можно идти по этому пути? Вправе ли родители "заказывать" ребенка с генами долголетия, музыкальных или математических способностей, с определенным цветом глаз или формой носа? Все это в ближайшие 10 лет может стать реальным. Как и в других случаях, по-видимому, должны рассматриваться цели данной манипуляции и обоснованность желаний родителей. Разумеется, законодательные ограничения будут способствовать уходу части клиник и лабораторий репродукции "в подполье", однако серьезной общественной опасности деятельность подобных клиник представлять не может из-за ограниченного круга их клиентов. Проблема состоит в том, что ребенок превращается в товар и может стать не целью, а средством. Так уже происходит при использовании клеток "запланированного" ребенка для лечения его ранее родившихся братьев и сестер. Легко представить цепочку вариантов такой ситуации, ведущую к преступлениям.

Итак, достижения экспериментальной генетики и эмбриологии позволяют производить на высших организмах совершенно фантастические эксперименты. Многие из этих достижений могут быть применены и к человеку. Открывающиеся возможности требуют широкого обсуждения, причем не только в среде специалистов. Обществу необходим если не консенсус, то, во всяком случае, определенное мнение большинства о приемлемости или недопустимости тех или иных генетических манипуляций (как, например, выработалось отношение к аборту и к эвтаназии). Разумеется, общественность должна быть хорошо информирована о сути новых достижений науки, о получаемых результатах и о возможных негативных последствиях.

О. В. САБЛИНА,

кандидат биологических наук, СУНЦ НГУ

КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ

Пожалуй, ни одно из достижений биологической науки не вызывало такого накала страстей в обществе, как клонирование млекопитающих. Если некоторые люди, как биологи, так и не имеющие отношения к «Life Sciences» (наукам о жизни), с восторгом приняли появившуюся, хотя бы и теоретически, возможность клонирования человека и готовы завтра же клонироваться, то большинство неспециалистов отнеслись к такой возможности, мягко говоря, очень настороженно.

Бурные дебаты в средствах массовой информации привели к тому, что среди населения оказалось распространенным мнение о крайней опасности подобных исследований. Этому немало способствовали «клоны», «заселившие» художественную литературу и кино. Несколько лет назад одна из околонаучных группировок заявила о намерении клонировать Гитлера, для того чтобы его повесить за совершенные преступления. Это, в свою очередь, породило опасения, что диктаторы типа Гитлера могут увековечить свою власть, передав ее своим клонам. В большинстве подобных представлений клоны человека - «ненастоящие люди», тупые и злобные, а клонированные животные и растения угрожают погубить всю биосферу. Здесь следует особо отметить, что люди нередко путают клонирование и трансгенез, тогда как это абсолютно разные вещи. Действительно, при получении трансгенных многоклеточных животных применяют клонирование, однако в этом случае клонирование - не цель, а средство. Клонирование без транс-генеза - прием, широко используемый в самых разных по своим целям проектах.

Насколько обоснованы эти страхи и надежды? Представляется очень важным формирование спокойного взвешенного суждения относительно перспектив и возможных последствий этих исследований. Для этого нужно ответить на несколько основных вопросов, что мы и попытаемся сделать.

Итак, что же такое клонирование? Как клонируют животных? Почему ученые этим занимаются? Для чего можно использовать технику клонирования животных? Допустимо ли клонирование человека?

ЧТО ТАКОЕ КЛОН?

Греческое слово κλ w n означает побег, отросток. Сейчас клонами называются особи животных или растений, полученные путем бесполого размножения и имеющие полностью идентичные генотипы. Клоны очень широко распространены среди растений - все сорта вегетативно размножаемых культурных растений (картофель, плодовые и ягодные растения, гладиолусы, тюльпаны и т.д.) являются клонами. Разработанная в настоящее время техника микроклонального размножения позволяет получать за короткое время огромное количество генетически идентичных экземпляров даже таких растений, которые в естественных условиях вегетативно не размножаются.

У животных такой тип размножения распространен значительно меньше. Тем не менее известно более 10 ООО видов многоклеточных животных, размножающихся путем деления одного организма на два или даже несколько частей (аутофрагмен-тация), которые вырастают в полноценные организмы. Эти новые организмы также являются клонами. Естественные клоны, возникающие путем обособления части клеток организма и развития из них полноценной особи, характерны не только для таких примитивных животных, как губки или хрестоматийные гидры. Даже такие достаточно высоко организованные животные, как морские звезды и черви, могут размножаться делением. Но позвоночные или насекомые такой способности лишены. Тем не менее клоны, возникшие естественным путем, встречаются даже у млекопитающих.

Природными клонами являются так называемые монозиготные близнецы, которые происходят из одной оплодотворенной яйцеклетки. Это происходит, когда зародыш на самых ранних стадиях дробления разделяется на отдельные бластомеры и из каждого бластомера развивается самостоятельный организм. Например, у американского девятиполосного броненосца всегда рождается по четыре монозиготных близнеца. Разделение зародыша на стадии четырех бластомеров на самостоятельные зародыши - нормальное явление для этого млекопитающего.

Такие близнецы представляют собой как бы обособившиеся части одного организма и имеют один и тот же генотип, т. е. являются клонами.

Монозиготные (или идентичные) близнецы у человека также являются клонами. Наибольшее известное число родившихся монозиготных близнецов у человека равняется пяти. Вероятность рождения близнецов у человека невелика - среди белого населения Европы и Северной Америки она в среднем составляет около 1%. Реже всего близнецы рождаются в Японии. В африканском племени йоруба частота близнецов составляет 4,5% всех рождений, а в некоторых районах Бразилии - до 10%, однако только незначительная часть из них являются монозиготными. Существуют и семьи с генетической предрасположенностью к рождению близнецов, но тоже только дизиготных.

Одновременная овуляция обусловлена определенным сбоем в работе гормональной системы, который может иметь генетическую природу. Причина же, по которой происходят разделение зародыша и образование монозиготных близнецов у человека, неизвестна. Частота этого явления - около 0,3% во всех популяциях человека.

Очень редко случается, что по неизвестной причине зародыш разделяется не до конца. Тогда рождаются сросшиеся (вернее, недоразделившиеся), так называемые сиамские близнецы. Примерно четверть всех идентичных близнецов являются «зеркальными», например, один из близнецов левша, другой правша, у одного волосы на макушке закручены по часовой стрелке, у другого против, у одного сердце расположено слева, а печень справа, у другого - наоборот. Ученые считают, что «зеркальность» близнецов является следствием разделения эмбриона на достаточно поздней стадии развития.

Таким образом, клоны животных и человека - нормальное природное явление. Этот факт сразу позволяет ответить на некоторые вопросы в связи с клонированием человека: клоны - абсолютно нормальные, полноценные люди, отличающиеся от всех остальных людей только тем, что имеют генетического двойника. Они являются самостоятельными, автономными организмами, хотя и имеющими идентичные генотипы. Поэтому любые надежды достичь бессмертия путем клонирования абсолютно беспочвенны. По этой же причине клоны не могут нести никакой ответственности за поступки, совершенные их «генетическим оригиналом».

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ

Клонированием называют искусственное получение клонов животных (в случае клонирования растений чаще пользуются терминами «вегетативное размножение», «меристемная культура»). Поскольку высшие животные не могут размножаться вегетативно, то для получения клона можно в принципе воспользоваться тремя методами:

удвоить набор хромосом в неоплодот-воренной яйцеклетке, получив таким образом диплоидную яйцеклетку, и заставить ее развиваться без оплодотворения;
искусственно получить монозиготных близнецов, разделив начавший развиваться эмбрион;
удалить ядро из яйцеклетки, заменив его на диплоидное ядро соматической клетки, и тоже заставить развиваться такую «зиготу».

Все эти три возможности ученые использовали для клонирования животных.

Первый способ удается применить не для всех животных. Еще в 30-е гг. XX в. Б.Л. Астаурову удалось с помощью термического воздействия активировать неопло-дотворенное яйцо тутового шелкопряда к* развитию, блокировав при этом прохождение первого деления мейоза. Естественно, ядро при этом оставалось диплоидным. Развитие такой диплоидной яйцеклетки заканчивалось вылуплением личинок, точно повторяющих генотип матери. Естественно, при этом получались только самки. К сожалению, разводить самок экономически невыгодно, так как при большей затрате корма они дают коконы худшего качества. В.А. Струнников усовершенствовал этот метод, разработав способ получения клонов тутового шелкопряда, состоящих только из особей мужского пола. Для этого на ядро яйцеклетки воздействовали гамма-лучами и высокой температурой. Это делало ядра, не способными к оплодотворению. Ядро сперматозоида, проникшего в такое яйцо, удваивалось и приступало к делению. Это приводило к развитию самца, повторявшего генотип отца. Правда, полученные клоны для промышленного шелководства непригодны, но их используют в селекции для получения эффекта гетерозиса. Это позволяет резко ускорить и облегчить получение выдающегося по продуктивности потомства. Сейчас эти методы широко применяются в шелководстве в Китае и Узбекистане.

К сожалению, успех с тутовым шелкопрядом является исключением - у других животных получить клоны таким способом не удается. Исследователи пробовали удалить один из пронуклеусов из оплодотворенной яйцеклетки и удваивали число хромосом другого, обрабатывая их веществами, разрушающими микротрубочки веретена деления. Получались диплоидные клетки, гомозиготные по всем генам (содержащие либо два материнских, либо два отцовских генома). Такие зиготы начинали дробиться, однако развитие прекращалось на ранней стадии и получить таким способом клоны млекопитающих оказалось невозможно. Были сделаны попытки пересадить пронуклеусы из одной оплодотворенной яйцеклетки в другую. Оказалось, что полученные таким способом зародыши развивались нормально только в том случае, если один пронуклеус представлял собой ядро яйцеклетки, а другой - сперматозоида. Эти эксперименты показали, что для нормального развития эмбрионов млекопитающих необходимы два разных генома - материнский и отцовский. Дело в том, что при формировании половых клеток имеет место геномный импринтинг - метилирование участков ДНК, что приводит к выключению метилированных генов. Это выключение остается на всю жизнь. Поскольку в мужских и в женских половых клетках выключаются разные гены, то для нормального развития организма нужны оба генома - одна работающая копия гена должна быть.

Второй метод - разделение эмбриона на ранних стадиях дробления в эмбриологии используют очень давно, правда в основном на морских ежах и лягушках. Именно таким способом были получены данные о способности выделенных из зародыша бластоме-ров дать начало полноценному организму. Клоны-монозиготные близнецы млекопитающих были получены существенно позже, но искусственное разделение эмбрионов и последующая их имплантация «суррогатным матерям» уже применяются в селекции сельскохозяйственных животных для получения большого числа потомков от особо ценных родителей. В 1999 г. таким способом была клонирована обезьяна. Оплодотворение было проведено в пробирке. Зародыш на стадии восьми клеток был разделен на четыре части, и каждая двуклеточная часть была имплантирована в матку другой обезьяны. Три зародыша при этом развиваться не стали, а из четвертого родилась обезьянка, которую назвали Тетра (Четвертинка).

Самое знаменитое клонированное животное, овечка Долли, была клонирована с помощью третьего метода - переноса генетического материала соматической клетки в яйцеклетку, лишенную собственного ядра.
Метод пересадки ядер был разработан еще в 40-х гг. XX в. русским эмбриологом Г.В. Лопашовым, работавшим с яйцеклетками лягушки. Правда, взрослых лягушек он не получил. Позднее англичанину Дж. Гёрдону удалось заставить яйцеклетки лягушки с чужим ядром развиваться до получения взрослых особей. Это было выдающееся достижение - ведь он пересаживал в яйцеклетку ядра дифференцированных клеток взрослого организма. Он использовал клетки плавательной перепонки и клетки эпителия кишечника. Но и у него до взрослого состояния развивалось не более 2% таких яйцеклеток, причем выросшие из них лягушки отличались меньшими размерами и пониженной жизнеспособностью по сравнению с их нормальными сверстниками.

Пересадить ядро в яйцеклетку млекопитающего значительно труднее, так как она примерно в 1000 раз мельче, чем яйцеклетка лягушки. В 1970-х гг. в нашей стране в Институте цитологии и генетики в Новосибирске на мышах это пытался сделать замечательный ученый Л.И. Корочкин. К сожалению, его работы не получили продолжения из-за трудностей с финансированием. Зарубежные ученые продолжали исследования, однако операция трансплантации ядра оказалась слишком травматичной для мышиных яйцеклеток. Поэтому экспериментаторы пошли другим путем - стали просто проводить слияние яйцеклетки, лишенной собственного ядра, с целой неповрежденной соматической клеткой.

Группа исследователей из Рослинско-го института в Шотландии, возглавляемая Я. Вилмутом, клонировавшие Долли, использовали для слияния клеток электрический импульс. Они удаляли ядра из зрелых яйцеклеток, затем с помощью микропипетки вводили под оболочку яйцеклетки соматическую клетку, выделенную из молочной железы овцы. С помощью электрического удара клетки сливались и в них стимулировалось деление. Затем, после культивирования в течение 6 дней в искусственных условиях, начавший развиваться эмбрион на стадии морулы имплантировали в матку специально подготовленной овцы другой породы (хорошо отличавшейся фенотипически от донора генетического материала). Рождение овечки Долли стало громкой сенсацией, а у некоторых ученых возникли сомнения в том, что она действительно была клоном. Однако специальные проведенные исследования ДНК показали, что Долли - настоящий клон.

В дальнейшем техника клонирования млекопитающих была усовершенствована. Группе ученых из университета Гонолулу под руководством Риузо Янагимачи удалось с помощью изобретенной ими микропипетки осуществить перенесение ядра соматической клетки непосредственно в яйцеклетку. Это позволило им обойтись без электрического импульса, который был далеко небезопасен для живых клеток. Кроме того, они использовали менее дифференцированные клетки - это были клетки кумулуса (соматических клеток, окружающих яйцеклетку и сопровождающих ее во время движения по яйцеводу). К настоящему времени этим методом клонированы и другие млекопитающие - корова, свинья, мышь, кошка, собака, лошадь, мул, обезьяна.

ЗАЧЕМ КЛОНИРОВАТЬ ЖИВОТНЫХ?

Несмотря на огромные успехи, клонирование млекопитающих остается сложной и дорогостоящей процедурой. Почему же ученые не оставляют эти эксперименты? Прежде всего потому, что это... интересно. Причем не просто любопытно - получится или нет, уже ясно, что получится. Клонирование млекопитающих чрезвычайно важно для фундаментальной науки. Это уникальный инструмент, позволяющий исследовать один из самых сложных и интригующих вопросов биологии - как, какими путями информация, записанная последовательностью нуклеотидов в ДНК, реализуется во взрослом неповторимом организме, каким образом осуществляется точнейшее взаимодействие тысяч генов, каждый из которых «включается» и «выключается» именно в то время и в той клетке, где это необходимо. Известно, что некоторые гены, работающие на самых ранних этапах эмбриогенеза, в ходе дальнейшего развития и дифферен-цировки клеток необратимо выключаются.

Как это происходит? Можно ли заставить дифференцированную клетку претерпеть обратную дифференцировку? На последний вопрос без клонирования ответить вообще невозможно. Сам факт, что клонирование млекопитающих удается, вроде бы говорит о том, что обратная дифференцировка возможна. Однако не все так просто. Часто животные клонированы из недифференцированных - эмбриональных стволовых клеток или из клеток кумулуса. В других случаях, возможно, также были использованы стволовые клетки. В частности, овечка Долли была клонирована из клетки молочной железы беременной овцы, а при беременности под действием гормонов стволовые клетки молочной железы начинают размножаться, так что вероятность того, что экспериментаторы возьмут именно стволовую клетку, повышается. Предполагают, что именно так и было с Долли. Этим может объясняться и очень малая эффективность клонирования - ведь стволовых клеток в ткани немного.

Но, конечно, если бы у метода клонирования не было хорошо просматриваемых практических выходов, исследования не были бы столь интенсивными. Какая же практическая польза может быть от клонированных животных? В первую очередь, клонирование высокопродуктивных домашних животных может быть использовано для получения в короткий срок больших количеств элитных коров, ценных пушных зверей, спортивных лошадей и т.д. Некоторые ученые считают, что клонирование никогда не будет широко применяться в животноводстве из-за того, что эта процедура весьма дорогая. Кроме того, условием селекции всегда было генетическое разнообразие, клонирование же, тиражируя один генотип, сужает это разнообразие. Тем не менее поскольку половое размножение необходимо связано с рекомбинацией, разрушающей сочетания аллелей, клонирование может помочь сохранить уникальные генотипы. Клонирование путем разделения начавших дробиться эмбрионов уже сейчас используется в селекции крупного рогатого скота.

Особые надежды ученые возлагают на клонирование диких животных, которым грозит исчезновение. Уже в настоящее время создаются «Замороженные Зоопарки» - образцы клеток таких животных, хранящиеся в замороженном виде при температуре жидкого азота (-196°С). В Америке уже родились два детеныша дикого быка бантенга, клонированные из клеток животного, умершего в 1980 г. Его клетки были заморожены и более 20 лет хранились в жидком азоте. Клонированы также другой вид дикого быка гаур, европейский дикий баран, дикие африканские степные кошки.

Клонирование кошек - особо интересный и важный эксперимент, проведенный в Институте Природы в городе Одюбоне (США). Там были получены два клона-самки от одной кошки-донора и один клон-самец от кота по имени Джаз. Джаз, в свою очередь, был выращен из эмбриона, который в течение 20 лет хранился в замороженном состоянии в жидком азоте, а потом был выношен и рожден обычной домашней кошкой. В 2005 г. обе кошки-клоны общими усилиями родили восьмерых котят. Отцом всех восьмерых был кот-клон Джаз. Этот опыт показал, что клоны способны к нормальному размножению. Следует, однако, понимать, что с помощью клонирования вряд ли удастся «воскресить» исчезнувший вид. Тем не менее это может помочь сохранить генофонд, если использовать полученные клоны в скрещиваниях с животными, содержащимися в зоопарках. Такое использование клонов может помочь избежать негативных последствий близкородственного скрещивания, неизбежного при малой численности вида.

Здесь следует сказать и о надеждах клонировать уже исчезнувших животных - мамонта, тасманийского сумчатого волка, зебры квагги. Оптимисты предполагают, что можно использовать ДНК этих животных, сохранившуюся либо в вечной мерзлоте, либо в законсервированных тканях. Однако предпринятая попытка клонировать тасманийского сумчатого волка, последнийэкземпляр которого погиб в зоопарке в 1936 г., не удалась. Это и неудивительно, так как в распоряжении ученых не было живых клеток, а только образцы тканей, хранившиеся в спирте. Из них была выделена ДНК, но она оказалась слишком поврежденной, да и существующие в настоящее время методы не позволяют клонировать животных») не имея достаточного количества живых клеток. По этой же причине мала вероятность когда-либо клонировать мамонта. Во всяком случае, все предпринятые попытки культивировать клетки мамонта, пролежавшие тысячелетия в вечной мерзлоте, оказались безуспешными. Кроме того, следует иметь в виду, что если даже и удалось бы получить и вырастить один клон мамонта или квагги, это не было бы воскрешением вида. Из одного или даже из нескольких экземпляров получить вид нельзя. Считается, что для устойчивого существования и воспроизведения вида необходимо по крайней мере несколько сотен особей. Поэтому ископаемая ДНК или ДНК из хранящихся в спирте тканей достаточна для анализа или даже для трансгенеза, но недостаточна для клонирования. Хотя известны случаи выживания вида после катастрофического падения численности. Один из таких видов - гепард. Генетический анализ показывает, что в его истории был момент, когда его поголовье составляло 7-10 особей. Хотя гепарды и выжили, последствия близкородственного скрещивания остались - частое бесплодие, мертворождения и другие трудности с размножением. Другой такой вид - человек. В эволюционной истории человека было не менее двух эпизодов прохождения резкого падения численности вида, а для американских индейцев - даже больше (заселение Америки шло из Восточной Сибири по Берингийскому перешейку очень небольшими группами - 7-10 человек). Именно поэтому генетическое разнообразие человека невелико, следствием чего является разнообразие фенотипическое - многие гены находятся в гомозиготном состоянии.

Безусловно, незаменимым методом клонирование является для получения трансгенных животных. Хотя применяются и другие методы получения трансгенных животных, именно клонирование позволяет получать животных с заданными свойствами для практических нужд. В том же Рослинском институте в Эдинбурге, где родилась Долли, были получены и клонированные овечки Полли и Молли. Для их клонирования были использованы генетически измененные клетки, культивировавшиеся в искусственных условиях. Эти клетки, кроме обычных овечьих генов, несли человеческий ген IX фактора свертываемости крови.

Генетическая конструкция содержала промотор, экспрессирующийся в клетках молочной железы. Поэтому белок, кодируемый этим геном, выделялся с молоком. Полли была первым клонированным трансгенным млекопитающим. Ее рождение открыло новые перспективы в лечении некоторых заболеваний человека. Ведь многие болезни связаны с нехваткой определенного белка - фактора свертываемости или гормона. До сего времени такие лекарства можно было получать только из донорской крови. А ведь количество гормона в крови очень мало! Кроме того, использование препаратов крови чревато инфекционными заболеваниями - не только СПИДом, но и вирусными гепатитами, которые не менее опасны. А трансгенных животных можно тщательно отобрать и проверить, содержать их на чистейших альпийских пастбищах. Ученые подсчитали, что для того чтобы обеспечить лекарственным белком всех (!) больных гемофилией на Земле, потребуется не слишком большое стадо трансгенных животных - 35-40 коров. При этом провести трансгенез и клонирование нужно-то всего только двух животных - самки и самца, а они, размножаясь естественным путем, передадут нужный ген потомству. При этом, поскольку у самцов ген в молочной железе не работает вообще, а у самок работает только во время лактации и продукт сразу же выводится с молоком из организма, никаких неудобств или нежелательных последствий для животных этот чужой ген не представляет. Сейчас используют в качестве таких биореакторов овец, коз, кроликов и даже мышей. Правда, коровы дают существенно больше молока, но и размножаются они гораздо медленнее и лактировать начинают позже. Есть и другие возможности использования трансгенных клонов и в научных, и в практических целях, но здесь мы это рассматривать не будем.

ТРУДНОСТИ И ПРОБЛЕМЫ, ВОЗНИКАЮЩИЕ ПРИ КЛОНИРОВАНИИ МЛЕКОПИТАЮЩИХ

Несмотря на впечатляющие успехи, пока нельзя утверждать, что клонирование стало обычной лабораторной методикой. Это по-прежнему очень сложная процедура, не слишком часто приводящая к ожидаемому результату. Какие же трудности возникают при клонировании животных?
В первую очередь, это низкая эффективность клонирования. Процедуры, применяемые при клонировании млекопитающих, являются весьма травмирующими для клеток. Далеко не всем клеткам удается их благополучно пережить. Не все начавшие развиваться эмбрионы доживают до рождения. Так, чтобы получить Долли, пришлось для выделения яйцеклеток прооперировать 40 овец (см. рис. 5). Из 430 яйцеклеток удалось получить 277 диплоидных «зигот», из которых только 29 начали развиваться и были имплантированы «суррогатным» матерям. Из них дожил до рождения всего один эмбрион - Долли. Для получения клонированной лошадки Прометеи было «сконструировано» около 840 эмбрионов, из них только 17 развились до того, чтобы их можно было имплантировать «матерям». Четыре из них стали развиваться, но до рождения дожила только одна Прометея.

Другой серьезной проблемой является здоровье родившихся клонов. Как правило, когда сообщается о рождении очередного клона, подчеркивается его отменное здоровье. Действительно, многие клонированные животные, вполне здоровые при рождении, доживали до взрослого состояния и рождали нормальных детенышей. Однако потом у них проявлялись нарушения со стороны разных систем органов. Так, Долли родилась здоровой и родила нескольких здоровых ягнят, но потом начала стремительно стареть и прожила вдвое меньше, чем обычная овца. Трансгенные Полли и Молли, также клонированные в Рослинском институте, прожили еще меньше. Успешно размножились клонированные степные кошки. Правда, о продолжительности их жизни данных пока нет. А вот бычок гаур, также производивший при рождении впечатление здорового, прожил всего два дня из-за кишечного заболевания. Вопрос о здоровье клонов еще нельзя считать окончательно решенным - результаты разных исследователей противоречивы. По некоторым данным очень многие клоны обладают слабым иммунитетом, подвержены простудным и желудочно-кишечным заболеваниям и стареют в 2-3 раза быстрее своих генетических родителей. Исследования японских ученых показали, что у клонированных мышей серьезно нарушено функционирование примерно 4% генов.

Но, пожалуй, самым обескураживающим оказалось то, что клоны могут довольно сильно отличаться от оригинала. Еще В.А. Струнниковым на тутовом шелкопряде было установлено, что, несмотря на одинаковые генотипы, члены одного клона оказываются непохожими по целому ряду признаков. В некоторых клонах это разнообразие оказалось даже большим, чем в обычных, генетически разнородных, популяциях. Несколько лет назад в США родилась очередная клонированная кошечка, которую назвали Сиси (Сс, CopyCat). Генетической мамой ее была трехцветная кошка Рэйн-боу (Радуга). Сиси оказалась непохожей на маму - двухцветной. Но анализ ДНК показал, что она действительно является клоном Радуги. Различия связаны с тем, что ген рыжей окраски находится в Х-хромосоме. У самок одна из Х-хромосом оказывается инактивированной в раннем эмбриогенезе. Инактивируются Х-хромосомы случайно, состояние инактивированности в клетке и клетках-потомках сохраняется на всю жизнь. У гетерозиготной кошки рыжими оказываются те клетки, где инактивирована «нерыжая» Х-хромосома. Клон был получен из одной соматической клетки, в которой одна из Х-хромосом уже была инактивирована. У Сиси инактивированной оказалась «рыжая» Х-хромосома. У млекопитающих в Х-хромосоме находится около 5% всех генов, и клоны могут оказаться непохожими друг на друга по достаточно большому числу признаков. Кстати, такое явление известно и для природных клонов - монозиготных близнецов. Были описаны две сестры - монозиготные близнецы, одна из которых была здорова, а у другой была гемофилия. Известно, что у женщин гемофилия бывает крайне редко, только в случае гомозиготное™. У гетерозигот примерно половина «здоровых» Х-хромосом инактивирована, но оставшейся половины достаточно для нормальной свертываемости крови. Упомянутые близнецы, по-виДимому, возникли в результате разделения эмбриона на стадии, когда Х-хромосомы уже были инакти-вированы и у одной из сестер нормальная хромосома оказалась инактивированной во всех клетках организма. Результатом стало развитие заболевания у гетерозиготы.

Могут быть и другие причины непохожести клонов. Все искусственно полученные клонированные эмбрионы развиваются не в таких условиях, как оригинал. Другими являются возраст суррогатной матери, её гормональный статус, питание и т. п. А эти факторы очень важны во время эмбриогенеза. Причинами различий клона и оригинала могут быть и вариации фенотипического проявления генов (экспрессивность и пенетрантность), различия в геноме митохондрий (клоны имеют не такие митохондрии, как оригинал), отличия в рисунке инактивации (импринтинг) некоторых генов в эмбриогенезе, неустранимые различия ядер соматических и половых клеток (например, неполная дедифференцировка ядра соматической клетки, помещенного в яйцеклетку).

ПРОБЛЕМА КЛОНИРОВАНИЯ ЧЕЛОВЕКА

Именно возможность искусственного клонирования человека вызвала бурные эмоции в обществе. Количество самых полярных высказываний (диапазон их от «к концу следующего столетия население планеты будет состоять из клонов» до «какой-то фантастический роман, интересный, но абсолютно нереалистичный») не поддается исчислению. Некоторые люди уже завещают сохранить их клетки в состоянии глубокого замораживания для того, чтобы, когда техника клонирования будет отработана, воскреснуть в виде клона, обеспечив тем самым себе бессмертие. Другие думают путем клонирования преодолеть бесплодие или вырастить себе «запасные части» - органы для трансплантации. Третьи хотят облагодетельствовать человечество, населив его клонами гениев. Насколько оправданы эти оценки и чаяния? Попробуем спокойно, «без гнева и пристрастья» ответить на некоторые вопросы, возникающие в связи с понятием «клонирование человека».

Вопрос первый: возможно ли клонирование человека? Ответ однозначен: да, конечно, технически это возможно.

Вопрос второй: зачем клонировать человека? Ответов несколько, разной степени реалистичности:

1. Достижение личного бессмертия. Эту перспективу можно серьезно не обсуждать, об абсурдности этих надежд было сказано выше.
2. Выращивание гениальных личностей. Главное сомнение - а будут ли они гениальными? Слишком сложный это признак, и, хотя генетическая составляющая в его формировании не вызывает сомнения, величина этой составляющей может варьировать, а влияние средовых факторов может быть велико и непредсказуемо. И - важный вопрос - будут ли они благодарны тем, кто создал их двойников, нарушив естественное право человека на собственную неповторимость? Ведь и у монозиготных близнецов иногда возникают проблемы, связанные именно с этим аспектом.
3. Научные исследования. Сомнительно, чтобы существовали такие научные проблемы, которые можно было бы разрешить исключительно только с помощью клонов человека (об этических аспектах этого - чуть позже).
4. Использование клонирования в медицинских целях. Это именно тот вопрос, который следует обсуждать серьезно.

Предполагается, что можно использовать клонирование для преодоления бесплодия - это так называемое репродуктивное клонирование. Бесплодие, действительно, является чрезвычайно важной проблемой, многие бездетные семьи согласны на самые дорогие процедуры, чтобы иметь возможность родить ребенка.

Но возникает вопрос - а что принципиально нового может дать клонирование по сравнению, например, с экстракорпоральным оплодотворением с использованием донорских половых клеток? Честный ответ будет - ничего. Клонированный ребенок не будет иметь генотипа, являющего комбинацией генотипов мужа и жены. Генетически такая девочка будет монозиготной сестрой своей матери, генов отца у нее не будет. Точно так же клонированный мальчик для своей матери будет генетически чужд. Другими словами, получить генетически полностью «своего» ребенка с помощью клонирования бездетная семья не сможет, так же как и при использовании донорских половых клеток («дети из пробирки», полученные с помощью собственных половых клеток мужа и жены, генетически не отличаются от «обычных» детей). А в таком случае - зачем такая сложная и, что особенно важно, очень рискованная процедура? А если вспомнить, какова эффективность клонирования, представить себе, сколько нужно получить яйцеклеток, чтобы родился один клон, который к тому же, возможно, будет больным, с укороченной продолжительностью жизни, сколько эмбрионов, уже начавших жить, погибнет, то перспектива репродуктивного клонирования человека становится устрашающей. В большинстве тех стран, где технически возможно осуществление клонирования человека, репродуктивное клонирование законодательно запрещено.

Терапевтическое клонирование предполагает получение эмбриона, выращивание его до 14-дневного возраста, а затем использование эмбриональных стволовых клеток в лечебных целях. Перспективы лечения с помощью стволовых клеток ошеломляющи - излечение многих нейродегене-ративных заболеваний (например болезней Альцгеймера, Паркинсона), восстановление утраченных органов, а при клонировании трансгенных клеток - лечение многих наследственных болезней. Но посмотрим правде в лицо: фактически это означает вырастить себе братика или сестричку, а потом - убить, чтобы использовать их клетки в качестве лекарства. И если убивается не новорожденный младенец, а двухнедельный эмбрион, дела это не меняет. И, хотя, ограниченное использование терапевтического клонирования в большинстве стран не запрещено, очевидно, что человечество вряд ли пойдет по этому пути. Поэтому ученые ищут другие пути для получения стволовых клеток.

Китайские ученые с целью получения эмбриональных стволовых клеток человека создали гибридные эмбрионы путем клонирования ядер клеток кожи человека в яйцеклетках кроликов. Было получено более 100 таких эмбрионов, которые в течение нескольких дней развивались в искусственных условиях, а затем из них были получены стволовые клетки. Неизбежно возникает вопрос, что получилось бы, если такой эмбрион имплантировали бы в матку суррогатной матери и дали ему возможность развиваться. Эксперименты с другими видами животных дают основания считать, что жизнеспособный плод вряд ли бы мог развиться. Ученые надеются, что такой способ получения стволовых клеток окажется этически более приемлемым, чем клонирование человеческих эмбрионов.

Но, к счастью, оказывается, что эмбриональные стволовые клетки можно получать гораздо проще, не прибегая к сомнительным с этической точки зрения манипуляциям. У каждого новорожденного в его собственной пуповинной крови содержится довольно много стволовых клеток. Если эти клетки выделить, а затем хранить в замороженном виде, их можно будет использовать, если возникнет такая необходимость. Создавать такие банки стволовых клеток можно уже сейчас. Правда, следует иметь в виду, что стволовые клетки еще могут преподнести сюрпризы, в том числе и неприятные. В частности, есть данные о том, что стволовые клетки могут легко приобретать свойства злокачественности. Скорее всего, это связано с тем, что в искусственных условиях они изъяты из-под жесткого контроля со стороны организма. А ведь контроль «социального поведения» клеток в организме не только жесткий, но весьма сложный и многоуровневый. Но, конечно, возможности использования стволовых клеток столь впечатляющи, что исследования в этой области и поиски доступного источника стволовых клеток будут продолжаться.

И наконец, последний вопрос: допустимо ли клонирование человека?
Конечно, клонирование человека, безусловно, недопустимо, пока не преодолены технические сложности и низкая эффективность клонирования, пока не гарантирована нормальная жизнеспособность клонов. Несмотря на то, что время от времени появляются сообщения о том, что где-то родились клонированные дети, до настоящего времени ни одного документированного, достоверного случая успешного клонирования человека нет. Сенсационное сообщение о клонировании человеческих эмбрионов с очень высокой эффективностью южнокорейским ученым Ву-Сук Хваном не подтвердилось, были получены доказательства фальсификации результатов. До того чтобы клонирование стало обычной безопасной процедурой, еще очень далеко. Смысл вопроса в другом - допустимо ли клонирование человека в принципе? Какие последствия могло бы иметь применение этого способа размножения?

Одним из вполне реальных последствий клонирования может стать нарушение соотношения полов в потомстве. Не секрет, что очень и очень многие семьи во многих странах хотели бы иметь скорее мальчика, чем девочку. Уже в настоящее время в Китае возможность пренатальной диагностики пола и меры по ограничению рождаемости привели к такому положению, что в некоторых районах среди детей наблюдается значительное преобладание мальчиков. Что будут делать эти мальчики, когда придет время заводить семью?

Другое негативное следствие широкого применения клонирования - снижение генетического разнообразия человека. Оно и так невелико - существенно меньше, чем, например, даже у таких малочисленных видов, как человекообразные обезьяны. Причина этого - резкое снижение численности вида, имевшее место не менее двух раз за последние 200 тыс. лет. Следствием является большое количество наследственных заболеваний и дефектов, вызываемых переходом мутантных аллелей в гомозиготное состояние. Дальнейшее снижение разнообразия может поставить под угрозу существование человека как вида. Правда, справедливости ради следует сказать, что столь широкого распространения клонирования вряд ли следует ожидать даже в отдаленном будущем.

И наконец, не следует забывать о тех последствиях, которые мы пока не в состоянии предусмотреть.

В заключение нужно сказать вот о чем. Стремительное развитие биологии и медицины поставило перед человеком множество новых вопросов, которые никогда раньше не возникали и не могли возникнуть - допустимость клонирования или эвтаназии; возможности реанимации поставили вопрос о границе жизни и смерти; угроза перенаселения Земли требует ограничения рождаемости. С подобными проблемами человечество никогда не сталкивалось и поэтому не выработало никаких этических установок по их поводу. Именно поэтому сейчас невозможно дать ясные и четкие ответы, что можно, а что нельзя. Нужно отдавать себе отчет и вот еще в чем: можно законодательно запретить те или иные работы, но природа человека такова, что, если что-нибудь (клонирование человека, например) технически возможно, оно рано или поздно будет сделано несмотря ни на какие запреты. Именно поэтому необходимо широкое обсуждение подобных вопросов, с тем чтобы вырабатывалось осознанное отношение к таким проблемам, по которым в настоящее время невозможно дать однозначного ответа.

"Биология для школьников" . - 2014 . - № 1 . - С. 18-29.