Введение
1. Рстория клонирования
2. Метод клонирования. Долли
3. Типы клонирования
4. Клонирование: причины и проблемы
4.1 Клонирование растений
4.2 Клонирование животных
4.3 Клонирование человека
4.4 Запрет клонирования человека
Заключение
Список литературы
Введение
Наш век богат на открытия в области биологии. В частности, генетика, по сути являющаяся молодой наукой, вокруг которой всегда было много споров и дискуссий, сделала огромный шаг вперед.Прогресс в области генетики, ее контакты с молекулярной биологией позволили приоткрыть завесу таинственности еще одной важнейшей проблемы — проблемой появления человека на Земле. Новые биотехнологии проложили дорогу для внедрения достижений генетики в медицину и сельское хозяйство, посвященные трансгенезу и программе «Геном человека». По-видимому, не случайно эту науку называют среди лидеров естествознания XXI-го века. Достижения в области клонирования породили немало вопросов. С одной стороны, появились новые возможности:вывести на рынок генетически модифицированные продукты, создать принципиально новые лекарства, трансплантировать органы, решить проблему бесплодия и избавить человечество от некоторых наследственных заболеваний. А с другой стороны, возникает нравственный вопрос, связанный с аморальностью клонирования человека.
Термин «клон» происходит от греческого слова «klon», что означает - веточка, побег, черенок.В самом общем значении— точноевоспроизведение какого-либо объекта N-ое количество раз. Объекты, полученные в результате клонирования, называются клоном.
Пока технология клонирования человека не отработана. Здесь встает целый ряд вопросов, как технических, так и социально-этических, правовых, религиозных. Но в целом, можно уверенно говорить, что вопрос технологии решён. На сегодняшний момент, существует опыт клонирования животных - мышей, кроликов, овец, свиней, коров иобезьян.
1.В В В В В В В В В В В В В В В Рстория клонирования
Началось все с открытия яйцеклетки в 1883 году немецким цитологом О.Хертвигом, когда было установлено, что в процессе оплодотворения равноправно участвуют мужские и женские клетки.
Первые шаги к клонированию животных были предприняты около ста лет назад зоологом Московского Университета Александром Тихомировым, открывшим на примере тутового шелкопряда партеногенез: развитие без оплодотворения в результате химических и физических воздействий. Однако партеногенетические эмбрионы шелкопряда были нежизнеспособны.
В 30-е годы XX-го века академиком Борисом Астауровым проводилась серия исследований, в результате которых было подобрано термическое воздействие, способное одновременно активировать неоплодотворенное яйцо к развитию и блокировать процесс превращения ядра яйцеклетки с двойным хромосомным набором в ядро с одинарным набором. Таким образом, были получены первые генетические копии. Увы, и такое потомство отличалось низкой жизнеспособностью. В дальнейшем этот метод был усовершенствован академиком Владимиром Струнниковым, работы которого по клонированию шелкопряда получили, в итоге, мировую известность.
Рстория клонирования позвоночных начинается РІ 40-Рµ РіРѕРґС‹ XX-говека, РєРѕРіРґР° СЂРѕСЃСЃРёР№СЃРєРёР№ эмбриолог, профессорГеоргий Лопашов РЅР° лягушках разработал метод пересадки ядер, РЅР° котором основаны РІСЃРµ современные эксперименты РїРѕ клонированию. Метод состоит РІ выделении СЏРґСЂР° соматической клетки Рё имплантации его РІ обезъядренную (энуклеированную) яйцеклетку. Рђ РІ 50-Рµ РіРѕРґС‹ американские эмбриологи Р .Бриггс Рё Рў.РљРёРЅРі, которым Рё достались первые лавры, выполнили сходные опыты РїРѕ переносу СЏРґСЂР° клетки РІ гигантские РёРєСЂРёРЅРєРё африканской шпорцевой лягушки «ксенопус», РёР· которых успешно развились головастики. Затем РІ 1962 РіРѕРґСѓ зоолог Оксфордского университета Дж. Гердон существенно РїСЂРѕРґРІРёРЅСѓР» эти результаты, РєРѕРіРґР° РІ опытах СЃ южноафриканскими жабами стал использовать РІ качестве РґРѕРЅРѕСЂР° ядер РЅРµ зародышевые клетки, Р° уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника подросшего головастика. Выживало РЅРµ более РґРІСѓС… процентов клонированного потомства, РґР° Рё Сѓ выживших наблюдались различные дефекты. Однако это был огромный шаг вперед РїРѕ пути клонирования.
Рменно тогда «в полный голос» заговорили Рѕ клонировании млекопитающих, Рё, быть может, человека. Рта тема РЅРµ сходила СЃ экранов телевизоров Рё СЃРѕ страниц газет.
2.               Метод клонирования.Долли
Р’ 1996 РіРѕРґСѓ РІ журнале В«NatureВ» публикуется статья научного коллектива (РЇ.Вильмут, Рљ.Кэмпбелл) РёР· института Рослин (РРґРёРЅР±СѓСЂРі, Шотландия) Рѕ рождении пяти СЏРіРЅСЏС‚, полученных без участия барана. Рђ 27 февраля следующего РіРѕРґР° РІ том же журнале появляется фотография овечки Долли, родившейся РІ том же институте РІ РРґРёРЅР±СѓСЂРіРµ.
Досередины 90-х годов ученые-биологи занимались, главным образом, клонированием эмбрионов домашних животных. Причем эксперименты в этой области и по сию пору проходят очень непросто и с высоким уровнем неудач. Поэтому история с клонированием знаменитой ныне овечки стала, по истине, сенсацией.
Коллектив ученых, возглавляемый РСЌРЅРѕРј Уилмутом, продемонстрировал, что РёРј удалось, используя соматические (неполовые) клетки взрослого животного, получить клональное животное – овцу РїРѕ кличке Долли. РџСЂРё создании Долли половой процесс был «обойден», что позволило исключить случайно приобретаемые РїСЂРё скрещивании гены Рё открыть РґРѕСЂРѕРіСѓ «чистому» генетическому программированию.
Рксперимент РїСЂРѕС…РѕРґРёР» следующим образом. Сначала РёР· молочной железы взрослой овцы была взята клетка Рё искусственными методами была погашена активность ее генов. Затем клетка была помещена РІ эмбриональное окружение- ооцит, чтобы произошла перестройка генетической программы РЅР° развитие СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°. Тем временем РёР· яйцеклетки РґСЂСѓРіРѕР№ овцы было «вытянуто» СЏРґСЂРѕ, Рё после охлаждения цитоплазматической оболочки РїРѕРґ действием электрического поля РІ нее было введено СЏРґСЂРѕ, выделенное РёР· клетки молочной железы первой овцы. Оплодотворенная вышеописанным СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј яйцеклетка была помещена РІ матку третьей овцы — суррогатной матери. Рпосле обычного процесса вынашивания была рождена овечка Долли, которая была полной генетической копией овцы — донора клетки молочной железы.
Следующим шагом шотландских ученых стало выведение клонированных овец, которые имеют специальный ген, позволяющий им производить молоко с такими же белками, как у человека. По словам директора фирмы PPL Therapeutics Алана Колмена, «значение подобной методики заключается в том, что теперь мы можем выбирать еще до рождения гены, которые хотим изменить или удалить». А это уже означало возможность выращивать для трансплантации человеческие ткани и органы внутри, к примеру, свиней, наиболее близких нам по ряду важных биологических параметров.
3.               Типы клонирования
Существует три типа клонирования: клонирование гена, репродуктивное клонирование и терапевтическое клонирование.
Клонирование гена производит копии генов, самый распространенный и обычный тип клонирования произведенного исследователями в Национальном Научно-исследовательском институте Генов Человека (ННГЧ).
ННГЧ исследователи РЅРµ клонировали никаких млекопитающих, Рё РЅРµ клонирует людей. Обычно используются технологии клонирования, чтобы сделать РєРѕРїРёРё генов, которые РѕРЅРё желают изучить. Процедура состоит РёР· вставки гена РёР· РѕРґРЅРѕРіРѕ организма, часто называемого как " иностранное ДНК " РІ генетический материал курьера, называемого вектор. Р’ качестве примера вектора РјРѕРіСѓС‚ служить бактерии, ячейки дрожжей, РІРёСЂСѓСЃС‹ Рё так далее, РёРј присущи маленькие РєСЂСѓРіРё ДНК. После того, как ген вставлен, вектор помещается РІ лабораторные условия, которые побуждают его умножаться, заканчивается это тем, что ген копируется столько раз, сколько необходимо. Клонирование гена также известно, как Рё клонирование ДНК. Ртот процесс сильно отличается РѕС‚ репродуктивного Рё терапевтического клонирования.
Репродуктивное и терапевтическое клонирования разделяют многое из тех же самых методов, но создано для различных целей.
Терапевтическое клонирование используется для создание клонированного СЌРјР±СЂРёРѕРЅР° для единственной цели – создания эмбриональных стволовых клеток СЃ тем же самым ДНК как Рё Сѓ клетки РґРѕРЅРѕСЂР°. Рти стволовые клетки РјРѕРіСѓС‚ использоваться РІ экспериментах, нацеленных РЅР° изучение болезни Рё изобретения новых методик лечения заболевания.
Самый богатый источник эмбриональных стволовых клеток - ткань, сформированная РІ течение первых пяти дней после того, как яйцо начало делиться. Р’ этой стадии развития, называемого бластоидным периодом, СЌРјР±СЂРёРѕРЅ состоит РёР· РіСЂСѓРїРїС‹ около 100 клеток, которые РјРѕРіСѓС‚ стать любым типом клетки. Стволовые клетки собираются РѕС‚ клонированных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ РЅР° этой стадии развития, заканчивающейся разрушением СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°, РІ то время как РѕРЅ РІСЃРµ еще находится РІ испытательной трубе. Рсследователи надеются выращивать эмбриональные стволовые клетки, которые имеют уникальную способность превращаться фактически РІ любые типы клеток организма, РІ лаборатории, которая может использоваться, для выращивания здоровых тканей, дабы заменить поврежденные. РљСЂРѕРјРµ того, появляется возможность узнать больше Рѕ молекулярных причинах болезни, изучая эмбриональные линии стволовых клеток РѕС‚ клонированных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, полученных РѕС‚ животного или человека СЃ различными заболеваниями.
Многие учёные считают, что исследование стволовых клеток достойно наивысшего внимания, так как они могут помочь вылечить человека от многих заболеваний. Однако, некоторые эксперты обеспокоены, что стволовые клетки и клетки раковых опухолей очень сходны в своем строении. Роба типа клеток имеют способность распространяться неопределенно, и некоторые исследования показывают, что после 60 циклов разделения клетки, стволовые клетки могут накапливать мутации, которые могли привести к раку. Поэтому, отношения между стволовыми клетками и клетками рака должны быть максимально изучены перед тем, как использовать данную методику лечения.
Наряду СЃ этим, терапевтическоеклонирование вызывает РґСЂСѓРіРѕР№ РІРѕРїСЂРѕСЃ,связанный СЃ технологией его проведения. Р’ настоящее время реально осуществима только технология клонирования, предполагающая выращивание клона РґРѕ определенного предела invivo. Естественно, Рє человеку это РЅРµ применимо – женщина РЅРµ может рассматриваться как инкубатор терапевтического материала. Рта проблема решается разработкой оборудования для выращивания зародыша invitro. Однако, остается проблема «убийства» зародыша. РЎ каких РїРѕСЂ зародыш становится человеком? Существует мнение, что новый человек возникает РІ момент зачатия (РІ случае клона – РІ момент пересадки СЏРґСЂР°). Р’ этом случае использование зародыша для выращивания трансплантатов недопустимо. РќР° это возражают, что РґРѕ определенного периода зародыш представляет лишь скопище клеток, РЅРѕ никак РЅРµ человеческую личность. Для преодоления этой проблемы ученые пытаются начать работу СЃ зародышем как можно раньше.
Генная инженерия - тщательно регулируемая технология, которая в значительной степени изучена сегодня и применяется во многих лабораториях во всем мире. Однако, и репродуктивное, и терапевтическое клонирование поднимают важные этические проблемы, так как эти технологии клонирования могут быть применены к людям.
Репродуктивное клонирование производит копии целых животных.
Так же, предоставляет возможность создания человека, который является генетически идентичным РґСЂСѓРіРѕРјСѓ человеку, который РєРѕРіРґР°-то существовал или существует РІ данный момент. Рто РІ какой-то степени противоречит давним религиозным Рё социальным ценностям Рѕ человеческом достоинстве. РњРЅРѕРіРёРµ считают, что это нарушает РІСЃРµ принципы СЃРІРѕР±РѕРґС‹ Рё индивидуальности личности. Однако некоторые доказывают, что репродуктивное клонирование могло Р±С‹ помочь парам, Сѓ которых нет детей притворить РёС… мечту стать родителями, РІ жизнь. Другие РІРёРґСЏС‚ РІ клонировании человека путь Рє прекращению передачи РїРѕ наследству "вредного" гена. РќРѕ нужно помнить Рѕ том, что РїСЂРё данном типе клонирования, Сѓ СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°, находящегося РІ экспериментальной трубке забирают его стволовые клетки, иначе РіРѕРІРѕСЂСЏ – убивают его. Рпротивники доказывают, что использование терапевтического клонирования - неправильно, независимо РѕС‚ того, используются ли эти клетки, чтобы принести пользу больным или раненным людям, потому что нельзя забирать жизнь Сѓ РѕРґРЅРѕРіРѕ, чтобы подарить её РґСЂСѓРіРѕРјСѓ.
4.               Клонирование: причины и проблемы
4.1 Клонирование растений
Клонирование растений, РІ отличие РѕС‚ клонирования животных, является обычным процессом, СЃ которым сталкивается любой цветовод или садовод. Ведь часто растение размножают отростками, черенками, усиками Рё С‚.Рґ. Рто Рё есть пример клонирования. РџСЂРёСЂРѕРґР° клонирует организмы миллиарды лет. Например, РєРѕРіРґР° РєСѓСЃС‚ клубники дает побег, РЅРѕРІРѕРµ растение вырастает РЅР° месте, РіРґРµ этот побег укоренился. РќРѕРІРѕРµ растение, Рё есть клон. Такое же клонирование РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ СЃ травой, картофелем Рё луком. Люди клонировали растения РѕРґРЅРёРј или РґСЂСѓРіРёРј СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј тысячи лет. РљРѕРіРґР° РІС‹ берете лист, отрезанный РѕС‚ растения, Рё выращиваете РёР· него РЅРѕРІРѕРµ растение (вегетативный СЃРїРѕСЃРѕР±), РІС‹ клонируете изначальное растение, потому что Сѓ РЅРѕРІРѕРіРѕ растения такой же генетический набор, как Рё Сѓ растения – РґРѕРЅРѕСЂР°. Следовательно, клонированием можно считать любой процесс вегетативного размножения Сѓ растений. Процесс этот Сѓ растений значительно более простой, чем клонирование животных. Дело РІ том, что Сѓ растений (РІ отличие РѕС‚ животных) РїРѕ мере РёС… роста РІ С…РѕРґРµ клеточной специализации - дифференцировки - клетки РЅРµ теряют так называемых тотипотентных свойств, С‚.Рµ. РЅРµ теряют своей способности реализовывать РІСЃСЋ генетическую информацию, заложенную РІ СЏРґСЂРµ. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившая РІ процессе дифференцировки СЃРІРѕРµ СЏРґСЂРѕ, может дать начало РЅРѕРІРѕРјСѓ организму.
Для клонирования растительную клетку достаточно изолировать РёР· целого растения Рё поместить РЅР° питательную среду, содержащую солевые компоненты, витамины, РіРѕСЂРјРѕРЅС‹ Рё источник углеводов, РѕРЅР° начинает делиться Рё образует культуру каллуса. Р’ дальнейшем каллусы можно размножить Рё получить неограниченное количество биомассы. Основная трудность, СЃ которой сразу же приходится сталкиваться исследователю - это то, что клетки РІ искусственных условиях начинают Р±СѓСЂРЅРѕ делиться Рё расти, РЅРѕ РїСЂРё этом часто РЅРµ РІ состоянии продуцировать вторичные метаболиты, С‚.Рµ. биологически активные вещества растений. Клеточная инженерия позволяет получать гибридные штаммы, клетки или даже целые растения (растения-регенераты), скрещивая между СЃРѕР±РѕР№ филогенетически (С‚.Рµ. эволюционно) отдаленные организмы. Р’ случае неполного слияния клеток (С‚.Рµ. клетка-реципиент получает отдельные участки ядерного генетического материала или части клетки-РґРѕРЅРѕСЂР° (органеллы)) получаются асимметричные РіРёР±СЂРёРґС‹. Делается это для того, чтобы растение реципиент получило новые удобные для человека свойства, повышенную устойчивость Рє вирусам, Рє гербицидам, Рє вредителям Рё болезням растений. Пищевые продукты, полученные РёР· таких генно-измененных культур, РјРѕРіСѓС‚ иметь улучшенные вкусовые качества, лучше выглядеть Рё дольше храниться. Также часто такие растения дают более богатый Рё стабильный урожай, чем РёС… природные аналоги. Р—Р° последнее время созданы СЂСЏРґ межвидовых Рё межродовых РіРёР±СЂРёРґРѕРІ табака, картофеля, томата, капусты, турнепса, СЃРѕРё Рё РјРЅ. РґСЂ. Рспользование достижений клеточной инженерии, например, позволило разработать технологии получения безвирусных растений (например, картофеля) путем регенерации целого растения РёР· РѕРґРЅРѕР№ соматической клетки. Ученые работают над изменением генотипов злаков. РћРЅРё РІРІРѕРґСЏС‚ РІ РёС… генотипы специальный ген бактерий, который будет способствовать усвоению азота РёР· атмосферного РІРѕР·РґСѓС…Р°. Решение этой проблемы позволило Р±С‹ сократить затраты средств РЅР° производство азотных удобрений.
Последнее десятилетие ученые строят неутешительные прогнозы относительно быстрорастущего потребления сельскохозяйственных продуктов на фоне снижения площади посевных земель. Решение данной проблемы возможно с помощью технологий получения трансгенных растений, направленных на эффективную защиту сельскохозяйственных культур и увеличение урожайности.
Получение трансгенных растений является на данный момент одной из перспективных и наиболее развивающихся направлений агропроизводства. Существуют проблемы, которые не могут быть решены такими традиционными направлениями как селекция, кроме того, что на подобные разработки требуются годы, а иногда и десятилетия. Создание трансгенных растений, обладающих нужными свойствами, требует гораздо меньшего времени и позволяет получать растения с заданными хозяйственно ценными признаками, а также обладающих свойствами, не имеющими аналогов в природе. Примером последнего,могут служить сорта растений, полученные методами генной инженерии,обладающих повышенной устойчивостью к засухе.
Однако в то время как медицинская продукция уже получила всеобщее признание, внедрение генетически модифицированных продуктов питания в некоторых развитых странах встретило сильнейшую оппозицию, связанную, главным образом, с недостатком генетических знаний и, как следствие страхами. Опасения в отношении трансгенных растений имеют под собой почву.
По мнению специалистов, трансгенные организмы, преимущественно устойчивые к вредителям (в основном за счет токсинов, происходящих из Bacillus thuringiensis) способны вызвать изменения в популяции насекомых, однако куда большее влияние оказывает применение инсектицидов. Устойчивость к солям, воде, засухе и другие характеристики будут оказывать влияние, предсказать которое трудно, поэтому приступать к этим разработкам следует с особой осторожностью.
Р’ целом продукты селекции растений значительно менее агрессивны, чем исходные или РґРёРєРёРµ растения. Рто объясняется тем, что РІ РЅРёС… человек стремится закрепить выгодные для себя качества, Р° это зачастую серьезно ограничивает РёС… способность выживать Р·Р° пределами фермерского поля, РіРґРµ культивирование Рё контроль Р·Р° сорняками значительно облегчает РёРј жизнь. Так, например, РјРЅРѕРіРёРµ зерновые культуры отбирались РїРѕ тому признаку, что РёС… колосья РЅРµ рассыпаются РІ процессе созревания. Рто существенно облегчает СѓР±РѕСЂРєСѓ урожая, Рё РІ то же время препятствует естественному распространению семян. Вероятно, это окажется справедливым Рё РІ отношении генетически модифицированных растений, так как РїРѕ своей РѕСЃРЅРѕРІРµ РѕРЅРё также представляют СЃРѕР±РѕР№ культивируемые растения. Недавние эксперименты РІ Великобритании показали, что сельскохозяйственные генетически модифицированные растения, тестированные РЅР° выживание РІ природных условиях, РЅРµ имеют никаких преимуществ перед РёС… РґРёРєРёРјРё сородичами.
Создание трансгенных растений в настоящее время развиваются по следующим направлениям:
1.Получение сортов с/х культур с более высокой урожайностью
2.Получение с/х культур, дающих несколько урожаев в год (например, в России существуют ремонтантные сорта клубники, дающие два урожая за лето)
3.Создание сортов с/х культур, токсичных для некоторых видов вредителей (например, в России ведутся разработки, направленные на получение сортов картофеля, листья которого являются остро токсичными для колорадского жука и его личинок)
4.Создание сортов с/х культур, устойчивых к неблагоприятным климатическим условиям (например, были получены устойчивые к засухе трансгенные растения, имеющие в своем геноме ген скорпиона)
5.Создание сортов растений, способных синтезировать некоторые белки животного происхождения (например, в Китае получен сорт табака синтезирующий лактоферрин человека)
Таким образом, создание трансгенных растений позволяет решить целый комплекс проблем, как агротехнических и продовольственных, так и технологических, фармакологических и т.д. Кроме того, уходят в небытие пестициды и другие виды ядохимикатов, которые нарушали естественный баланс в локальных экосистемах и наносили невосполнимый ущерб окружающей среде.
4.2 Клонирование животных
Растения - РЅРµ единственные организмы, которые РјРѕРіСѓС‚ быть клонированы естественно. Неоплодотворенные яйца некоторых животных (червей, некоторых разновидностей рыб, ящериц Рё лягушек) РјРѕРіСѓС‚ развиться РІ полноценное взрослое животное РїРѕРґ определенными условиями окружающей среды – обычно СЃ помощью разных РІРёРґРѕРІ стимуляции. Ртот процесс называется партагинез, Рё потомство – клоны самок, которые отложили яйца. Другой пример естественного клонирования – идентичные близнецы. Хотя РѕРЅРё генетически отличны РѕС‚ СЃРІРѕРёС… родителей, идентичные близнецы – естественное появление клонов РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіР°. Ученые проводили эксперименты СЃ клонированием животных, РЅРѕ РЅРёРєРѕРіРґР° РЅРµ были СЃРїРѕСЃРѕР±РЅС‹ стимулировать специализированную клетку, чтобы произвести непосредственно новый организм. Вместо этого, РѕРЅРё полагаются РЅР° пересадку генетической информации РёР· специализированной клетки РІ неоплодотворенную клетку яйца, чья генетическая информация была разрушена или физически удалена.
Учитывая трудности в клонировании животных, говорить о широком практическом применении клонов в животноводстве рано. Однако перспективы у этого направления есть.
В середине 80-х годов на Европу обрушился вал дешевого мяса из США. Мясо получалось дешевым, т.к. американские фермеры кормили своих животных различными гормонами повышающими рост биомассы животного. Позже выяснилось, что дети, потребляющие такое мясо, росли быстрее, но при этом набирали лишний вес. Разразился скандал. Ученые пришли к выводу, что надо не вводить гормоны роста, а сделать так, чтобы животное их само синтезировало.
Схематично это выглядит так. Р’ лаборатории конструируется молекула, содержащая РІ себе ген, ответственный Р·Р° синтез нужного РіРѕСЂРјРѕРЅР°. Затем эта конструкция интегрируется РІ генный аппарат животного, организм которого РїРѕРґ воздействием СЃРІРѕРёС… собственных управляющих элементов, так называемых промоторов, начинает синтезировать внутри себя эти самые РіРѕСЂРјРѕРЅС‹. Рто РјРѕРіСѓС‚ быть РіРѕСЂРјРѕРЅС‹ роста, РјРѕРіСѓС‚ быть инсулиноподобные факторы роста, РјРѕРіСѓС‚ быть РіРѕСЂРјРѕРЅС‹, обладающие РґСЂСѓРіРёРјРё функциями.
Помимо синтеза гормонов роста (для быстрого набора массы у мясных пород) в организме животного можно увеличить синтез некоторых других веществ, содержащихся, например, в молоке. В Великобритании существует стадо коров, молоко которых идеально подходит для приготовления сыра чеддер.
Особо актуальным является создание животных способных продуцировать несвойственные их виду белки. Так, например, сообщалось о разработках направленных на получение свиней, способных продуцировать интерферон человека, потребности в котором в современной медицине достаточно велики. Другим примером являются коровы, способные продуцировать молоко с лактоферрином (не входящим в состав обычного коровьего молока), использующегося при искусственном вскармливании младенцев.
Репродуктивное клонирование может позволять исследователям клонировать животных с потенциальной выгодой для областей медицины и сельского хозяйства. Например, те же самые Шотландские исследователи, которые клонировали Долли, получилидругую овцу. Она была генетически модифицирована, чтобы давать молоко, которое содержит человеческую основу белка для крови. Есть надежда, что в дальнейшем этот белок может отбираться из молока и подаваться человеку в чистом виде, это очень поможет людям, у которых низкая свертываемость крови. Так же можно использовать животных, для того чтобы тестировать на них новые виды лекарств и обычную продукцию, предназначенную для человека. Большое преимущество использования клонированных животных для проверки на таблетки состоит в том, что все они являются генетически идентичными, что означает, что их реакция на таблетки должна быть боле менее сходной, чем у животных с различным генетическим набором.
Другой причиной для клонирования может служить то, что существуют популяции животных, которые стоят на грани вымирания. В 2001 году именно по этой причине ученые произвели первого клона, подвергнутого опасности вымирания - азиатского вола.
Печально, РЅРѕ этот детеныш, который развивался РІ матке Сѓ своей мамы-заместителя РїРѕРіРёР± всего лишь через три РґРЅСЏ после своего рождения. Ртот опыт был перенят Рё уже через РґРІР° РіРѕРґР°, РІ 2003 РіРѕРґСѓ, ученые создают клон РѕСЃРѕР±Рё вола, так же стоящего РЅР° грани исчезновения. Р’СЃРєРѕСЂРµ 3 африканских РґРёРєРёС… кошки были клонированы РёР· замороженных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, которые были использованы РІ качестве ДНК. Несмотря РЅР° то, что некоторые эксперты считают, что клонирование спасает РѕСЃРѕР±Рё, стоящие РЅР° гране вымирания; некоторые ученые считают, что клонирование несет негативный характер, так как РІСЃРµ РѕСЃРѕР±Рё имею генетически идентичный набор С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј, что РІ целом играет отрицательную роль, так как для выживания разновидности необходимы разные варианты ДНК.
Репродуктивное клонирование - очень неэффективная техника Рё большинство клонированных животных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ развиваться РІ здоровых РѕСЃРѕР±СЏС…. Например, Долли была единственным клоном, который был рожден живым РёР· общего количества 277 клонированных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ. Рта очень низкая эффективность, объединенная беспокойствами РїРѕ РїРѕРІРѕРґСѓ безопасности, представляет серьезное препятствие для применения репродуктивного клонирования. Рсследователи выявили некоторые проблемы СЃРѕ здоровьем Сѓ овцы Рё РґСЂСѓРіРёС… млекопитающих, которые были клонированы. Рто увеличение размера плода РїСЂРё рождении Рё разнообразные дефекты РІ жизненных органах, типа печени, РјРѕР·РіР° Рё сердца. Другими последствиями являются преждевременное старение Рё проблемы СЃ РёРјРјСѓРЅРЅРѕР№ системой.
Другая потенциальная проблема заключается РІ возрасте С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹ клонируемой клетки. Р’СЃРµ клетки РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ РёС… нормальные стадии деления. Кончик С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹, который называется теломером, СЃ каждым делением укорачивается. Через какое-то время теломер становится настолько маленьким, что клетка РЅРµ может больше делиться, Рё РІ конечном итоге погибает. Рто обычный процесс старения, который РїСЂРёСЃСѓС‰ всем типам клеток. Следовательно, клоны, созданные РѕС‚ клетки, принятой РѕС‚ взрослой РѕСЃРѕР±Рё, РјРѕРіСѓС‚ иметь С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹, которые уже короче, чем нормальная, Рё это может повлиять РЅР° быстрое старение клонированной РѕСЃРѕР±Рё. Рдействительно, Долли, которая была клонирована РѕС‚ клетки шестилетней овцы, имела С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹, теломеры которого были короче, чем Сѓ овец ее возраста. Долли умерла РІ возрасте 6 лет, приблизительно половина продолжительности жизни овцы, которая составляет 12 лет.
4.3 Клонирование человека
Рксперименты РїРѕ клонированию человека продолжаются уже РјРЅРѕРіРѕ лет. Р’ 1993 РіРѕРґСѓ ученый РёР· Южной Кореи (университет Кьюнджи) создал клон человека, вырастил его РґРѕ 4 клеток Рё уничтожил. Понять, удался ли эксперимент, можно только, РєРѕРіРґР° зародыш состоит РёР· 8-16 клонов, потому всемирного признания РЅРµ последовало.
За последние годы прозвучало немало заявлений о клонировании человека. Но ни разу не было представлено убедительных доказательств. Рне только убедительных, а вообще никаких.Несмотря на все эти заявления, клонирование людей до сих пор остается беллетристикой.
РР·-Р·Р° технических трудностей, клонирование людей Рё РґСЂСѓРіРёС… приматов тяжелее доказать, чем клонирование РґСЂСѓРіРёС… млекопитающих. Причина заключается РІ том, что СЏРґСЂРѕ клонированных клеток пропускает РґРІРµ ключевых РѕСЃРЅРѕРІС‹ образования белков РЅР° веретене, которое является ключевой структурой РІ разделении ячейки. Р’ яйцеклетках женских приматов, эти РґРІР° веретена белка расположены очень близко Рє хромосомам. Следовательно, удаление СЏРґСЂР° клетки, для того чтобы создать место для СЏРґСЂР° соматической клетки РґРѕРЅРѕСЂР° также удаляет веретено белка яйца, который сталкивается СЃ разделением клетки. Ученые полагают, что это может быть единственной причиной того, что для клонирования приматов РЅРµ годятся соматические клетки. Р, напротив, Сѓ таких животных как кроликов, мышей, кошек, РґРІР° веретена белка распространены РїРѕРІСЃСЋРґСѓ яйца Рё таким образом удаление СЏРґСЂР° клетки РЅРµ заканчивается потерей белков.
РЇ.Вильмут считает, что технически клонирование человека осуществить возможно, хотя Рё абсолютно недопустимо, так как РІ этом случае возникают моральные, этические Рё юридические проблемы, связанные СЃ манипуляциями над эмбрионами человека. Его французский коллега Р–.-Р¤.Маттеи настаивает РЅР° том, «чтобы РћРћРќ выработала специальные международные обязательные РЅРѕСЂРјС‹ РїРѕ биоэтике, учитывающие последние достижения науки, вплоть РґРѕ внесения дополнений РІ Декларацию прав человека». РЎ.Фишел, директор Ноттингемского центра вспомогательных репродуктивных технологий, наоборот, полагает, что клонирование может привести Рє огромным преимуществам для человечества РІ целом. Рту точку зрения поддерживает известный СЂРѕСЃСЃРёР№СЃРєРёР№ генетик академик Р’.Струнников, хотя Рё считает, что проводить эксперименты СЃ человеческим СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРј РїРѕРєР° рано: сначала нужно создать базу положительных результатов РїСЂРё клонировании приматов.
Реакция церкви на новое научное открытие была однозначно негативной. Точку зрения буддистов выразил Далай-лама XIV: Что касается клонирования, то, как научный эксперимент, оно имеет смысл, если принесет пользу конкретному человеку, но если применять его сплошь и рядом, в этом нет ничего хорошего.
Есть противники и среди юристов, которые не могут дать однозначного ответа, кем же должен стать клонированный человек, как будет выглядеть процедура «узаконивания» его существования.
Возникающие проблемы требуют совместных трудов различных ученых в рамках биоэтики:* специалистов-генетиков и медиков, социологов и философов, богословов и юристов.
РћРґРЅР° РёР· основных опасностей — возникновение РЅРѕРІРѕР№ СЌСЂС‹, РіРґРµ человек будет предметом искусственного манипулирования, Р° генетическая информация станет предметом торга РІ условиях рыночной СЌРєРѕРЅРѕРјРёРєРё. РР·-Р·Р° РґРѕСЂРѕРіРѕРІРёР·РЅС‹ технологии финансовая верхушка общества сумеет получить дополнительные преимущества, что может привести Рє генетическому улучшению отдельных слоев общества. Биолог Принстонского университета Р›.Сильвер отметила, что РІ такой ситуации элита может стать практически отдельным «супервидом». Необходимо тщательное правовое регулирование проблемы генетической евгеники**.
Как относиться к клону с дефектом? Как к «генетическому браку»? Подобный подход может в корне изменить представление о человечестве в целом, личности и свободе индивида. Граница между человеком и вещью может быть стерта... Также чрезвычайно тонким является различие между отношением к человеку как «объекту исследования» и «объекту использования».
Еще РѕРґРЅР° существенная проблема связана СЃ тем, что клонированные РѕСЃРѕР±Рё живут недолго, так как исходные клетки, использованные для клонирования, уже имеют «память», соответствующую количеству лет организма. Клон, РїРѕ сути, — особь, отсроченная РІРѕ времени Рё уже имеющая возраст организма-РґРѕРЅРѕСЂР° РїСЂРё рождении. Разве справедливо отнимать часть жизни Сѓ полноценной РѕСЃРѕР±Рё? Рли клон — это лишь Р±РёРѕСЂРѕР±РѕС‚ СЃ заданными свойствами, который никак РЅРµ может быть признан обществом?
4.4 Запрет клонирования человека
В
Понятно, что необходимо создание правовой базы, посвященной технологиям генетической инженерии. Если говорить о существующих юридических законах, то позиция ведущих мировых держав вполне однозначна. Еще в 1997 году на саммите в Денвере лидеры «восьмерки» выступили против создания человеческих клонов, такой же позиции придерживается и Европарламент. Комитет по юриспруденции палаты представителей Конгресса США большинством голосов проголосовал за законопроект, который признал клонирование человека и использование человеческих эмбрионов в медицинских исследованиях - федеральным преступлением.
На данный момент единственной страной, разрешившей клонирование человеческого эмбриона в исключительно научно-исследовательских целях, является Великобритания. Соответствующий закон был принят в январе 2001 года палатой лордов британского парламента.
Но остаются опасения, что легализация терапевтического клонирования плавно перейдет в репродуктивное. На национальном же уровне даже в странах Европейского Союза и терапевтическое, и репродуктивное клонирование запрещено.
Россия не осталась в стороне от мировых тенденций и приняла Федеральный закон «О временном запрете на клонирование человека» от 20 мая 2002 г. N 54-ФЗ. Срок действия закона истёк в 2007, но в 2009 принято решение продлить его на 5 лет.
Как указано в его преамбуле, закон вводит временный (сроком на пять лет) запрет на клонирование человека, исходя из принципов уважения человека, признания ценности личности, необходимости защиты прав и свобод человека и учитывая недостаточно изученные биологические и социальные последствия клонирования человека. С учетом перспективы использования имеющихся и разрабатываемых технологий клонирования организмов предусматривается возможность продления запрета на клонирование человека или его отмены по мере накопления научных знаний в данной области, определения моральных, социальных и этических норм при использовании технологий клонирования человека.
Под клонированием человека в Законе понимается «создание человека, генетически идентичного другому живому или умершему человеку, путем переноса в лишенную ядра женскую половую клетку ядра соматической клетки человека», то есть речь идет только о репродуктивном, а не терапевтическом клонировании.
Согласно ст. 4 Закона, лица, виновные в его нарушении, несут ответственность в соответствии с законодательством Российской Федерации.
На сегодняшний день, можно сказать, что запрет на клонирование в той или иной степени существует во всех европейских государствах.
Заключение
Таким образом, проблема клонирования человека вызывает неоднозначную оценку.
С одной стороны, клонирование потенциально очень привлекательно как с научной, так и с практической точки зрения.
С другой стороны, пока рассуждения о его пользе человечеству носят больше теоретический характер.
С третьей, единственный способ узнать, оправдает ли клонирование человека возлагаемые на него надежды — это продолжать исследования в данной области. Будем надеяться, что этот переворот в науке принесёт таки человечеству пользу.
Список литературы
1.      http://ru.wikipedia.org – электронная энциклопедия
2.      http://gazeta.lenta.ru/dossier/27-07-1999_transgen.htm - Статья Елены Муляровой (Gazeta.ru), посвященная трансгенным растениям.
3.      http://www.2000-online.ru/archive/may00/food/right.asp - Обзор проблем рынка трансгенных растений с точки зрения различных специалистов (врачей, экологов, экономистов, ученых и т.д.)
4.      http://www.rg.ru/teoria/articles/henet/29.htm - Достоинства и недостатки трансгенных животных и растений в материале корреспондента "Российской газеты".
5.      http://www.rusbiotech.ru/novice - «Жизнь и смерть овечки Долли», статья.
6.      http://www.kloni.ru – сайт, посвященный вопросам, проблемам и перспективам клонирования («Ртак, случилось!»)
7.В В В В В В http://www.newizv.ru/news/?id_news=25073&date=2005-05-27 - Рнтервью СЃ Далай-ламойXIV
8.      Конституция РФ
9.      Б.В. Конюхов, "Долли - случайность или закономерность?" // «Человек», 1998
bdrip.ru
Содержание
Тезисы
Вступление
1. РР· истории исследований РїРѕ клонированию животных
2. Клонирование животных
3. Методы клонирования животных
3.1. Методы трансплантации ядер
3.2. SLIC (sequence and ligation-independent cloning) методклонирования
3.3. Метод генетического перепрограммирования клеток кожи
4. Ртические проблемы клонирования животных
5. Применения клонов животных
6. Рффективность клонирования животных
Выводы
Список использованной литературы
Тезисы
Клонирование, в биологии – это метод получения нескольких идентичных организмов путем бесполого (в том числе вегетативного) размножения.
Термин «клонирование» пришёл в русский язык из английского. Лишь немного изменив своё звучание и написание, он является аналогом английского clone, cloning. В самом же английском языке это слово стало употребляться (как биологический термин) менее 100 лет назад. Однако за этот небольшой для жизни слова срок оно уже успело несколько раз поменять своё значение.
Создавать животных Рё растения СЃ заданными качествами всегда было чем-то чрезвычайно заманчивым так как это означало создать организмы уникальнейшие Рё нужнейшие, устойчивые Рє болезням, климатическим условиям, дающие достаточный приплод, необходимое количество РјСЏСЃР°, молока, плодов, овощей Рё прочих продуктов. Рспользование таких технологий клонирования предполагает уникальную возможность получать фенотипически Рё генетически идентичные организмы, которые РјРѕРіСѓС‚ быть использованы для решения различных теоретических Рё прикладных задач, стоящих перед биомедициной Рё сельским хозяйством. Р’ частности, использование клонирования могло Р±С‹ способствовать изучению проблемы тотипотентности дифференциированных клеток, развития Рё старения организмов, злокачественного перерождения клеток. Благодаря технологиям клонирования предполагается появление ускоренной генетической селекции Рё тиражирования животных СЃ исключительными производственными показателями. Р’ сочетании СЃ трансгенозом клонирование животных открывает дополнительные возможности для производства ценных биологически активных белков для лечения различных заболеваний животных Рё человека. Клонирование животных возможно позволит проводить испытания медицинских препаратов РЅР° идентичных организмах.
Р’СЃРµ клетки организма животных несут одинаковую генетическую информацию. Однако РІ процессе морфогенеза соматические клетки дифференцируются, РІ результате чего часть генома репрессируется. Чем выше уровень специализации клеток, тем меньше РёС… тотипотентность. Рта закономерность была установлена РІ экспериментах РїРѕ пересадке ядер.
Вступление
«Клонирование» — получение потомков, являющихся точной генетической копией организма. Совокупность таких потомков-копий, происходящих от одного организма, называют клоном. Организмы в пределах каждого клона характеризуются одинаковой фенотипической однородностью и идентичным генотипом.
Термин «клон» был впервые использован в 1903 году Веббером (Webber, Германия) применительно к растениям, размножаемым вегетативно, и означал, что дочерние растения клона генетически идентичны материнскому. В настоящее время разработки в области генной инженерии позволяют клонировать не только микроорганизмы и растения, но и животных. Впервые трансплантацию ядер соматических клеток зародышей в энуклеированные клетки лягушки осуществили американские исследователи Р. Бриггс и Т. Кинг в 1952 году. Ученые, пользуясь микропипеткой, удаляли ядра из яйцеклеток шпорцевой лягушки, а вместо них пересаживали ядра клеток эмбрионов, находящихся на разных стадиях развития. Проведенные исследования показали, что ядра ранних эмбрионов в стадии поздней бластулы и даже ранней гаструлы обладают тотипотентностью и обеспечивают нормальное развитие эмбрионов. Если брать ядра из клеток зародыша на ранней стадии его развития — бластуле, то примерно в 80% случаев зародыш благополучно развивается дальше и превращается в нормального головастика. Если же развитие зародыша, донора ядра, продвинулось на следующую стадию — гаструлу, то лишь менее чем в 20% случаев оперированные яйцеклетки развивались нормально. При пересадке ядер из более дифференцированных клеток (мезодермы и средней кишки) поздней гаструлы у эмбрионов наблюдалось недоразвитие и даже отсутствие нервной системы. После пересадки ядра из клеток более позднего развития яйцеклетки вообще не развивались.
1. РР· истории исследований РїРѕ клонированию животных
Возможность клонирования животных доказал Дж. Гердон, английский биолог, который первым сумел получить клонированные СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹ шпорцевых лягушек. РћРЅ выжигал ультрафиолетом СЏРґСЂР° РёРєСЂРёРЅРѕРє Рё затем подсаживал РІ РЅРёС… СЏРґСЂР°, выделенные РёР· клеток эпителия головастиков этого РІРёРґР°. Большая часть полученных таким образом РёРєСЂРёРЅРѕРє погибала, Рё лишь совсем маленькая РёС… доля (2,5%) развивалась РІ головастиков. Взрослых лягушек получить таким образом РЅРµ удавалось. Тем РЅРµ менее это был успех, Рё результаты опытов Гердона попали РІРѕ РјРЅРѕРіРёРµ учебники Рё руководства РїРѕ биологии. Р’ 1976 Рі. Гердон Рё его соавтор Р . Ласки публикуют работу, РІ которой описывают опыты СЃ ядрами, выделенными РёР· клеток почек, кожи Рё легкого уже взрослых шпорцевых лягушек. Рсследователи сначала подращивают эти клетки РІРЅРµ организма (in vitro), Р° затем РІРІРѕРґСЏС‚ РёС… СЏРґСЂР° РІ безъядерные РёРєСЂРёРЅРєРё. Четверть таких РёРєСЂРёРЅРѕРє начинает делиться, РЅРѕ РІСЃРєРѕСЂРµ замирает РЅР° РѕРґРѕР№ РёР· стадий развития. РўРѕРіРґР° ученые выделяют СЏРґСЂР° полученных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ Рё СЃРЅРѕРІР° подсаживают РёС… РІ лишенные собственных ядер икринки… Р’ результате целой серии подобных пересадок РЅР° свет наконец-то появляется несколько головастиков. Хотя эксперименты Гердона Рё его последователей показали принципиальную возможность получения серийных клонов амфибий, появляющиеся РЅР° свет головастики СѓРїРѕСЂРЅРѕ РЅРµ желали превращаться РІРѕ взрослых лягушек. Р’РѕРїСЂРѕСЃ, таким образом, РїРѕ-прежнему заключался РІ том, можно ли вырастить РёР· РѕРґРЅРѕР№ специализированной клетки его тела взрослое позвоночное животное. Опыты РЅР° амфибиях давали отрицательный результат, РЅРѕ ученые РЅРµ прекращали исследований РІ этой области.
Более широкие исследования, охватывающие не только амфибий, но и рыб, а также дрозофил, в 1962 г. были начаты английским биологом Дж. Гордоном. Он первым в опытах с южноафриканскими жабами Xenopus laevis) в качестве донора ядер использовал не зародышевые клетки, а уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника плавающего головастика.
Затем Гердон вместе с Ласки (1970) стали культивировать in vitro (вне организма в питательной среде) клетки почки, легкого и кожи взрослых животных и использовать уже эти клетки в качестве доноров ядер. Примерно 25% первично реконструированных яйцеклеток развивались до стадии бластулы. При серийных пересадках они развивались до стадии плавающего головастика. Таким образом было показано, что клетки трех разных тканей взрослого позвоночного (X. laevis) содержат ядра, которые могут обеспечить развитие по крайней мере до стадии головастика.
Р’ СЃРІРѕСЋ очередь Ди Берардино Рё Хофнер (1983) использовали для трансплантации СЏРґСЂР° неделящихся Рё полностью дифференцированных клеток РєСЂРѕРІРё — эритроцитов лягушки Rana pipiens. После серийной пересадки таких ядер 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Рти эксперименты показали, что некоторые СЏРґСЂР° соматических клеток СЃРїРѕСЃРѕР±РЅС‹ сохранять тотипотентность.
Причины, по которым ядра клеток взрослых животных и даже поздних эмбрионов остаются тотипотентными, пока точно не установлены. Решающую роль играет взаимодействие ядра и цитоплазмы. Содержащиеся в цитоплазме животных вещества принимают участие в регулировании экспрессии клеточного генов ядра[5].
Работы Рњ. РґРё Бернардино Рё Рќ. Хоффера показали, что цитоплазма ооцитов амфибий содержит факторы, восстанавливающие тотипотентность ядер дифференцированных соматических клеток. Рти факторы реактивируют репрессированные участки генома.
Р’ 1985 Рі. была описана технология клонирования костных рыб, разработанная советскими учеными Р›.Рђ. Слепцовой, Рќ.Р’. Дабагян Рё Рљ.Р“.Газарян. Зародыши РЅР° стадии бластулы отделяли РѕС‚ желтка. РЇРґСЂР° клеток зародышей впрыскивали РІ цитоплазму неоплодотворенных РёРєСЂРёРЅРѕРє, которые начинали дробиться Рё развивались РІ личинки. Рти эксперименты показали, что потеря СЏРґСЂРѕРј тотипотентности РІ процессе онтогенеза связана РЅРµ СЃ утерей генов, Р° РёС… репрессией. РџСЂРё культивировании соматических клеток in vitro частота тотипотентности ядер увеличивается. Генетический механизм стабильной репрессии генома дифференцированных клеток РЅРµ выяснен, СЃРїРѕСЃРѕР±С‹ восстановления тотипотентности РЅРµ разработаны, поэтому РІ РѕСЃРЅРѕРІРЅРѕРј ведется клонирование путем трансплантации ядер эмбриональных клеток.
Пересадки ядер Сѓ млекопитающих начались позднее, РІ 80-С… годах. Рто было связано СЃ техническими трудностями, так как зигота млекопитающих имеет небольшие размеры. Например, диаметр зиготы мыши приблизительно 60 РјРєРј, Р° диаметр оплодотворенной яйцеклетки лягушки около 1200 РјРєРј, С‚.Рµ. РІ 20 раз больше[26].
Несмотря РЅР° перечисленные трудности, первые сообщения Рѕ получении клонов мышей, идентичных РґРѕРЅРѕСЂСѓ, появились уже РІ 1981 РіРѕРґСѓ. Р’ качестве РґРѕРЅРѕСЂР° были использованы эмбриональные клетки РѕРґРЅРѕР№ РёР· линий мышей, взятые РЅР° стадии бластоцисты. Достоверность полученных данных вначале была поставлены РїРѕРґ сомнение, так как воспроизвести результаты проведенных экспериментов РІ РґСЂСѓРіРёС… лабораториях РЅРµ удавалось, однако пару лет спустя Дж. Мак Грат Рё Р”. Солтер также достигли успеха. Р’ этих экспериментах клоны мышей удавалось получить лишь РІ том случае, если трансплантировали СЏРґСЂР° СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ РЅР° стадии РЅРµ позднее 2 бластомеров. Было показано, что СЏРґСЂР° 8-клеточных зародышей Рё клеток внутренней клеточной массы бластоцисты РЅРµ обеспечивают развитие in vitro реконструированных яйцеклеток даже РґРѕ стадии морулы, которая предшествует стадии бластоцисты. Небольшая часть (5%) ядер 4-клеточных зародышей дает возможность развиваться только РґРѕ стадии морулы. Рти Рё РјРЅРѕРіРёРµ РґСЂСѓРіРёРµ данные показывают, что РІ эмбриогенезе Сѓ мышей клеточные СЏРґСЂР° рано теряют тотипотентность, что связано очевидно, СЃ очень ранней активацией генома зародыша — уже РЅР° стадии 2-С… клеток. РЈ РґСЂСѓРіРёС… млекопитающих, РІ частности, Сѓ кроликов, овец Рё РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота, активация первой РіСЂСѓРїРїС‹ генов РІ эмбриогенезе РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ позднее, РЅР° 8-16-клеточной стадии. Возможно поэтому первые значительные успехи РІ клонировании СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ были достигнуты РЅР° РґСЂСѓРіРёС… видах млекопитающих, Р° РЅРµ РЅР° мышах. Тем РЅРµ менее, работы СЃ мышами, несмотря РЅР° РёС… непростую СЃСѓРґСЊР±Сѓ, значительно расширили наши представления Рѕ методологии клонирования млекопитающих.
В начале пути
1883 — Открытие яйцеклетки немецким цитологом Оскаром Гертвигом.
1943 — Журнал Science сообщил об успешном оплодотворении яйцеклетки «в пробирке».
1977 — Профессор зоологии Оксфордского университета Дж. Гордон клонирует более полусотни лягушек.
1978 — Рождение в Англии Луизы Браун, первого ребёнка «из пробирки».
1985 — 4 января в одной из клиник северного Лондона родилась девочка у миссис Коттон — первой в мире суррогатной матери (зачата не из яйцеклетки миссис Коттон).
1987 — Специалисты Университета имени Дж. Вашингтона, использовавшие специальный фермент, сумели разделить клетки человеческого зародыша и клонировать их до стадии тридцати двух клеток (бластов, бластомеров).
Дж. Гордон
Первые успешные опыты РїРѕ клонированию животных были проведены РІ середине 1970-С… РіРѕРґРѕРІ английским эмбриологом Дж. Гордоном (J. Gordon) РІ экспериментах РЅР° амфибиях, РєРѕРіРґР° замена СЏРґСЂР° яйцеклетки РЅР° СЏРґСЂРѕ РёР· соматической клетки взрослой лягушки привела Рє появлению головастика. Рто показало, что техника трансплантации ядер РёР· соматических клеток взрослых организмов РІ энуклеированные ооциты позволяет получать генетические РєРѕРїРёРё организма, послужившего РґРѕРЅРѕСЂРѕРј ядер дифференциированных клеток. Результат эксперимента стал основанием для вывода РѕР± обратимости эмбриональной дифференцировки генома РїРѕ крайней мере Сѓ земноводных[18].
2. Клонирование животных
В своем эксперименте Кэмпбелл и его коллеги извлекли из эмбриона овцы на ранней стадии развития (на стадии эмбрионального диска) клетку и вырастили культуру клеток, то есть добились того, что клетка размножилась в искусственной питательной среде. Полученные генетически идентичные клетки (клеточная линия) сохранили тотипонентность. Затем ученые взяли яйцеклетку овцы-реципиента, тщательно удалили из нее весь хромосомный материал и добились ее слияния с тотипотентной клеткой из культуры. Полученные синтетические эмбрионы выращивали до стадии морулы-бластулы, а затем имплантировали в матку овцы. В результате удалось вырастить нескольких нормальных ягнят, которые были генетически идентичны.
Р РёСЃ. 1. Методика, СЃ помощью которой Кэмпбелл Рё его коллеги клонировали овец. РР· клеток эмбрионального РґРёСЃРєР° получили устойчивые культуры клеток. РР· ооцитов-реципиентов удаляли часть цитоплазмы вместе СЃ метафазной пластинкой Рё индуцировали слияние таких безъядерных | |
ооцитов с клеткой из тотипотентной клеточной линии. Полученные таким образом эмбрионы временно помещались в овцу-реципиента. через неделю проверяли уровень их развития. Наконец, морулы и бластоцисты имплантировались другим овцам, где и проходил весь онтогенез. |
В принципе, после того, как получена устойчивая линия тотипонентных клеток, ничто не мешает вносить в них генетические изменения. Например, перестраивая или удаляя отдельные гены, можно создавать трансгенные линии овец и других сельскохозяйственных животных. Однако прежде чем эта технология найдет практическое применение, предстоит решить еще множество проблем.
Пока число клонированных животных очень мало по сравнению с числом исходных эмбрионов, из клеток которых удавалось получить культуру. Многие клетки погибали, не успев достичь стадии бластоцисты. Не ясно, вызван ли высокий процент неудач разнообразными вредными факторами, воздействующими на клетку при манипуляциях с нею, или гетерогенностью самой клеточной линии. Последнее менее вероятно, поскольку процент успешных случаев не меняется при пересевах культуры. Для прояснения этого вопроса необходимо исследовать другие тотипотентные клеточные линии.
Результативность пересадки ядра в яйцеклетку и ее последующее благополучное развитие зависит от адекватного перепрограммирования ядра донора. Макромолекулы (белки и транспортная РНК) ооцита отвечают за его развитие только в течение сравнительно короткого времени (между двумя клеточными делениями), и чем этот период короче, тем меньше остается времени для перепрограммирования. Клетки более зрелых эмбрионов требуют большего времени для перепрограммирования, поэтому вероятность успеха при их использовании снижается. Определенную роль играет также совместимость ядра донора и цитоплазмы реципиента, все еще слабо изученная.
Успех пересадки клеточных ядер связан РїРѕ крайней мере СЃ РґРІСѓРјСЏ факторами. Р’Рѕ-первых, овулировавшие ооциты являются лучшими реципиентами, чем зиготы, либо потому, что Сѓ неоплодотворенных яйцеклеток остается больше времени для перепрограммирования, либо потому, что РёС… цитоплазма является более подходящей. Возможно, РІ цитоплазме ооцита есть элементы, необходимые для перестройки С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј Рё активации генома Рё исчезающие после оплодотворения либо потому, что РѕРЅРё каким-то образом связаны СЃ реплицирующейся ДНК, либо РІ результате запрограммированного распада. Р’Рѕ-вторых, клетки СЃ ядрами РґРѕРЅРѕСЂР°, взятыми РЅР° стадиях G1 или G0клеточного цикла, развиваются гораздо лучше, чем клетки СЃ ядрами СЃРѕ стадий S или G2. Рнтуитивно это кажется понятным, ведь перепрограммировать открытый реплицирующийся геном проще.
Клонирование животных возможно с помощью экспериментальных манипуляций с яйцеклетками (ооцитами) и ядрами соматических клеток животных in vitro и in vivo подобно тому, как в природе появляются однояйцевые близнецы. Клонирование животных достигается в результате переноса ядра из дифференцированной клетки в неоплодотворённую яйцеклетку, у которой удалено собственное ядро (энуклеированная яйцеклетка) с последующей пересадкой реконструированной яйцеклетки в яйцевод приёмной матери. Однако долгое время все попытки применить описанный выше метод для клонирования млекопитающих были безуспешными. Значительный вклад в решение этой проблемы был сделан шотландской группой исследователей из Рослинского института и компании «PPL Therapeuticus» (Шотландия) под руководством Яна Вильмута (Wilmut). В 1996 году появились их публикации по успешному рождению ягнят в результате трансплантации ядер, полученных из фибробластов плода овцы, в энуклеированные ооциты. [2] В окончательном виде проблема клонирования животных была решена группой Вильмута в 1997, когда родилась овца по кличке Долли — первое млекопитающее, полученное из ядра взрослой соматической клетки: собственное ядро ооцита было заменено на ядро клетки из культуры эпителиальных клеток молочной железы взрослой лактирующей овцы. [3] В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию различных млекопитающих с использованием ядер, взятых из взрослых соматических клеток животных (мышь, коза, свинья, корова), а также взятых у мёртвых, замороженных[4] на несколько лет, животных. Появление технологии клонирования животных вызвало не только большой научный интерес, но и привлекло внимание крупного бизнеса во многих странах. Подобные работы ведутся и в России, но целенаправленной программы исследований не существует. В целом технология клонирования животных ещё находится в стадия развития. У большого числа полученных таким образом организмов наблюдаются различные патологии, приводящие к внутриутробной гибели или гибели сразу после рождения.
В апреле 2008 года Южнокорейские таможенники приступили к дрессировке семи щенков, клонированных из соматических клеткок лучшего корейского розыскного пса породы канадский лабрадор-ретривер. По мнению южнокорейских ученых, 90 % клонированных щенков будут удовлетворять требованиям для работы на таможне, тогда как лишь менее 30 % обычных щенков проходят тесты на профпригодность.
Клонирование с целью воссоздания вымерших видов
Клонирование может быть использовано для воссоздания естественых популяций животных, вымерших по вине человека. Несмотря на наличие определённых проблем и трудностей, первые результаты в данном направлении уже имеются.
Клонирование бантенгов
В 2004 году на свет появилась пара бантенгов (диких быков, обитавших в Юго-Восточной Азии), клонированных из клеток животных, умерших более 20 лет назад. Два бантенга были клонированы из уникального «замороженного зоопарка» Сан-Диего, созданного еще до того, как люди поняли, что клонирование вообще возможно. Произведшая клонирование американская компания Advanced Cell Technology сообщила, что в нем использовались клетки животных, которые умерли в 1980 году, не оставив потомства.
Бантенгов клонировали, перенеся их генетический материал в пустые яйцеклетки обычных домашних коров; из 16 зародышей до рождения дожили только два. [7] [8]
Рмператорский дятел
В последний раз императорского дятла видели в Мексике в 1958 году. С тех пор орнитологи пытаются найти следы этой популяции, но безуспешно. Около десяти лет назад появились даже слухи, что птица еще живет на планете, но и они не подтвердились.
Зато РІ музеях остались чучела птицы. Научный сотрудник Дарвиновского музея РРіРѕСЂСЊ Фадеев считает, что если операцию РїРѕ выделению ДНК провести СЃРѕ всеми чучелами, которые находятся РІ разных странах РјРёСЂР°, то дятла можно будет воскресить. Р’ разных музеях РјРёСЂР° РЅР° сегодняшний день осталось лишь десять чучел императорского дятла.
Если проект увенчается успехом, то в недалеком будущем на нашей планете, возможно, вновь появится императорский дятел. В Государственном Дарвиновском музее уверены, что последние методы молекулярной биологии позволяют выделить и воспроизвести ДНК этих птиц. [9]
Дронт
В июне 2006 года голландские учёные обнаружили на острове Маврикий хорошо сохранившиеся останки дронта — вымершей исторически недавно (в XVII веке) нелетающей птицы. Ранее наука не располагала останками птицы, в исчезновении которой, как всегда, виноват человек. Но теперь появилась определенная надежда на «воскресение» удивительного представителя пернатых. [10]
Клонирование гигантских птиц
Планы по клонированию исчезнувших гигантских птиц были поставлены под сомнение в результате исследований учёных Оксфордского университета. Выделив участки ДНК из останков вымерших птиц, ученые обнаружили, что их генетический материал настолько разрушен, что современная технология не позволяет провести полноценное клонирование. Цель научных работ состояла в возрождении вымерших несколько веков назад новозеландского страуса Моа, а также Мадагаскарского эпиорниса (птицы-слона).
Образцы ДНК были взяты из фрагментов тканей, сохранившихся в музеях. Однако ученые не смогли получить достаточную по своей длине цепочку ДНК, чтобы провести клонирование. Тем не менее, некоторые ученые считают, что в ближайшие годы будет разработана технология восстановления утраченных частей ДНК, путем вшивания туда «заплат» из ДНК близкородственных видов.
1970 — успешное клонирование лягушки[12]
1985 — клонирование костных рыб[13]
1996 — овечка Долли.
1997 — первая мышь.[14].
1998 — первая корова[15].
1999 — первый козёл[16].
2001 — первая кошка[17].
2002 — первый кролик[18].
2003 — первые бык[19], мул[20], олень[21].
2004 — первый опыт клонирования с коммерческими целями (кошки).[22]
2005 — первая собака (афганская борзая по кличке Снуппи).[23]
2006 — первый хорёк
2007 — вторая собака [24]
2008 — третья собака (лабрадор по кличке Чейс). Клонирована по государственному заказу[25]. Начало коммерческого клонирования собак[26]
3. Методы клонированияживотных
Последние десятилетия XX века ознаменовались бурным развитием одной из главных ветвей биологической науки — молекулярной генетики. Уже в начале 70-х годов ученые в лабораторных условиях начали получать и клонировать рекомбинантные молекулы ДНК, культивировать в пробирках клетки и ткани растений и животных. Возникло новое направление генетики генетическая инженерия. На основе ее методологии начали разрабатываться различного рода биотехнологии, создаваться генетически измененные организмы (ГМО). Появилась возможность генной терапии некоторых заболеваний человека, а последнее десятилетие XX века ознаменовалось еще одним важным событием — достигнут огромный прогресс в клонировании животных из соматических клеток.
Особенно большой резонанс у мировой общественности получили исследования шотландских ученых из Рослинского Университета, которым удалось из клетки молочной железы беременной овцы получить генетически точную ее копию. Клонированная овца по кличке Долли нормально развивалась и произвела на свет сначала одного, а затем еще трех нормальных ягнят. Вслед за этим появился ряд новых сообщений о воспроизведении генетических близнецов коров, мышей, коз, свиней из соматических клеток этих животных. У приматов, в частности, у обезьян пока не удалось получить клоны с использованием клеток взрослого организма, плода или даже эмбриональных стволовых клеток.
Тем РЅРµ менее работы РІ этом направлении активно ведутся. Р’ прошлом РіРѕРґСѓ появилось сообщение Рѕ клональном размножении потомства приматов путем деления зародыша. Американским исследователям удалось получить генетически идентичные СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹ обезьяны резус путем разделения бластомеров зародыша РЅР° стадии деления. РР· СЌРјР±СЂРёРѕРЅР° родилась вполне нормальная обезьянка Тетра.
Такой тип клонирования обеспечивает генетически идентичное потомство, Рё РІ результате можно получить РґРІРѕР№РЅСЋ, тройню Рё более генетических близнецов. Рто позволяет проводить теоретические исследования РїРѕ эффективности новых методов терапии тех или иных заболеваний, появляется возможность повторять научные эксперименты РЅР° абсолютно генетически идентичном материале. Рмплантируя зародыши последовательно РѕРґРЅРѕР№ Рё той же суррогатной самке, можно исследовать влияние ее организма РЅР° развитие плода [31].
Разработанные методы клонирования животных пока еще далеко не совершенны. В процессе экспериментов наблюдается высокая смертность плодов и новорожденных. Еще не ясны многие теоретические вопросы клонирования животных из отдельной соматической клетки.
Тем не менее успех, достигнутый в клонировании овцы и обезьян, показал теоретическую возможность создания генетических копий также человека из отдельной клетки, взятой из какого-либо его органа. Многие ученые с энтузиазмом восприняли идею клонирования человека.
3.1 Методы трансплантации ядер
В нашей стране Б.В. Конюховым и Е.С. Платоновым в 1985 г. был разработан метод менее травматического переноса ядер методом микроманипуляции. Он протекает в два этапа: сначала тонкой микропипеткой прокалывают зоны пеллюцида и плазматической мембраны и извлекают пронуклеусы, а затем другой пипеткой, большего диаметра (12 мкм) в то же отверстие вводят диплоидное ядро донора. В этом случае меньше травмируется цитоплазма зиготы и транспортируемое ядро донора.
Трансплантация ядер может осуществляться и другим способом, с использованием цитохалазинов (веществ, синтезируемых грибами).
Цитохалазин В разрушает структуру микрофиламентов и способствует уникальному расположению ядра. Ядро остается соединенным с клеткой тоненьким стебельком цитоплазмы. При центрифугировании этот мостик разрывается, образуются безъядерные клетки (цитопласты) и кариопласты, представляющие собой ядра, окруженные тонким слоем цитоплазмы и цитоплазматической мембраной. Цитопласты отделяют от интактных клеток в градиенте плотности. Они сохраняют способность прикрепляться к поверхности культурального сосуда и могут быть использованы для слияния с кариопластами других клеток с целью получения жизнеспособной клетки [14][12].
Методы выделения кариопластов несколько сложнее и включают в себя ряд операции по центрифугированию, разделению в градиенте плотности и т.д. В некоторых случаях к смеси клеток и кариопластов добавляют частицы тантала диаметром 1 – 3 мкм. Они проникают в клетки и никогда в кариопласт, поэтому более тяжелые клетки осаждаются быстрее кариопластов.
Цитопласты содержат все виды органелл, присущие нормальной клетке, сохраняют способность прикрепляться к субстрату, образовывать складчатую мембрану, передвигаться, осуществлять пиноцитоз.
Кариопласты окружены тонким слоем цитоплазмы (около 10% от всей клеточной цитоплазмы), содержат компактный эндоплазматический ретикулум, несколько митохондрий и рибосом. У некоторых клеточных линий 1/10 кариопластов способна восстановить весь утраченный объем цитоплазмы и восстановиться в жизнеспособные клетки.
Для реконструкции клеток суспензию кариопластов РІ солевом буфере добавляют Рє монослою культуры цитопластов РёР· пропорции 100 кариопластов РЅР° 1 цитопласт. Цитопласты должны быть уже покрыты инактивированными вирусными частицами. РРЅРєСѓР±РёСЂСѓСЋС‚ РїСЂРё температуре 4РѕРЎ 45 РјРёРЅСѓС‚, Р° затем еще 45 РјРёРЅСѓС‚ РїСЂРё температуре 37РѕРЎ. Отмывают раствором Ррла для удаления РЅРµ слившихся кариопластов [8].
3.2 SLIC (sequenceandligation-independentcloning) метод клонирования
Стив Рлледж Рё неутомимая Мами Ли РІ очередной раз порадовали научное сообщество оригинальным методом клонирования. Новыйметодполучилназвание SLIC (sequence and ligation-independent cloning). РќРѕРІРёРЅРєР° является модификацией известного метода LIC (ligation-independent cloning) — клонирования без использования лигазы. Для того чтобы вставить фрагмент ДНК РІ вектор РїСЂРё помощи классического метода LIC, достаточно смешать вектор Рё вставку, РЅР° концах которых расположены протяженные одноцепочечные участки, комплементарные РґСЂСѓРі РґСЂСѓРіСѓ. РџСЂРё этом вставка «прилипает» Рє вектору, образуя рекомбинантную плазмиду СЃ никами РІ обеих цепях. Полученной плазмидой трансформируют Р•.coli, система репарации которой восстанавливает нормальную структуру плазмиды.
Метод SLIC — это то же самое, что Рё LIC СЃ единственной разницей: «слипание» вектора Рё вставки РїСЂРѕРІРѕРґСЏС‚ РІ присутствии белка RecA. Рта незначительная модификация метода позволяет добиться достаточно высокого выхода (1 РЅРі. вектора способен дать 3900 трансформантов) Р° также упростить саму процедуру клонирования. Так если для классического метода LIC необходимо точно подогнать размер одноцепочечных участков Сѓ вектора Рё вставки (чтобы РІ итоге РЅР° стыке вектора Рё вставки получились РЅРёРєРё), то метод SLIC допускает наличие протяженных РіСЌРїРѕРІ [19].
Фактор RecA- один из ключевых факторов репарации и рекомбинации E.coli. Связываясь с одноцепочечным участком ДНК, RecA стимулирует процесс «strand exchange» (в ходе этого процесса одноцепочечный участок одной молекулы ДНК встраивается в гомологичный двухчепоченый участок другой молекулы ДНК, образуя D-петлю). Очевидно, добавление RecA in vitro на шаге клонирования позволяет E.coli эффективнее репарировать плазмиду in vivo.
Для успешного клонирования необходимо наличие 30-ти нуклеотидных участков гомологии по краям вектора и вставки. Получать одноцепочечные участки предлагается с помощью T4 ДНК-полимеразы без добавления нуклеотидов. При помощи SLIC в один вектор можно запихнуть сразу 5 вставок в одну стадию без снижения выхода. Наконец, высокий выход позволяет использовать метод SLIC при клонировании библиотек [7].
3.3 Метод генетического перепрограмирования клеток кожи
Разработан новый метод клонирования – менее трудоемкий, чем способ, благодаря которому была создана овечка Долли. В связи с этим возникли опасения, что однажды он будет использован для обработки эмбрионов человека, дабы формировать детей «по заказу».
Ученые, благодаря этому методу получившие мышат из клеток кожи взрослых особей, обнаружили: такая технология намного более эффективна, чем способ создания Долли, а побочных эффектов у нее меньше – следовательно, она лучше подходит для использования применительно к человеку.
Для клонирования мышей ученые вводили клетки кожи, взятые Сѓ взрослой РѕСЃРѕР±Рё, РІ ткани СЌРјР±СЂРёРѕРЅР° РЅР° ранней стадии развития, полученного путем экстракорпорального оплодотворения (РРљРћ). Некоторые РёР· детенышей оказались частичными клонами особей-РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ, Р° некоторые, как Рё Долли, стопроцентными.
Однако, РІ отличие РѕС‚ «метода имени Долли», этот СЃРїРѕСЃРѕР± настолько РїСЂРѕСЃС‚ Рё эффективен, что возникли опасения: РІ клиниках, РіРґРµ практикуется РРљРћ человека, РёРј РјРѕРіСѓС‚ воспользоваться для помощи бесплодным супружеским парам, которые мечтают Рѕ полностью «своем» РІ биологическом отношении ребенке[11].
Метод предполагает генетическое перепрограммирование клеток кожи, в результате которого они возвращаются в квазиэмбриональное состояние. В прошлом году, когда эта революционная методика впервые была применена к клеткам кожи человека, Католическая церковь и президент Джордж Буш высоко оценили ее как нравственно-приемлемый способ получения эмбриональных стволовых клеток, не сопряженный с необходимостью создавать или уничтожать человеческие эмбрионы [13].
Однако тот же метод уже используется в иных целях – для воспроизводства потомства лабораторных мышей, которое является либо стопроцентными клонами, либо генетическими «химерами» взрослых мышей, клетки кожи которых подверглись перепрограммированию.
Рксперименты РЅР° мышах показали, что РІ принципе теперь возможно взять клетку кожи человека, перепрограммировать ее для возврата РІ эмбриональное состояние, Р° затем ввести ее РІ СЌРјР±СЂРёРѕРЅ человека РЅР° ранней стадии. Р’ результате получится ребенок, обладающий некоторыми общими генами РЅРµ только СЃ родителями СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°, РЅРѕ Рё СЃ человеком, Сѓ которого были взяты клетки кожи.
Такой ребенок является химерой – генетической «помесью» РґРІСѓС… или большего числа особей – так как некоторые РёР· его клеток РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґСЏС‚ РѕС‚ СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°, Р° РґСЂСѓРіРёРµ – РѕС‚ клетки кожи. Фактически Сѓ такого ребенка будет три биологических родителя. Рзвестны химеры человека, возникающие РІ естественных условиях – РєРѕРіРґР° РІ матке соединяются РґРІР° СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°. Часто подобные люди являются совершенно нормальными Рё здоровыми. РџРѕ словам доктора Ланцы, нет причин предполагать, что люди-химеры, созданные РїСЂРё помощи РЅРѕРІРѕРіРѕ метода, Р±СѓРґСѓС‚ нездоровы.
Более того, эксперименты РЅР° мышах показали, что возможно создавать полные клоны – детенышей, которые РЅР° 100% идентичны взрослой РѕСЃРѕР±Рё РІ генетическом плане. Ртого удалось достигнуть, используя разновидность дефективных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ мышей СЃ четырьмя наборами С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј вместо нормального числа – РґРІСѓС….
Ртот «тетраплоидный» СЌРјР±СЂРёРѕРЅ, развиваясь, превращался исключительно РІ плаценту плода; РєРѕРіРґР° же РІ него ввели перепрограммированную клетку кожи, остальная часть плода развилась РёР· этой единственной клетки Рё сделалась стопроцентным клоном взрослой РѕСЃРѕР±Рё, кожа которой использовалась [15].
Никто из ученых, разрабатывающих методы перепрограммирования клеток для производства индуцированных плюрипотентных стволовых клеток (induced pluripotent stem, сокращенно iPS) – так называют эмбриональные клетки – не планирует применять их в репродуктивной медицине человека. Главная цель ученых – наладить производство стволовых клеток для терапевтического лечения таких заболеваний, как болезнь Паркинсона, болезнь Альцгеймера и инсульт [3].
4. Ртические проблемы клонирования животних
Члены Европарламента РЅР° пленарном заседании ассамблеи РІ Страсбурге проголосовали «широким большинством голосов» против клонирования животных РІ продовольственных целях, сообщил Р РРђ Новости представитель пресс-службы Европарламента.
На сегодняшний день нигде в мире продукты из мяса животных-клонов не продаются, однако, по мнению экспертов, они могут появиться на продовольственных рынках к 2010 году, в частности, в США. В марте комитет по безопасности продуктов питания при правительстве Японии сделал заключение о том, что мясо клонированных коров и свиней безопасно.
Европейское агентство РїРѕ продовольственной безопасности (EFSA) РІ январе прошлого РіРѕРґР° обнародовало предварительное заключение, согласно которому, РјСЏСЃРѕ Рё молоко клонированных животных РїСЂРёРіРѕРґРЅРѕ РІ пищу. Рксперты EFSA, проводившие исследование РїРѕ поручению Еврокомиссии, считают «очень маловероятным, что существует какое-либо отличие РІ плане продовольственной безопасности» между РјСЏСЃРѕРј Рё молоком животных-клонов Рё РёС… сородичей, выращенных традиционным путем.
Независимая Европейская экспертная РіСЂСѓРїРїР° РїРѕ этике РІ области науки Рё новых технологий (EGE), СЃРѕ своей стороны, высказала сомнения РІ оправданности возможности потребления человеком РјСЏСЃР° Рё молока животных-клонов. Рксперты EGE РёСЃС…РѕРґСЏС‚ РёР· того, что подсадка СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ клонов самкам домашних животных является болезненным процессом Рё зачастую чревата РёС… гибелью, Р° сами клонированные животные преждевременно стареют Рё очень СѓСЏР·РІРёРјС‹ РІ плане Р·РґРѕСЂРѕРІСЊСЏ.
Решение о разрешении к продаже мяса и молока животных-клонов надлежит принимать Еврокомиссии совместно со странами-членами ЕС [24].
5. Применения клонов животных
Клоны не всегда выглядят одинаково. Хотя у клонов один и тот же генетический материал, окружающая среда так же играет огромную роль в том, как приспособится к ней организм клонированного существа. К примеру, первая кошка, которая была клонирована, ее звали Сиси, была каленкорской породы и была совсем не похожа на свою мать (донора) [21].
Репродуктивное клонирование может позволять исследователям клонировать животных с потенциальной выгодой для областей медицины и сельского хозяйства. Например, те же самые Шотландские исследователи, которые клонировали Долли, клонировали другую овцу, которая была генетически модифицирована, чтобы давать молоко, которое содержит человеческую основу белка для крови. Мы надеемся, что в дальнейшем этот белок может отбираться из молока и подаваться человеку в чистом виде, это очень поможет людям, у которых низкая свертываемость крови. Так же можно использовать животных для того чтобы тестировать на них новые виды лекарств и обычную продукцию, предназначенную для человека. Большое преимущество использования клонированных животных для проверки на таблетки состоит в том, что все они являются генетически идентичными, что означает, что их реакция на таблетки должна быть боле менее сходной, чем у животных с различным генетическим набором.
Другой причиной для клонирования может служить то, что существуют популяции животных, которые стоят на грани вымирания. В 2001 году именно по этой причине ученые произвели первого клона, подвергнутого опасности вымирания — азиатского вола.
Детеныш, который развивался РІ матке Сѓ своей мамы-заместителя РїРѕРіРёР± всего лишь через три РґРЅСЏ после своего рождения. Ртот опыт был перенят Рё уже через РґРІР° РіРѕРґР°, РІ 2003 РіРѕРґСѓ, ученые создают клон РѕСЃРѕР±Рё вола, так же стоящего РЅР° грани исчезновения. Р’СЃРєРѕСЂРµ 3 африканских РґРёРєРёС… кошки были клонированы РёР· замороженных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, которые были использованы РІ качестве ДНК. Несмотря РЅР° то, что некоторые эксперты считают, что клонирование спасает РѕСЃРѕР±Рё, стоящие РЅР° гране вымирания; некоторые ученые считают, что клонирование несет негативный характер, так как РІСЃРµ РѕСЃРѕР±Рё имею генетически идентичный набор С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј, что РІ целом играет отрицательную роль, так как для выживания разновидности необходимы разные варианты ДНК.
Некоторые люди так же проявили интерес в том, чтобы их умерших домашних любимцев клонировали, надеясь, что эти клоны будут абсолютно такими же как и их умерший донор. Но как показало клонирование Кошки Сиси, клон не всегда выглядит так же, как и его «оригинал», у которого было взято ДНК [4].
Репродуктивное клонирование — очень неэффективная техника Рё большинство клонированных животных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ развиваться РІ здоровых РѕСЃРѕР±СЏС…. Например, Долли была единственным клоном, который был рожден живым РёР· общего количества 277 клонированных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ. Рта очень низкая эффективность, объединенная беспокойствами РїРѕ РїРѕРІРѕРґСѓ безопасности, представляет серьезное препятствие для применения репродуктивного клонирования. Рсследователи выявили некоторые проблемы СЃРѕ здоровьем Сѓ овцы Рё РґСЂСѓРіРёС… млекопитающих, которые были клонированы. Рто увеличение размера плода РїСЂРё рождение Рё разнообразные дефекты РІ жизненных органах, типа печени, РјРѕР·РіР° Рё сердца. Другими последствиями являются преждевременное старение Рё проблемы СЃ РёРјРјСѓРЅРЅРѕР№ системой.
Другая потенциальная проблема заключается РІ возрасте С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹ клонируемой клетки. Р’СЃРµ клетки РїСЂРѕС…РѕРґСЏС‚ РёС… нормальные стадии деления. Кончик С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹, который называется теломером СЃ каждым делением укорачивается. Через какое-то время теломер становится настолько маленьким, что клетка РЅРµ может больше делится, Рё РІ конечном итоге погибает. Рто обычный процесс старения, который РїСЂРёСЃСѓС‰ всем типам клеток. Следовательно, клоны, созданные РѕС‚ клетки, принятой РѕС‚ взрослой РѕСЃРѕР±Рё, РјРѕРіСѓС‚ иметь С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹, которые уже короче, чем нормальная, Рё это может повлиять РЅР° быстрое старение клонированной РѕСЃРѕР±Рё. Рдействительно, Долли, которая была клонирована РѕС‚ клетки шестилетней овцы, имела С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹, теломеры которого были короче, чем Сѓ овец ее возраста. Долли умерла РІ возрасте 6 лет, приблизительно половина продолжительности жизни овцы, которая составляет 12 лет [27].
6. Рффективность клонирования животных
Клонирование млекопитающих методом переноса ядер сопровождается патологией в эмбриональный, плодный и неонатальный периоды развития клонов. Возможными причинами аномалий у клонированных животных могут быть ошибки репрограммирования генома, повреждение наследственного материала при культивировании эмбрионов in vitro и сама процедура переноса ядер [9].
Значительная часть выживших клонов обладает рядом нарушений, возникающих из-за несоответствующего эпигенетического репрограммирования генома. Суть проблемы заключается в том, что развитие клонированного животного происходит за счет реализации генетической информации, заключенной в хромосомах донорского ядра из дифференцированной соматической клетки, при этом состояние активности разных генов в соматических и эмбриональных клетках значительно отличается. В соматических клетках в активном состоянии находятся гены, характерные для дифференцированной ткани и ответственные за синтез специфических белков. В то же время для развития эмбриона на ранних стадиях требуется, чтобы синтезировались совершенно другие белки, информация о которых закодирована в генах раннего развития.
В процессе естественного полового размножения зигота образуется в результате слияния мужской и женской половых клеток. В процессе гаметогенеза в половых клетках происходит ремоделирование наследственного материала, т.е. его подготовка к дальнейшим процессам оплодотворения и раннего развития. В момент оплодотворения их гены «молчат», с них не происходит считывания информации. Ядро соматической клетки при его переносе в энуклеированный ооцит не «молчит», в нем активно происходят процессы транскрипции (считывания) [21].
Первые успешные опыты по клонированию доказали, что соматическое ядро в цитоплазме ооцита подвергается репрограммированию — процессу переориентирования донорского генома на синтез белков, соответствующих раннему зародышу. Становятся активными те участки хромосом, которые усиленно работают у раннего зародыша. Во многих случаях процесс репрограммирования генома ядерного трансплантата является неполным, что и приводит к ранней остановке развития эмбрионов.
Существует Рё другая проблема, связанная СЃ так называемым геномным импринтингом. Явление геномного импринтинга состоит РІ том, что для нормального развития организма необходимы гены как отцовского, так Рё материнского происхождения. Рзвестно, что определенные гены так импринтированы РІ процессе гаметогенеза, что после процесса оплодотворения экспрессируется только отцовский или только материнский аллель. РџСЂРё переносе соматического СЏРґСЂР° РІ энуклеированный ооцит этот механизм может нарушаться, поскольку после РёС… слияния РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ сложная функциональная перестройка всего клеточного генома, РІ течение которой велика вероятность ошибок.
В данных работах приводится информация о различиях в организации материнского и отцовского хроматина, подчеркивается роль метилирования в подавлении активности генов. Высказывается предположение, что причиной низкой выживаемости животных, полученных в результате переноса ядер, являются генетические нарушения (мутации), аккумулирующиеся в процессе старения клеток организма-донора ядер или во время их культивирования в условиях in vitro.
Высокая частота возникновения аномалий и их межвидовое сходство, а также получение здорового потомства от животных-клонов говорит в пользу эпигенетической природы возникновения таких нарушений, то есть наиболее достоверным объяснением пороков развития является неспособность реконструированных эмбрионов соответствующим образом репрограммировать статус ядра соматической клетки[22].
В работах R. Jaenisсh обсуждается проблема укорачивания концевых участков хромосом (теломер) в клетках клонированных животных. С началом дифференцировки в большинстве клеток происходит необратимое укорачивание концевых участков хромосом, что ставит вопрос о том, наследуют ли клонированные животные укороченные теломеры их генетических родителей и подвержены ли они вследствие этого преждевременному старению. Укорачивание теломер зарегистрировано у первой клонированной овцы Долли, но не отмечено у клонированных в 2000 г. телят. Было установлено, что активность фермента теломеразы, удлиняющего концевые участки хромосом, в ядерных трансплантатах находится на уровне, сходном с контролем. Теломераза полностью восстанавливает длину теломер донорского генома на стадии раннего эмбриона, и, как считает автор статьи, этот фактор не может влиять на выживаемость клонов.
Клонирование методом переноса ядер неодинаково эффективно РїСЂРё использовании РІ качестве РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ дифференцированных соматических Рё тотипотентных эмбриональных стволовых клеток. Реконструированные СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹ СЃ геномом эмбриональной стволовой клетки, достигшие стадии бластоцисты, развиваются РґРѕ рождения РІ 10-20 раз чаще, чем СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹, полученные после переноса ядер соматических клеток. Рти наблюдения дают основания предполагать, что СЏРґСЂСѓ недифференцированной эмбриональной клетки РІ отличие РѕС‚ дифференцированной требуется лишь незначительное репрограммирование. Рто объясняется сходством эпигенетического статуса геномов эмбриональных стволовых клеток Рё клеток раннего СЌРјР±СЂРёРѕРЅР°. РџРѕРґ эпигенетическим статусом РІ генетике развития понимается СЃСѓРјРјР° всех взаимодействий генов СЃРѕ средой РёС… функционирования.
Ранее было показано, что родившиеся животные-клоны часто проявляют признаки нарушения дыхания и кровообращения, при рождении имеют повышенный вес тела и плаценты, вследствие чего этой патологии был присвоен термин «синдрома крупного молодняка». Авторами данных статей, однако, не было установлено какой-либо взаимосвязи между изменением активности ряда импринтированных генов у клонов и повышенным весом; аномалии в экспрессии генов носили случайный характер.
Полученные результаты свидетельствовали Рѕ значительных вариациях РІ активности Рё СѓСЂРѕРІРЅРµ метилирования импринтированных генов РІ плацентах Рё тканях мышат, полученных РІ результате трансплантации ядер РёР· эмбриональных стволовых клеток. Чтобы выяснить, являются ли эти нарушения результатом изменения импринтинга РІ РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРѕР№ популяции РРЎ клеток или следствием неправильного репрограммирования РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРѕРіРѕ генома после пересадки ядер, Сѓ нескольких линий РРЎ клеток вызывалась направленная дифференцировка добавлением ретиноевой кислоты. Р’ результате выяснилось, что имеются значительные вариации РІ СѓСЂРѕРІРЅРµ экспрессии импринтированных генов РЅРµ только между разными линиями РРЎ клеток, РЅРѕ Рё между различными субклонами РѕРґРЅРѕР№ линии РРЎ клеток (С‚.Рµ. между РРЎ клетками, берущими начало РѕС‚ РѕРґРЅРѕР№-единственной родительской клетки). Рти аномалии возникают РІ процессе культивирования РРЎ клеток РІ условиях in vitro[27].
Независимо РѕС‚ типа клеток, используемых РІ качестве РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ ядер, только небольшой процент реконструированных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ (1-3%) развиваются РґРѕ рождения, РёР· РЅРёС… менее половины достигают стадии половозрелости. Рто поднимает РІРѕРїСЂРѕСЃ Рѕ том, имеет ли вообще место нормальная регуляция взаимодействия генов Сѓ клонированных животных. Рождение здоровых клонов может объясняться толерантностью развития млекопитающих Рє большей части эпигенетических нарушений, Р° летальный эффект вызывается кумулятивным действием потерь нормальной регуляции генов РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… локусах.
Р’ заключение авторами статей делается вывод, что, РїРѕ всей вероятности, клоны всех РІРёРґРѕРІ млекопитающих, включая людей, Р±СѓРґСѓС‚ обладать эпигенетическими аномалиями Рё связанным СЃ РЅРёРјРё фенотипом. Поскольку эмбриональные стволовые клетки являются потенциальным источником РјРЅРѕРіРёС… типов клеток для использования РІ целях трансплантационной терапии, очень важно установить, характерно ли состояние эпигенетической нестабильности для РРЎ клеток человека, Рё оценить значение этого явления РЅР° перспективы применения РРЎ клеток РІ медицине[13][24].
Выводы
Клонирование – процесс создания генетически сходного организма несексуальным (неполовым) путем. Клонирование использовали много лет для выращивания растений. Животное клонирование было предметом изучения для ученых многие годы, но получало мало внимания до 1997, пока не было клонировано первое млекопитающее — овечка Долли. Ученный Долли и несколько других ученых клонировали различных животных, включая коров и мышей. Недавний успех клонирования привел к жестким дебатам среди ученых, политиков и широкой публики об использование и этике клонирования животных и возможно человека.
За последние 50 лет, ученые провели эксперименты по клонированию в обширном круге животных, использовав много различных методов. В 1979, исследователи произвели первых генетически идентичных мышей, расколов эмбрион мыши в экспериментальной трубе, а затем внедрив получившийся эмбрион в матку взрослой самки мыши. Вскоре после того, как исследователи произвело первых генетически идентичных коров, овцу и цыплят, перемещая ядро клетки, взятой у раннего эмбриона в яйцо, у которого было освобождено ядро.
Главная причина клонирования животных в том, чтобы произвести организмы с определенными качествами, которые необходимы человеку, например овца была выведена чтобы предоставить человеческий инсулин. Если бы ученые полагались только на половое (сексуальное) размножение чтобы вывести этих животных, они бы рисковали тем, что необходимые им качества исчезли, так как половое размножение (сексуальное) переставляет генетический код в блоках. Другими причинами для клонирования могут быть потерянные или умершие домашние животные или животные, которые находятся на грани вымирания. Какими бы не были причины, новые технологии клонирования разожгли много этических спорах среди ученых. Некоторые государства рассмотрели или предписали законодательство, чтобы замедлить, ограничить или запретить эксперименты клонирования. Ясно, что клонирование будет частью нашей жизни в будущем, но будущее этой технологии должно всё же быть определено.
Список использованной литературы
1. РЎ.Р.Заир – Бек, Р.Р’.Муштавинский, Развитие критического мышления РЅР° СѓСЂРѕРєРµ, — Рњ.; Просвещение,2004.
2. Газета «Биология» Рздательского РґРѕРјР° «Первое сентября», в„– 12/2003.(Р›.Р’. ЯКОВЕНКО Медицина Рё клонирование)
3. Газета «Биология» Рздательского РґРѕРјР° «Первое сентября», в„– 30/2003.(Голем третьего тысячелетия. Религиозные Рё исторические последствия клонирования)
4.Газета «Первое сентября» Рздательского РґРѕРјР° «Первое сентября», в„– 12/2003 ( Василий ЧЕШРР РЎРљРР™.Самая тонкая цепочка. Что такое клонирование СЃ биологической точки зрения?)
5.Газета «Первое сентября» Рздательского РґРѕРјР° «Первое сентября», в„– 15/2003. (Рђ.ВОЛКОВ. Клонирование: мертвый сезон)
6. Газета «Первое сентября» Рздательского РґРѕРјР° «Первое сентября», в„– 15/2003.(Рђ.ГРУДРРќРљРРќ, Рождены РїРѕ ошибке. Клонированные организмы чаще всего нежизнеспособны. Почему?) 7. Афонькин РЎ. Р®. Долли бросает вызов, или размышления Рѕ клонировании людей. Биология. N 6, 1999.
8. Бутенко Р. Г. Биология клетки и биотехнология. Наука и человечество, 1987.
9. Дейвор Сольтер. Разведение овец путем пересадки клеточных ядер. Биология. N 38, 1997.
10. Кот М. М. Селекция животных. Перспективы развития. Биология в школе. N 2, 1991.
11. Преждевременное старение Долли (обзор журнала «Nature»). Знание-сила. N 9-10, с. 10, 1999.
12. Р СѓРІРёРЅРѕРІР° Р. Р. Еще раз Рѕ клонировании. Биология. N7, 1998.
13. Чижиков Максим. Клонирование, сэр! Комсомольская правда. 5 апреля 2000.
14. Чикин Максим. Овечка Долли стареет не по дням, а по часам! Комсомольская правда. 1999.
15. Чойрыш Рђ. Р. Правовые Рё этические проблемы клонирования человека. Государство Рё право. N 11, 1998, СЃ. 87-93.
16. В.А.Струнников «Клонирование животных: теория и практика», «Природа», №7, 1998 г.
17. Р•.Р’.РњРѕС…РѕРІ. «В ЧЕМ СЕКРЕТЫ ДОЛГОЛЕТРРЇ. ПОЧЕМУ РњР« Р–РВЕМ РўРђРљ МАЛО?..В»
18. РЎРѕСЂРѕРІСЃРєРёР№ образовательный журнал, 1999 в„–4, клонирование животных, Р›.Р.Корочкин.
19. Журнал «Человек», 1998 №3, Долли – случайность или закономерность? Конюхов Б.В.
20. Журнал «Свет: природа и человек», 1999 №1.
21. Журнал «Студенческий меридиан», 2001 январь.
22. Журнал «Природа», 1998 №7, клонирование животных: теория и практика Струнников В.А.
23. Афонькин С. Ягнята Франкенштейна //Химия и жизнь. — 1999. — № 3.
24. Краснопольская Р. Медицина, которой РјС‹ РЅРµ знали // Российская газета. — 2002. — в„–40 (2908).
25. Кирпанев Р’.Рџ. Ртика клонирования: жизнь или смерть? — Ставрополь, 2004.
26. Дягтерев Н.Д. Клонирование: Правда и вымысел — 128 с. Наука и жизнь: За гранью очевидного
27. Корочкин Р›.Р. Клонирование Наука сегодня
28. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор, Биология, Москва, «Мир», 1993 г.
29. Ф. Киберштерн, Гены и генетика, Москва, «Параграф», 1995 г.
30. Стивен Вир «Клонирование человека аргументы в защиту» //Русская газета
31.РљСѓР·РёРЅР° РЎ., Черкасов Р: «Клонирование человека: РџСЂРѕРёСЃРєРё дьявола или победа науки» // Комсомольская правда, 2007 Рі.
32. Кутковец Рў.Р., Юдин Р‘.Р“. РЈСЂРѕРєРё незаконченной РґРёСЃРєСѓСЃСЃРёРё // Человек. 1998
33. Баев А.А. «Геном человека»: некоторые этико-правовые проблемы настоящего и будущего//Человек, 1995, №2
34. Дубинин Н.П. Генетика вчера, сегодня, завтра. М., «Советская Россия», 1981
www.ronl.ru
Федеральное агентство по образованию.
(Рособразование)
Государственное образовательноеучреждение высшего профессионального образования
«ЯрГУ имени П.Г. Демидова»
Реферат по КСЕ.
На тему:
Клонирование.
                                Выполниластудентка
РіСЂСѓРїРїС‹ РџР›-12
Шумская А.Е.
Проверила:
Бабаназарова О.В.
Ярославль,2005г.
Содержание.
1.Введение…………………………………………………………………………………1
2. Человеческийклон……………………………………………………………………....2
3. Задачи, стоящие передклонированием………………………………………………..3
4. Ртическая проблемаклонирования…………………………………………………....4
5. Клонированиеличностей………………………………………………………………6
6. Возражения противклонирования…………………………………………………….8
7.Заключение……………………………………………………………………………..17
8. Список литературы…………………………………………………………………….22
В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В В
Введение.
Впоследние десятилетия прошлого века происходило бурное развитие одной изинтереснейших ветвей биологической науки — молекулярной генетики. Уже в начале1970-х годов возникло новое направление генетики — генная инженерия. На основеее методологии начали разрабатываться различного рода биотехнологии,создаваться генетически измененные организмы. Появилась возможность геннойтерапии некоторых заболеваний человека. К настоящему времени учеными сделаномножество открытий в области клонировании животных из соматических клеток,которые успешно применяются на практике.
Рдея клонирования Homo sapiensставит перед человечеством такие проблемы, СЃ какими РѕРЅРѕ прежде РЅРµ сталкивалось.Так развивается наука, что каждый ее новый шаг несет СЃ СЃРѕР±РѕР№ РЅРµ только новые,неведомые ранее возможности, РЅРѕ Рё новые опасности.
Клонирование человека сейчас ужеочень близко Рє реальности благодаря историческому научному прорыву Рґ-СЂР° ЯнаВильмута Рё его коллег РёР· Великобритании. Рта возможность потенциально дает всемнам невероятные преимущества. Рљ сожалению, РЅР° обсуждение этой темы СЃ самогоначала оказывали влияние сенсационные, РЅРѕ вводящие РІ заблуждение сообщения РЎРњР,Рё общая негативная эмоциональная реакция, порожденная ошибочной научнойфантастикой. Отрицательное отношение Рє клонированию людей — больше следствиезахватывающей РґСѓС… РЅРѕРІРёР·РЅС‹ идеи, чем каких-либо реальных нежелательныхпоследствий. РџСЂРё разумном регулировании преимущества клонирования людейсущественно перевесили Р±С‹ недостатки. Если введенная РІ заблуждениеобщественность наложит полный запрет РЅР° клонирование человека, это оказалось быпечальным СЌРїРёР·РѕРґРѕРј РІ человеческой истории.
Человеческий клон.
РќР° самом деле клон- это просто идентичный близнец РґСЂСѓРіРѕРіРѕ человека, отсроченный РІРѕ времени.Однако научно-фантастические романы Рё кинофильмы создали Сѓ людей впечатление,будто человеческие клоны окажутся бездумными Р·РѕРјР±Рё, монстрами вродеФранкенштейна Рё ли двойниками. Р РІСЃРµ это — полная чушь. Клоны человека будутобычными человеческими существами, совершенно как РІС‹ или СЏ, РІРѕРІСЃРµ РЅРµ Р·РѕРјР±Рё. Рхбудет вынашивать обычная женщина РІ течение 9 месяцев, РѕРЅРё родятся, Рё будутвоспитываться РІ семье, как Рё любой РґСЂСѓРіРѕР№ ребенок. РРј потребуется 18 лет, чтобыдостичь совершеннолетия, как Рё всем остальным людям. Следовательно,клон-близнец будет РЅР° несколько десятилетий младше своего оригинала, поэтомунет опасности, что люди Р±СѓРґСѓС‚ путать клона-близнеца СЃ оригиналом. Так же как иидентичные близнецы, клон Рё РґРѕРЅРѕСЂ ДНК Р±СѓРґСѓС‚ иметь различные отпечатки пальцев.Клон РЅРµ унаследует ничего РёР· воспоминаний оригинального РёРЅРґРёРІРёРґР°. Благодарявсем этим различиям, клон — это РЅРµ ксерокопия или РґРІРѕР№РЅРёРє человека, Р° простомладший идентичный близнец. Человеческие клоны Р±СѓРґСѓС‚ иметь те же самые юридическиеправа Рё обязанности, как Рё любой РґСЂСѓРіРѕР№ человек. Клоны Р±СѓРґСѓС‚ человеческимисуществами РІ самом полном смысле. Р’С‹ РЅРµ будете иметь права держать клона вкачестве раба. Рабство РЅР° людей было запрещено РІ РЎРЁРђ РІ 1865 РіРѕРґСѓ.
Следует подчеркнуть, что клонирование человека должно осуществляться наиндивидуальной добровольной основе. Живой человек, которого планируютклонировать, должен будет дать на это свое согласие. Также и женщина, котораябудет вынашивать клона-близнеца и потом растить этого ребенка, должнадействовать добровольно. Никакой другой сценарий не мыслим для свободнойдемократической страны. Поскольку при клонировании требуется женщина, чтобывынашивать ребенка, нет опасности, что ученые-злодеи будут создавать тысячиклонов в секретных лабораториях. Клонирование будет делаться только по просьбеи при участии обычных людей в качестве дополнительной альтернативы длявоспроизводства.
Многие спрашивают: «Для чего клонировать человека?» Существуеткак минимум две веские причины: чтобы предоставить возможность семьям зачатьдетей-близнецов выдающихся личностей и чтобы позволить бездетным парам иметьдетей. Живя в свободном обществе, мы также должны задаться вопросом:«Действительно ли отрицательные последствия настолько неизбежны, что намследует запретить это делать взрослым людям, действующим добровольно?» Мыувидим, что в целом отрицательные последствия не так уж непреодолимы. Там, гдепредвидятся определенные злоупотребления, они могут быть предотвращены спомощью узконаправленных законов и регулирующих норм, о которых будетговориться ниже.
Задачи, стоящие перед клонированием.
Клонирование органов и тканей — это задача номер один в областитрансплантологии, травматологии и в других областях медицины и биологии. Припересадке клонированного органа не надо думать о подавлении реакции отторженияи возможных последствиях в виде рака, развившегося на фоне иммунодефицита.Клонированные органы станут спасением для людей, попавших в автомобильныеаварии или какие-нибудь иные катастрофы, или для людей, которым нужнарадикальная помощь из-за заболеваний пожилого возраста (изношенное сердце,больная печень и т.д.).
Самый наглядный эффект клонирования — дать возможность бездетным людямиметь своих собственных детей. Миллионы семейных пар во всем мире сегоднястрадают, будучи обреченными, оставаться без потомков. По признанию АндреяАкопяна, директора Республиканского Центра репродукции человека Минздрава РФ, унас в стране бесплодна каждая шестая — седьмая семейная пара. Какие трагедии,какие семейные драмы возникают на этой почве! Рвот, оказывается, эту ситуациюможно изменить. Можно иметь своего собственного ребенка, реальное продолжениесамого себя во времени.
Далее. Клонирование поможет людям, страдающим тяжелыми генетическимиболезнями. Если гены, определяющие какую-либо подобную болезнь, содержатся вхромосомах отца, то в яйцеклетку матери пересаживается ядро ее собственнойсоматической клетки, — и тогда появится ребенок, лишенный опасных генов, точнаякопия матери. Если эти гены содержатся в хромосомах матери, то в ее яйцеклеткубудет перемещено ядро соматической клетки отца, — появится здоровый ребенок,копия отца.
Реще. Любители всяческой экзотики, наверное, никогда не переводилисьсреди рода человеческого. Есть они и сейчас: и те, кто завещают отправить свойпрах на ракете в сторону Солнца, и те, кто тратят десятки тысяч долларов насохранение своего тела в криогенных камерах до того времени, когда медицинасумеет вернуть их в нормальное состояние и избавить от неизлечимых сегодняболезней. Думается, и в области клонирования найдутся подобные любителиэкзотики. Одни пожелают увидеть свою собственную копию, свое телесное«альтер эго» еще при своей жизни. Другие захотят«возродиться» в иную историческую эпоху: спустя 50 — 100 лет.
Более скромная, РЅРѕ РЅРµ менее важная задача клонирования — регулированиепола сельскохозяйственных животных Рё клонирование РІ РЅРёС… СЃСѓРіСѓР±Рѕ человеческихгенов, «терапевтических белков», которые используются для лечениялюдей. Например, гемофиликов, которые страдают РѕС‚ мутаций РІ гене, кодирующемкровеостанавливающий белок («фактор IXВ»). Сегодня эти белки добываютиз РєСЂРѕРІРё РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ, Р° те бывают разные, РІ том числе Рё инфицированные РІРёСЂСѓСЃРѕРјРЎРџРДа. Р’РѕС‚ почему гемофилики считаются «группой риска» РїРѕ РЎРџРДу. Впоследнем номере Р·Р° 1997 РіРѕРґ журнал «Сайенс» сообщил Рѕ клонированииамериканскими учеными шести овец, три РёР· которых несли человеческий ген фактораIX. Героиней стала овечка Долли, Сѓ которой ген активно работает! РЎРѕ временем,РєРѕРіРґР° РѕРЅР° подрастет Рё обзаведется СЃРІРѕРёРј потомством, РІ ее молоке будет ичеловеческий белок, отличающийся РѕС‚ овечьего. Так овечка Долли станет служитьна благо человечеству.
Учитывая опыт шотландцев, американцы несколько модифицировали методклонирования, использовав ядра эмбриональных, то есть зародышевых, фибробластов- клеток, дающих соединительную ткань, взятых из взрослого организма. Тем самымони резко увеличили эффективность метода, а также облегчили задачу введения«чужого» гена, поскольку в культуре фибробластов это делатьзначительно легче и дешевле.
Обошли они с помощью зародышевых клеток и теломерный «запрет».Вполне возможно, что все эти разумные доводы повлияли на американскихзаконодателей, которые приняли в конгрессе билль о клональных правах:клонирование человека запрещается всего лишь на десять лет, запрет нераспространяется на животных и клонирование органов и тканей… А 14 февраля, вдень святого Валентина, «Радио России» сообщило, что ученыеЙоханнесбургского университета обратились в свой Национальный этический комитетс просьбой разрешить им работы по клонированию человека. Вспомним, кстати, чтопервая пересадка сердца человеку была сделана именно в Йоханнесбурге.
Ртическая проблема клонирования.
По поводу клонирования существует огромное количество споров и дискуссий,так даже актуальность этой темы доказывается простым примером — кол-вомсуществующих фильмов и сериалов про клонирование («Парк Юрского Периода»,«Секретные материалы», «Пришельцы», сериалы «Клон» и т.д.).
Человеку свойствен страх перед новым и неизведанным. Сейчас уже забыли,что в конце семидесятых мир всколыхнула гораздо более жаркая дискуссия овозможности клонирования людей, возникшая после успешного клонирования лягушек.В ту пору ученые отмахнулись: «Млекопитающие — не лягушки. Понадобятсядолгие десятилетия, если не сотни лет, чтобы научиться работать с гораздоменьшими яйцеклетками людей».
РќРѕ тогда же РЅР° волне общественного интереса РђР№СЂР° Левин, известныйамериканский журналист, пишущий РЅР° темы науки, быстро опубликовал книжку«Мальчики РёР· Бразилии», РІ которой рассказывалось, как РІ далекихджунглях этой страны клонируют гитлеров РёР· клеток кожи фюрера… Р РІСЃРµ же небудем забывать, что полное название РєРЅРёРіРё РњСЌСЂРё имело продолжение: В«Рлисовременный Прометей». Согласно греческому мифу, Зевс, РІ конце концов,простил «мятежника» Рё отпустил его СЃ РіРѕСЂ Кавказа.
Французскимибиологами публично обсуждается перспектива проведения работ по клонированиючеловека.
Минувшие месяцы дали специалистам возможность трезво осмыслить ситуацию,оценить методические и технологические трудности, лежащие в областиклонирования высших млекопитающих. Обдумать, наконец, и этические проблемы:ведь, при клонировании человека каждая «неудачная копия» окажетсяуродом, но при этом полноправным человеком и за его уродство ответственность будетнести фактически все человечество. Будет нести как сообщество людей, которые несумели остановить безнравственные посягательства науки. В публикуемой дальшеподборке высказываются мнения «за» и «против» клонирования,дается хронология работ по клонированию амфибий и млекопитающих, рассказываетсяоб американском физике Сиде, чьи громогласные заявления о намерении приступитьк работам по клонированию человека вызвали бурную реакцию в общественноммнении.
Так что прежде всего постараемся РЅРµ поддаваться страхам перед новым инеизведанным. Рђ РІСЃРїРѕРјРЅРёРј, что клонирование постоянно РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РІ естественныхусловиях, РєРѕРіРґР° рождаются однояйцевые, или идентичные близнецы. Рдентичны РѕРЅРё всвоем генном наборе, что легко доказывается возможностью пересадок органов итканей между РЅРёРјРё. Просто развитие нескольких зародышей РёР· одногооплодотворенного яйца РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ редко Рё непредсказуемо.
РџСЂРё использовании клонирования, сетуют противники женского равноправия Рё феминизма,РЅРµ нужны Р±СѓРґСѓС‚ мужчины. Рто неверно СЃ биологической Рё социальной точек зрения.Наши женщины вынуждены были после РІРѕР№РЅС‹ обходиться без мужчин, РЅРµ пришедшихобратно. Р’СЂСЏРґ ли это принесло РєРѕРјСѓ-РЅРёР±СѓРґСЊ пользу. Р РІСЂСЏРґ ли женщины, подобногеродотовским амазонкам, СЃРјРѕРіСѓС‚ Рё РІ плане продолжения СЂРѕРґР° всегда обходитьсябез мужских половых клеток. Здесь научные возражения гораздо более серьезны. РќРѕРѕ РЅРёС… чуть позже. Клонирование будет нарушать «промысел божий»,заявляют СЃ амвона. Хорошо, отвечают ученые, аппендицит тоже РІ божьих«руцех», однако никто, даже сам патриарх Рё папа, РЅРµ обходится безуслуг врачей. Ученые же РіРѕРІРѕСЂСЏС‚ как раз РѕР± «исправлении» техгенетических дефектов, которые Рё возникли-то благодаря божьему«недосмотру».
Таким образом, эмоциональные возражения против клонирования людей неимеют под собой какой бы то ни было рациональной базы. Против новогонаправления в репродуктивной технологии человека протестуют те же люди, чтопикетировали против «Последнего искушения Христа» режиссера Скорсезе.
Клонированиеличностей.Выдающиеся люди ценны РІРѕ РјРЅРѕРіРёС… отношениях, как культурных, так ифинансовых. Например, РІ РЎРЁРђ кинозвезды Рё звезды спорта часто стоят сотнимиллионов долларов. Давайте рассмотрим конкретный пример Клинта Рствуда. Егофильмы Р·Р° 30 лет принесли несколько миллиардов долларов. Сегодня ему 67 лет РёРѕРЅ приближается Рє завершению своей актерской Рё режиссерской карьеры. РћРЅ РѕРґРёРЅ изсамых популярных РёР· ныне живущих кинозвезд. Как сказал Ричард Шикель РІ своемочерке РѕР± Рствуде, «Для актеров, более чем для РєРѕРіРѕ Р±С‹ то РЅРё было,генетика — это судьба». Культурное Рё экономическое значение клонированияКлинта Рствуда было Р±С‹ громадным. Десятки миллионов поклонников были Р±С‹ ввосторге. Рљ тому же, это могло Р±С‹ быть сделано очень подходящим образом. РћРЅ,несомненно, имеет финансовые ресурсы, чтобы оплатить эту процедуру. Его новаяжена сейчас РІ детородном возрасте, Рё смогла Р±С‹ легко выносить Рё родить ребенка,который воспитывался Р±С‹ РІ РёС… семье. Если Р±С‹ семья Рствудов решила, что онихотят это сделать, почему правительство должно это запретить? Отчего Р±С‹ этодолжно быть преступлением?
Та же аргументация относятся и к звездам спорта. Например, предлагаликлонировать Майкла Джордана, супербаскетболиста. Разумеется, это должноделаться только с одобрения мистера Джордана и женщины, предпочтительнозамужней, которая желает растить этого ребенка. Миллионы поклонников баскетболас радостью восприняли бы сообщение об успешном клонировании Майкла Джордана.Также был бы широкий интерес и много побудительных стимулы для клонированиядругих главных фигур в спорте, например, Вильта Чемберлена, Вилли Мейс, ТедаВильямса, последнего бейсбольного игрока большой лиги с личным счетом более 400очков. Конечно, нам придется подождать около 20 лет, чтобы близнецы этихвеликих людей спорта достигли совершеннолетия. Кроме того, всегда есть вероятность,что близнецу спортсмена спорт может оказаться неинтересен. Однако приоткрывающихся перед ними возможностях зарабатывать миллионы долларов это некажется слишком вероятным.
Почему не следуеттакже разрешать клонирование выдающихся представителей интеллигенции и ученых,таких как научного фантаста-провидца Артура С. Кларка, д-ра Джонаса Салька,изобретателя полиомиелитной вакцины и даже самого д-ра Яна Вильмута? Вильмутопределенно получит Нобелевскую премию в категории медицина/физиология.Действительно, стоило бы клонировать каждого из Нобелевских лауреатов ради тогобудущего вклада, который их близнецы могли бы потенциально внести в науку.Опять же речь идет о решении, которое делается непосредственно вовлеченнымииндивидами: донором ДНК, женщиной, которая будет вынашивать ребенка и ее мужем,который будет помогать растить этого ребенка.
Клонирование разумно даже Рё РІ случае простых смертных. Понятие«исключительных людей» РЅРµ ограничивается кинозвездами Рё лауреатамиНобелевской премии. Всем нам известны люди, которых РјС‹ уважаем Рё которымивосхищаемся. РРЅРѕРіРґР° РјС‹ РіРѕРІРѕСЂРёРј себе, «Побольше Р±С‹ РІ РјРёСЂРµ таких людей, какэтот!В». Клонирование людей позволяет нам пойти дальше пустых размышленийподобного СЂРѕРґР°. Предположим, старый дядюшка Макс — прекрасный человек, ккоторому СЃ любовью Рё уважением относятся РІ обществе Рё РІ семье. Его племянницасо СЃРІРѕРёРј мужем решают, что РѕРЅРё Р±С‹ хотели иметь ребенка, такого же, как дядюшкаМакс. РћРЅ польщен Рё согласился позволить себя клонировать. Почему же КонгрессСША РІ своей бесконечной мудрости должен вмешиваться Рё объявлять дядюшку Макса иего племянницу преступниками, которых следует арестовать полиции РїРѕ деламвоспроизводства населения Рё посадить РІ тюрьму? Где же тут вредные последствиядля РЅРёС… самих Рё для общества? Почему это должно быть преступлением?
Что же РјС‹ можем ожидать РѕС‚ человеческих клонов? Ответ вытекает изизучения обычных идентичных близнецов. РџРѕ внешности клон практически полностьюповторяет оригинального РёРЅРґРёРІРёРґР°, имеет практически тот же СЂРѕСЃС‚ Рё телосложение.Для известных супермоделей Рё кинозвезд это может оказаться наиболее важнымикачествами. Рдентичные близнецы имеют 70-процентную корреляцию РІ интеллекте Рё50-процентную корреляцию РІ чертах характера. Рто означает, что если клонироватьвыдающегося ученого, то его клон-близнец может РЅР° самом деле оказаться ещеумнее, чем исходный ученый! Рђ если клон Рлизабет Тейлор будет иметь несколькодругой характер, разве это имеет значение? Р’ настоящее время РјС‹ РЅРµ можем суверенностью сказать, какой процент близнецов выдающихся людей будет делатьравные РїРѕ значимости вклады РІ науку. Однако если запретить клонирование, мыникогда Рё РЅРµ узнаем. Решительность Рё энергичность — несомненно, важныехарактеристики РјРЅРѕРіРёС… выдающихся людей. Рђ РЅР° РЅРёС…, похоже, сильно влияетгенетика. Если же обнаружится, что клоны выдающихся людей РЅРµ оправдываютрепутацию СЃРІРѕРёС… предшественников, то стимул для клонирования людей ослабнет.РўРѕРіРґР° РјС‹ СѓРІРёРґРёРј, что люди, будучи информированными, захотят производитьклонирование менее часто.
Возражения против клонирования.
<img src="/cache/referats/21004/image002.gif" v:shapes="_x0000_s1026">       Некоторые политики РІ Соединенных Штатах сейчас предлагают уберечь нас отвсех несчастий, связанных СЃ клонированием людей путем полного законодательногозапрета. Рнтересно, что РїСЂРё ближайшем рассмотрении никаких серьезных проблем вдействительности РЅРµ существует. Р’ нескольких случаях, РєРѕРіРґР° возможнызлоупотребления, РѕРЅРё РјРѕРіСѓС‚ быть предотвращены СЃ помощью узконаправленногозаконодательства. Рнет ничего, связанного СЃ клонированием человека кактаковым, что Р±С‹ оправдывало Р±С‹ его криминализацию. Единственное возражение,которое остается РІ результате анализа — технология клонирования РїРѕРєР° несовершенна. РќРѕ это — оправдание для дальнейших исследований, Р° РЅРµ для запрета.
Количество фантастических Рё абсурдных возражений против клонированиячеловека просто изумляет. Рто показывает фундаментальное отсутствие пониманиеэтого понятия Сѓ широкой публики. Вместо того чтобы потворствовать страхам,исходящим РёР· неведения, политикам следовало Р±С‹ предпринять программу посозданию Сѓ публики трезвого понимания РІРѕРїСЂРѕСЃР°. Если законодатели РЎРЁРђ окажутсядостаточно глупы, чтобы сделать клонирование человека преступлением, есть многошансов, что Верховный СЃСѓРґ РѕР±СЉСЏРІРёС‚ это антиконституционным. Если даже РѕРЅ этогоне сделает, Сѓ американцев РІСЃРµ равно останется возможность полететь РІ свободнуюстрану, чтобы произвести эту процедуру.
Давайте рассмотрим в деталях некоторые из основных возражений противклонирования людей, которые бытуют среди людей.
— Сама мысль об этомпротивоестественна и отвратительна. Создание еще одного человека с тем же самым генетическим кодом нарушило бычеловеческое достоинство и уникальность.
Рти аргументы сводятся РЅР° нет существованием сегодня РІ РјРёСЂРµ 150 миллионовчеловек, чей генетический РєРѕРґ РЅРµ является уникальным. РЇ РіРѕРІРѕСЂСЋ Рѕ естественныхидентичных близнецах, которые появляются РЅР° свет РІ среднем 1 раз РЅР° 67рождений. Естественные близнецы более одинаковые, чем клоны-близнецы, так какестественные близнецы имеют РІ точности одинаковый возраст, РІ то время какклон-близнец Рё РґРѕРЅРѕСЂ ДНК обычно Р±СѓРґСѓС‚ иметь разницу РІ возрасте РІ несколькодесятков лет. Отвратительны ли естественные двойняшки или тройняшки? Нарушаютли близнецы человеческое достоинство? Нет, конечно.
Такая отрицательная реакция во многих случаях — просто результатдезинформации и путаницы вокруг понятия человеческого клона. Но если вынаходите клонирование отвратительным, то, конечно же, не делайте его! Даже еслимногие люди все же находят мысль о клонировании человека отвратительной, это недостаточное основание для запрета. Во имя индивидуальной свободы в этом миреразрешены многие виды деятельности, которые люди находят отвратительными.Например, многие считают отвратительными серьги в носу и операции по изменениюпола. Но они не запрещены, так как мы ценим свободу выбора. Существует взгляд,что «преступления без жертвы» не должны считаться преступлениями. Акто бы был жертвой в случае клонирования человека? Трудно поверить, что клоныбудут считать себя как жертвами только потому, что у них тот же самыйгенетический код, что и у кого-то еще. Ведь миллионы идентичных близнецов несчитают себя жертвами. Также трудно понять, как общество в целом могло быпострадать от клонирования людей. Наоборот, клон вероятно должен думать о себекак о ком-то особенном, и тем в большей степени, если он — близнец выдающейсяличности. У них также будет преимущество в том, что с самого начала жизни будетизвестно, к чему у них есть способности. Так где проблема?
— Клонирование сократило быгенетическое разнообразие, делая нас более уязвимыми к эпидемиям и т.п.
Рто возражение базируется РЅР° необоснованной экстремальной экстраполяции.РќР° этой планете существует более 5 млрд. людей. Очевидно, клонирование человекабудет производиться очень РІ скромных масштабах РёР·-Р·Р° предполагаемой стоимостипроцедуры. РљСЂРѕРјРµ того, большинство женщин РІСЃРµ же РЅРµ захотят быть матерямиклонов-близнецов. Пройдет РјРЅРѕРіРѕ десятилетий прежде, чем общее количество клоновлюдей достигнет хотя Р±С‹ 1 млн. человек РІРѕ всем РјРёСЂРµ. РџРѕ процентномусоотношению, это составило Р±С‹ микроскопическую часть РѕС‚ общего населения Рё неоказало Р±С‹ никакого воздействия РЅР° генетическое разнообразие людей. Также далеемы РѕР±СЃСѓРґРёРј, как клонирование человека поможет нам восполнить потерянноегенетическое разнообразие. Если же РІ некотором отдаленном будущем клонирование людейстанет широко распространенным, то некоторые ограничения РЅР° такую деятельностьмогли Р±С‹ быть оправданы. Однако будем иметь РІ РІРёРґСѓ, что даже если был Р±С‹ созданодин клон каждого человека РЅР° планете, генетическое разнообразие практически неуменьшится, поскольку Сѓ нас РІСЃРµ еще оставалось Р±С‹ 5 млрд. генетически различныхиндивидов.
— Рто может привести Рє созданиюлюдей-монстров или СѓСЂРѕРґРѕРІ.
Клонирование человека — это РЅРµ то же самое, что Рё генная инженериячеловека. РџСЂРё клонировании ДНК копируется, РІ результате чего появляется ещеодин человек, точный близнец существующего РёРЅРґРёРІРёРґР° Рё следовательно — РЅРµ монстрили СѓСЂРѕРґ. Генная же инженерия подразумевала Р±С‹ модификацию человеческой ДНК, РІ результате чего может появитьсячеловек, непохожий РЅРё РЅР° РѕРґРЅРѕРіРѕ РґСЂСѓРіРѕРіРѕ, ранее существовавшего. Ртопредположительно могло Р±С‹ привести Рє созданию очень необычных людей, дажемонстров. Генная инженерия человека, имея большой позитивный потенциал,действительно очень рискованное предприятие, Рё должна была Р±С‹ проводиться толькос величайшей осторожностью Рё РїРѕРґ надзором. Клонирование же безопасно Рё банальнопо сравнению СЃ генной инженерией. Если РІС‹ опасаетесь клонирования человека, тогенная инженерия человека вас должна просто ужасать.
— Диктаторы могут употребитьклонирование во зло.
Существует возможность, что беспринципные диктаторы, такие как ФидельКастро или Саддам Хусейн РјРѕРіСѓС‚ попытаться увековечить СЃРІРѕСЋ власть, создав свойклон Рё передав ему власть, РєРѕРіРґР° РѕРЅРё СѓРјСЂСѓС‚. Существует также возможность, чтотакие люди РјРѕРіСѓС‚ попытаться создать супер-армию РёР· тысяч клонов АрнольдаШварцнеггера или ему РїРѕРґРѕР±РЅРѕРіРѕ. Рти возможности нельзя сбрасывать СЃРѕ счетов.Однако важно понимать, что законы, принятые РІ РЎРЁРђ Рё РґСЂСѓРіРёС… демократическихстранах РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ контролировать поведение диктаторов-негодяев РІ тоталитарныхстранах. Запрет РЅР° клонирование людей РІ РЎРЁРђ или Европе РЅРµ остановитклонирование РІ Рраке. Ресли Саддам Хусейн захочет клонировать себя, никакоевоенное вторжение РЅРµ сможет его остановить. Зло РІ этих сценариях РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ неот клонирования как такового, Р° РѕС‚ диктатур. Надлежащее решение было Р±С‹ — всемирный запрет РЅР° диктаторов, РЅРѕ РѕРЅ, разумеется, маловероятно, чтобыосуществился.
— Технология не совершенна, онаможет привести к смерти плода.
Ни одна сфера человеческой деятельности не свободна от случайной смерти.Клонирование человека — не исключение. Некоторые из остальных клонированных вРослине овечек были мертворожденные. В настоящий момент технология клонированиямлекопитающих находится в экспериментальной стадии и процент успешных исходовпока что низкий. Судя по дополнительным экспериментам на высших млекопитающих,можно предвидеть, что процедура клонирования будет усовершенствованна вплоть дотакого качества, когда риск выкидыша или смерти ребенка будет такой же, что идля остальных рождений.
Тридцать тысяч человек умерли на Орегонской тропе. Сорок тысяч погибают вСША каждый год в автокатастрофах. Также множество крушений самолетов сосмертельными исходами, сотни людей и десятки детей умирают в каждомпроисшествии. Каждый год много взрослых и детей давятся куриными костями иумирают. Однако мы не думаем о запрете на автомобили, самолеты или жареныхцыплят из-за получаемой пользы, которая перевешивает риск. Если самолеты былибы изобретены сейчас, а не 90 лет назад, я боюсь, были бы серьезные предложениязапретить самолеты из-за риска травм и гибели людей. Было бы абсурднымзапретить новые технологические достижения только потому, что они изначально не идеально безопасны.
— Миллионеры будут клонироватьсебя только для того, чтобы получить органы для трансплантации.
Рто РѕРґРЅРѕ РёР· самых несуразных РёР· всех заявлений насчет клонирования.Человеческий клон — это человеческое существо. Р’ СЃРІРѕР±РѕРґРЅРѕРј обществе РІС‹ неможете заставить РґСЂСѓРіРѕРµ человеческое существо дать вам РѕРґРёРЅ РёР· СЃРІРѕРёС… внутреннихорганов. Также РІС‹ РЅРё РєРѕРёРј образом РЅРµ можете убить РґСЂСѓРіРѕРіРѕ человека, чтобыполучить РѕРґРёРЅ РёР· его органов. Уже существующие законы препятствуют такимзлоупотреблениям. Заметьте также, что если ваш клон-близнец получил травму внесчастном случае, вас РјРѕРіСѓС‚ попросить отдать РѕРґРЅСѓ РёР· ваших почек, чтобы сохранить жизнь клону! Если РґРѕРЅРѕСЂ органа — ещеребенок, общество может пожелать вмешаться Рё объявить, что это запрещено. Вдействительности удаление какого-либо органа ребенка, Р±СѓРґСЊ то клона или нет,для трансплантации РґСЂСѓРіРѕРјСѓ человеку — очень спорная практика, которая должнастрого регулироваться.
Многие законные будущие приложения технологии клонирования оказываются всферах трансплантации органов, пересадки кожи для жертв пожаров и т.п. В этихслучаях не требовалось бы клонирование целого человека, а только применение тойже технологии переноса ядра клетки для выращивания новых тканей или органов длямедицинских целей.
 — Действительно ли нам нужно 200 клонов СофиЛорен или Синди Кроуфорд?
Возможно, нет, ималовероятно, что это случится. (Однако идея воспроизведения красивых женщинбольшинству мужчин не показалась бы такой плохой.) Если мы говорим оклонировании живого человека, и требуется его согласие, как это должно быть позакону, крайне маловероятно, чточеловек согласится на создание 200 клонов. Человек, вероятно, одобрит созданиене более чем 1 или 2 клонов себя. Также вспомните, что клонов человека нельзяпроизводить массово в лаборатории. Каждый из них должен быть выношен вположенный срок женщиной, также как и любой другой ребенок. Как критикиклонирования себе представляют, что можно уговорить 200 женщин выносить этих200 одинаковых младенцев? Если мы действительно беспокоимся, что это возможно,общество может просто запретить создание больше чем 2 клонов одной личности, ане клонирование в целом.
Если мы говорим о клонировании кого-то, кто сейчас уже умер, болееотдаленная возможность, тогда вопрос ограничения количества клонов-близнецовстановится разумной темой для размышлений и дебатов. Ру нас будет многовремени для этих дебатов. Конечно же, если просто существуют несколькоиндивидов с одинаковой внешностью, таких как тройняшки или«четверняшки», это вовсе не обязательно ведет к деградациичеловеческой сущности этих людей.
В
— Рто равнозначно принятию РЅР° себяроли Бога.
Р’ Библии Рё РІ священных текстах РґСЂСѓРіРёС… основных религий РЅРµ содержитсяочевидного запрета РЅР° клонирование человека. Следовательно, религиознаяоппозиция клонированию человека РЅРµ имеет твердых оснований. Тем РЅРµ менее,существует множество людей, которые РґСѓРјР° СЋС‚, что клонирование человека «неправильно»по религиозным соображениям. Ртим людям, конечно, РЅРµ следует участвовать вклонировании. Религиозным лидерам, которые верят, что клонирование человека — «неправильно», дано право проповедовать СЃРІРѕСЋ веру, Рё убеждать всех,РєРѕРіРѕ РѕРЅРё РјРѕРіСѓС‚ убедить. РќРѕ РѕРЅРё дискредитируют себя, РєРѕРіРґР° предлагают заключатьв тюрьму людей, которых РѕРЅРё РЅРµ РјРѕРіСѓС‚ убедить. РРёСЃСѓСЃ РЅРёРєРѕРіРґР° РЅРµ пропагандировалсилу, чтобы принуждать людей жить РІ соответствии СЃ христианскими воззрениями.Навязывание религиозных воззрений СЃ помощью законов — весьма жалкая идея, имало того — нарушение конституции РЎРЁРђ.
В отличие от абортов, которые предполагают прекращение жизни плода,клонирование подразумевает создание новой жизни. Следовательно, оппозицияклонированию человека не основывается на устоявшихся моральных принципах. Такжеможно приводить аргументы, что если Бог не захотел бы, чтобы мы клонировалимлекопитающих и людей, он не создал бы доктора Вильмута. Пожалуйста,оставайтесь верными своим воззрениям и вере, но не говорите мне, что мне делатьс моей ДНК! Лично я не захотел бы себя клонировать, но свободные люди должныбыть свободны в своем выборе и не принуждаться со стороны общества.
Обвинение в исполнении роли Бога — неясная, но постоянно повторяющаясякритика. Мы ее слышим каждый раз, когда в медицине появляется новое серьезноедостижение. В свое время контролирование рождаемости с помощьюпротивозачаточных средств, оплодотворение в пробирке и пересадка сердцакритиковались на тех же самых основаниях. Бог часто делает замечательные вещи,которые нам следует стараться повторить. Если исполнение роли Бога приклонировании человека может иметь плохие последствия, критики обязаныопределить в точности, какие именно плохие последствия это могут быть. Пока чтоони этого не сделали.
— Желательное правительственноерегулирование.
Клонированиечеловека — это новое и неисследованное правовое поле, которое определеннопотребуетнекоторогозаконодательного регулирования для предотвращения злоупотреблений. Здесьприводится некоторые предложения, какие умеренные законы казались быжелательными.
1. Клоны людей должны официально иметь те же юридические права иответственность, что и любое другое человеческое существо. У людей не будетправа держать человеческого клона в винном погребе для запасных частей длясвоего тела, хоть сколько-нибудь более чем они это могут делать с идентичнымиблизнецами. Плохое обращение с любыми человеческими существами естьпреступление безотносительно того, является ли их генетических код уникальным.
2. Живущий в настоящее время человек не должен клонироваться без егописьменного согласия. Любому человеку автоматически дается право собственностина его генетический код и право им распоряжаться по собственному усмотрению;код должен оставаться под его контролем. Человеку должно быть разрешеноопределять по своей воле, хочет ли он разрешить клонировать себя после смерти,и при каких условиях. Мы можем пожелать запретить клонированиенесовершеннолетних, т.к. они еще не достигли зрелости для принятия та кого родарешение.
3. Клоны человека должны вынашиваться и рождаться только взрослойженщиной, действующей по собственной воле, без принуждения. Выращиваниечеловеческого плода вне тела женщины, например, в лабораторных аппаратах,должно быть запрещено. В настоящий момент не существует технологии дляискусственного выращивания плода, но японские исследователи над этим работают.
4. Существует причина полагать, что предрасположенность к жестокости иубийству генетически предопределяются. Клонирование осужденных убийц и другихжестоких преступников следует запретить. Клонирование Чарльза Мэнсона не должнобыть законным. В мире достаточно преступников и без искусственного их создания.Запрет, несомненно, должен распространяться на известных массовых убийцпрошлого, таких как Гитлер, Ленин и Сталин, предвидя тот день, когда это станетвозможным.
     - Клонирование умерших.
Рнтересный, РЅРѕ малоизвестный факт  процедуры клонирования доктора Вильмута, чтоона производится СЃ замороженными, Р° РЅРµ свежими клетками. (Рта информация полученанепосредственно РѕС‚ РЇРЅР° Вильмута Рґ-СЂРѕРј Патриком Диксоном.) Рто означает, что нетнеобходимости, чтобы РґРѕРЅРѕСЂ ДНК, Р±СѓРґСЊ то животное или человек, были живы, когдапроизводится клонирование. Если образец ткани человека заморожен должнымобразом, человека можно было Р±С‹ клонировать через длительное время после егосмерти. Р’ случае людей, которые уже умерли, Рё чья ткань РЅРµ была заморожена,клонирование становится более сложным, Рё сегодняшняя технология это делать непозволяет. Однако для любого биолога было Р±С‹ очень смелым заявить, что этоневозможно. Давайте сейчас загл
www.ronl.ru
В.А. Струнников
На протяжении многих тысячелетий разведения животных воображение человека, видимо, не раз поражали редко возникающие, исключительные, выдающиеся по хозяйственной ценности, животные — быстроходные лошади, коровы с высокими удоями, овцы с большим настригом шерсти и хорошие куры-несушки. Вероятно, человеку не однажды приходила в голову смелая мысль сделать таких удивительных животных «бессмертными» путем воспроизводства их в следующих поколениях в виде совершенно идентичных копий. В действительности же рекордисты заканчивали свой жизненный путь, оставив после себя потомство, каждый член которого никогда не был полностью идентичен ни одному из своих родителей, точно так же, как и его самого не повторял ни один из потомков следующих поколений.
Воспроизводство организмов, полностью повторяющих уникальную по продуктивности 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 его незрелая яйцеклетка, имеющая двойной, или диплоидный, набор хромосом — носителей наследственной информации — делится дважды, и в результате возникают четыре гаплоидные (т.е. с одинарным набором хромосом) клетки. Три из них дегенерируют, а четвертая — с большим запасом питательных веществ — становится собственно яйцеклеткой. У многих животных она в силу гаплоидности не может развиваться в новый организм. Для этого необходимо оплодотворение — слияние ее с гаплоидным сперматозоидом. Вполне понятно, что организм, развившийся из оплодотворенной клетки, 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 осуществимо двумя способами: хирургическим и «терапевтическим», если использовать медицинскую терминологию.
Клонирование шелкопряда: от первых шагов до практического использования
Хронологически второй метод изобретен намного раньше и, нужно отдать должное, — русскими учеными. Сто лет назад 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 погибали еще до вылупления личинок из яиц. Но это уже была прелюдия к клонированию животных.
Б.Л.Астауров в 30-е годы в результате длительных исследований, получивших мировую известность и ставших классическими, подобрал термическое воздействие, которое одновременно активировало неоплодотворенное яйцо к развитию и блокировало стадию мейоза, т.е. 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 прямой зависимости от жизнеспособности матери. Поэтому у «чистых» пород вылупление гусениц не превышало нескольких процентов, в то время как у значительно более жизнеспособных межрасовых гибридов оно достигало 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 сильно различались по массе. Позже Борис Львович 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 мы установили причины партеногенетического угнетения (депрессии) и сложными методами, которые позволяют накапливать «гены партеногенеза», вывели новые высоко жизнеспособные клоны самок, а позже и партеногенетических самцов. (Заметим, что депрессия у тутового шелкопряда несравнимо меньше, чем у млекопитающих животных. У них яйцеклетка с диплоидным ядром, образованным в результате слияния двух женских гаплоидных ядер или двух мужских, вообще не развивается в организм.) Скрещивая таких самцов со своими клонированными «матерями» или склонными к партеногенезу самками других клонов, мы получили потомство с еще большей склонностью к партеногенезу. От лучших в этом отношении самок закладывали новые клоны.
В результате многолетнего отбора нам удалось накопить в генотипе селектируемых клонов невиданно большое число генов, обусловливающих высокие склонность к партеногенезу и жизнеспособность. Вылупление гусениц достигло 90%, а их жизнеспособность, как ни удивительно, повысилась до 95 — 100%, опередив в этом отношении обычные породы и даже гибриды. В дальнейшем мы «скрестили» с помощью партеногенетических самцов два генетически резко отличающихся клона разных рас и от лучших гибридных самок вывели сверхжизнеспособные клоны.
Как РЅРё велико научное значение этих результатов, для практики полученные клоны РІСЃРµ же РЅРµ РїСЂРёРіРѕРґРЅС‹. Дело РІ том, что самки шелкопряда съедают РЅР° 20% больше листа шелковицы, Р° РёС… РєРѕРєРѕРЅС‹ содержат шелка РЅР° 20% меньше. Ркономически выгодно было Р±С‹ промышленное разведение только самцов. Рђ нельзя ли клонировать особей мужского пола? Рто важно РЅРµ только РІ шелководстве, РЅРѕ Рё РІ СЂСЏРґРµ РґСЂСѓРіРёС… отраслей животноводства. Проблема трудная, однако РІСЃРµ же РІ перспективе выполнимая.
Как известно, животный мир разделен на две группы: у одной группы женский пол определяется наличием в генотипе двух одинаковых половых хромосом (ХХ), а мужской — разных (ХY). У другой группы, наоборот, самки имеют хромосомную формулу ХY, а самцы — ХХ. К первой группе относятся человек, сельскохозяйственные животные и ряд других менее высокоорганизованных животных, например знаменитая мушка дрозофила. Ко второй группе принадлежат некоторые виды бабочек, в том числе и тутовый шелкопряд. Совершенно очевидно, что из неоплодотворенных яиц сельскохозяйственных животных никак нельзя «выкроить» самца, поскольку в женском ядре нет Y-хромосомы. Следовательно, клонирование самца может быть произведено только путем пересадки его диплоидного ядра, взятого из пригодной для этой цели ткани тела, в безъядерную яйцеклетку. Вероятно, со временем это будет сделано.
РќРѕ РјС‹ научились клонировать самцов тутового шелкопряда. Рто стало возможно после того, как нам удалось получить уникальных самцов, Сѓ которых РІСЃРµ парные гены были идентичными, или гомозиготными. Вначале таких самцов клонировали особым мужским партеногенезом (андрогенезом). Для этого воздействием гамма-лучей Рё высокой температуры лишали СЏРґСЂРѕ яйца способности Рє оплодотворению. РЇРґСЂРѕ проникшего РІ такое яйцо сперматозоида, РЅРµ встретив дееспособного женского СЏРґСЂР°, само, удвоившись, приступало Рє развитию мужского зародыша, который, естественно, повторял генотип отца. Таким СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј РјС‹ ведем мужские клоны РІ десятках поколений. Позже РѕРґРёРЅ РёР· таких клонов был преобразован РІ обоеполую линию, также состоящую РёР· генетически идентичных (Р·Р° исключенем, конечно, половых С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј) теперь уже самок Рё самцов. Поскольку положивший начало этой линии полностью гомозиготный самец РІРѕР·РЅРёРє РІ результате размножения, приравненного Рє самооплодотворению, то сам РѕРЅ Рё линия РґРІРѕР№РЅРёРєРѕРІ обоего пола имеют пониженную жизнеспособность. Скрещивая между СЃРѕР±РѕР№ РґРІРµ такие линии, РјС‹ стали без труда получать гибридных Рё, следовательно, высоко жизнеспособных РґРІРѕР№РЅРёРєРѕРІ РІ неограниченных количествах. Рто совершенно несопоставимо СЃ трудоемкими методами такого же назначения Сѓ РґСЂСѓРіРёС… животных — число РёС… РґРІРѕР№РЅРёРєРѕРІ РїРѕРєР° исчисляется единицами. Полученные нами РґРІРѕР№РЅРёРєРё незаменимы для самых тонких исследований, результаты которых РЅРµ вуалируются генетическим разнообразием подопытных шелкопрядов, как это РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ СЃ обычным гетерогенным материалом. Рти исследования теперь выполняются СЃ достаточной достоверностью РЅР° гораздо меньшем числе шелкопрядов, чем обычно.
Подведем итоги клонирования шелкопряда: полученные клоны самок Рё самцов для практического шелководства РЅРµ РїСЂРёРіРѕРґРЅС‹. РќРѕ это РЅРµ крах радужных надежд. Такой РёСЃС…РѕРґ можно было предвидеть. РњС‹ заранее предположили, что целесообразно использовать клоны РЅРµ непосредственно РІ шелководческой практике, Р° РЅР° племя — для получения выдающегося РїРѕ продуктивности потомства РїСЂРё обычном половом размножении. Примерная схема использования клонов РІ промышленном шелководстве выглядит следующим образом. РР· большого количества РєРѕРєРѕРЅРѕРІ выбирают те, РёР· которых развиваются выдающиеся РїРѕ продуктивности самки, Рё РѕС‚ каждой получают партеногенетическое потомство. Для дальнейшей работы используют партеногенетические клоны, которые повторяют высокую продуктивность матерей Рё проявляют высокую склонность Рє партеногенезу. Р—Р° этим следует скрещивание СЃ определенными клонированными самцами Рё РёР· полученного РіРёР±СЂРёРґРЅРѕРіРѕ поколения выбирают для производства только те клоны, которые дали прекрасное РІРѕ всех отношениях потомство. Его высокие качества обусловлены РЅРµ только предшествующей селекцией, Р° еще Рё тем, что РІ процессе отбора особей РЅР° высокую склонность Рє партеногенезу РІ РёС… генотипе образуется комплекс генов жизнеспособности, компенсирующий вредное влияние искусственного размножения. РџСЂРё переводе клонов РЅР° половое размножение этот комплекс, оказавшись несбалансированным, сильно повышает гетерозис.
Ртак, для промышленного скрещивания СЃ партеногенетическими самками РјС‹ взяли самцов нашей уникальной линии Рё получили РІ потомстве только РѕРґРёРЅ, намного более продуктивный мужской РїРѕР». Рта наша схема РЅРѕРІРѕРіРѕ типа разведения шелкопряда увенчалась тремя впервые полученными достижениями экспериментальной биологии:
использованием генетических копий,
массовым получением желаемого пола,
резким повышением гетерозиса.
Здесь следует добавить, что вовлечением женских партеноклонов в промышленное шелководство полностью снимаются колоссальные трудности выведения урожайных гибридов 100%-й чистоты, так как совсем исключается трудоемкое и неточное разделение по коконам племенных самок и самцов для межпородного скрещивания. Мы имеем многие сотни тысяч генетических копий матери, отца, сестер и братьев, и первые из них уже доведены до промышленного использования.
Наша схема прошла государственные испытания в ряде стран с высоким уровнем развития шелководства и рекомендована для практики, так как позволяет увеличить выход шелка-сырца не менее чем на 30%. Заметим также, что наш метод повышения гетерозиса эффективен не только в отношении животных, но и растений. Например, с помощью этого метода селекционер В.Д.Наволоцкий вывел новый сорт ячменя, который теперь выращивается на площади 5.5 млн га.
Рзложенное демонстрирует, насколько эффективно оказалось клонирование, РїРѕ крайней мере РІ шелководстве. Несомненно, что необходимо разрабатывать совершенные методы клонирования Рё РґСЂСѓРіРёС… сельскохозяйственных животных. Рзощренный СѓРј человека преодолеет препятствия, если РѕРЅРё ему встретятся РІ процессе исследований, как это было СЃ тутовым шелкопрядом.
Быть может, предложенную выше схему использования не самих клонированных животных, а их потомства в будущем было бы целесообразно применить с некоторыми модификациями к крупным сельскохозяйственным животным. Как известно, сперма многих племенных быков уже заморожена на долгие годы, т.е. они как бы стали «бессмертными». Если осеменение этой спермой коров дает прекрасное потомство, то, чтобы воспроизводить его в ряду поколений, необходимо клонировать только коров. Если их генетические копии будут несколько неполноценными, то при хороших условиях содержания животных и использовании их для гибридизации, это не будет иметь существенного значения. Преимущества такой технологии клонирования очевидны.
Лягушка, мышь, овца… Человек?
«Тиражировать» млекопитающих можно, как упоминалось, РґСЂСѓРіРёРј — хирургическим — СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј. РћРЅ основан РЅР° замене гаплоидного СЏРґСЂР° яйцеклетки РЅР° диплоидное СЏРґСЂРѕ, взятое РёР· клеток СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ. Рти клетки еще РЅРµ дифференцированы (С‚.Рµ. РЅРµ началась закладка органов), Рё поэтому РёС… СЏРґСЂР° без осложнений заменяют функцию диплоидного СЏРґСЂР° только что оплодотворенной яйцеклетки. Таким методом РІ РЎРЁРђ (1952) РЈ.Р .Бриггс Рё Рў.Дж.РљРёРЅРі, РІ Англии (1960) Р”.Р‘.Гордон получили генетические РєРѕРїРёРё лягушки, Р° швейцарский ученый Рљ.Рльмензее — генетических РґРІРѕР№РЅРёРєРѕРІ мыши.
Р, наконец, РІ уходящем веке — триумф науки: шотландец Р.Уилмут получает хирургическим путем знаменитую овцу Долли — генетическую РєРѕРїРёСЋ матери. Для этого РёР· клеток ее вымени было взято СЏРґСЂРѕ для пересадки РІ яйцеклетку РґСЂСѓРіРѕР№ овцы. Успеху способствовало то, что взамен инъецирования РЅРѕРІРѕРіРѕ СЏРґСЂР° применялись воздействия, приводящие Рє слиянию лишенной СЏРґСЂР° яйцеклетки СЃ обычной неполовой клеткой. После этого яйцеклетка СЃ замененным СЏРґСЂРѕРј развивалась как оплодотворенная. Насколько совершенен метод клонирования Рё каковы перспективы его улучшения, судить РїРѕ РѕРґРЅРѕР№ овце РїРѕРєР° рано. Несколько настораживают сообщения Рѕ неблагополучии СЃ ее печенью Рё ранней гибели ее сестер. Очень важно, что этот метод позволяет взять СЏРґСЂРѕ клонируемой РѕСЃРѕР±Рё РІ зрелом возрасте, РєРѕРіРґР° уже известны важные для человека хозяйственные признаки.
Таким образом, проблема клонирования приблизилась вплотную Рє человеку. Рто взбудоражило общественность, вызвало острые РґРёСЃРєСѓСЃСЃРёРё Рѕ правомочности столь радикального вмешательства РІ РїСЂРёСЂРѕРґСѓ человека, позволительного-РґРµ лишь РѕРґРЅРѕРјСѓ Богу. Конечно, для решения проблемы клонирования человека надо будет пройти долгий Рё трудный путь; РѕРЅ чреват СЂСЏРґРѕРј биологических, вероятно, нелегко преодолимых барьеров — достаточно вспомнить наши ухищрения РІ получении клонов тутового шелкопряда. Р РІСЃРµ же идея клонировать выдающихся гениев человечества представляется нам РЅРµ менее заманчивой, чем клонирование сельскохозяйственных животных. РќРµ нужно отметать ее СЃ РїРѕСЂРѕРіР°. Здесь автор должен покаяться, поскольку 15 лет назад высказывал противоположное мнение. Полученные Р·Р° это время результаты обширных работ РЅР° тутовом шелкопряде, тщательное изучение литературных сведений РѕР± однояйцевых близнецах Рё собственные наблюдения Р·Р° РЅРёРјРё заставили переменить точку зрения РЅР° клонирование человека.
Человечество уже давно не подвергается ни естественному, ни искусственному отбору. Последний не возможен по целому ряду этических и чисто биологических причин. Несомненно, искусственный отбор на интеллект привел бы к поразительным успехам. Но нет гарантии, что сверхинтеллектуальные индивидуумы не будут ущербны в каком-либо другом отношении, как это часто случается в селекции животных: переразвитие какого-либо одного хозяйственного признака снижает другие жизненно важные качества, например жизнеспособность. Поэтому человечеству нужно воспользоваться величайшими дарами природы — появлением ни в чем не ущербных гениев в результате редчайшего сочетания в их генотипе необходимых для этого генов. Воспроизводство их в виде генетических копий станет в ряду величайших достижений науки.
Разработка методов клонирования на человеке, конечно, должна быть запрещена до тех пор, пока на приматах не будет однозначно доказано, что хирургический метод клонирования не отражается на здоровье генетической копии. Ведь любые отрицательные отклонения в организме — это трагедия неудавшейся копии, которую не выбракуешь, как поступают с сельскохозяйственными животными.
Допустим, безупречный метод будет разработан, однако только этим проблемы клонирования не решатся. Останется без ответа не менее серьезный вопрос: а повторят ли точно копии гениальность оригиналов? Согласно закономерностям двух основных разделов генетики — наследственности и изменчивости, — становление любого признака происходит в результате взаимодействия генов и среды. Роль этих факторов не одинакова: в развитии качественных признаков влияние среды сказывается существенно меньше, чем в формировании количественных. В последнем случае доля участия среды устанавливается статистически.
Рнтеллект — РѕСЃРѕР±РѕРµ свойство, тут математика РЅРµ поможет, поэтому причинная зависимость СѓСЂРѕРІРЅСЏ интеллекта была Рё РїРѕ-прежнему остается предметом РґРёСЃРєСѓСЃСЃРёР№. Подчас высказываются абсурдные суждения, РјРѕР» роль наследственности РІ формировании интеллекта чуть ли РЅРµ сводится Рє нулю. Удивительно, что еще РґРѕ рождения генетики Рђ.Рџ.Чехов РІ очаровательной повести «Степь» устами старика Пантелея дал поразительно верную трактовку факторов, составляющих интеллект: «Ум хорошо, Р° РґРІР° лучше. РћРґРЅРѕРјСѓ человеку Бог РѕРґРёРЅ СѓРј дает, Р° РґСЂСѓРіРѕРјСѓ РґРІР° СѓРјР°, Р° РёРЅРѕРјСѓ Рё три… РћРґРёРЅ СѓРј, СЃ каким мать родила, РґСЂСѓРіРѕР№ РѕС‚ учения, Р° третий РѕС‚ хорошей жизни». Первый СѓРј — наследственность — полностью повторяется РІ генетической РєРѕРїРёРё. Роль обучения неоспорима, без него гениальные задатки остались Р±С‹ невостребованными. Рђ РІРѕС‚ различное влияние среды (хорошей жизни) РЅР° оригинал Рё РєРѕРїРёСЋ дает РїРѕРІРѕРґ противникам клонирования человека утверждать, что гениальность РЅРµ повторится РІ РєРѕРїРёРё РёР·-Р·Р° разных условий жизни оригинала Рё РєРѕРїРёРё. РќРѕ это РЅРµ серьезно. Влияние факторов среды РЅР° интеллект, наоборот, только полезно, потому что, зная направленность дарования гения, можно организовать условия жизни так, чтобы РѕРЅРё СЃ раннего детства способствовали развитию именно этого дарования.
Рзложенное, казалось Р±С‹, позволяет надеяться РЅРµ только РЅР° полную повторимость гениальности Сѓ РєРѕРїРёР№, РЅРѕ даже РЅР° некоторое РёС… превосходство над оригиналом РїСЂРё правильном воспитании. РќРѕ этот РїСЂРѕРіРЅРѕР· поколебали наши экспериментальные данные. Хотя РѕРЅРё Рё сложны для понимания, РЅРѕ опускать РёС… было Р±С‹ неоправданным.
Работая с целым рядом резко различающихся между собой клонов, нам удалось выявить, что, несмотря на одинаковые генотипы и условия разведения, члены одного клона оказываются весьма разнообразными по целому ряду признаков: величине, продуктивности и плодовитости. В некоторых клонах это разнообразие бывает большим, чем в генетически разнородных популяциях. Судя по анализу, эта ранее не известная изменчивость есть следствие ошибок в построении отдельных органов и в итоге — всего организма. «Биологические изделия» не всегда соответствуют «чертежам», т.е. генотипу. Ошибки в построении органов случайны, но общее их число зависит от жизнеспособности организма, в свою очередь обусловленной качеством наследственности, способом размножения (естественным, искусственным) и условиями обитания. Чем они лучше, тем меньше ошибок. В силу случайности в генетически идентичных организмах возникает разное число ошибок, и это служит источником разнообразия. Такую изменчивость мы назвали дефекто-онтогенетической. Она существенна не только в клональном потомстве, но и в обычном, полученном половым путем. Если учитывать ее в аналитических и экспериментальных исследованиях, то целый ряд явлений может получить более верное толкование. Но сейчас нам важно понять, сколь велико влияние этой изменчивости на повторяемость родительских свойств в их генетических копиях.
Согласно теории вероятности, у большинства родителей и их копий накапливается некоторое среднее число ошибок. Поэтому копии чаще всего достаточно точно повторяют своих оригиналов. Если же у основателя клона в течение развития (т.е. онтогенеза) возникло относительно много ошибок, то депрессированные ими свойства у потомков окажутся в среднем лучше, чем у родителя, и наоборот, у «малоошибочных» родителей копии будут в среднем хуже. В свою очередь онтогенез клональных потомков также будет сопровождаться ошибками, число которых и степень их вредности сформирует среди копий разнообразие. Следовательно, отдельные особи в большей или меньшей мере отдалятся от оригинала. Насколько может быть велик этот разрыв, сейчас трудно сказать — мы еще не знаем, сколь «чувствителен» мозг к ошибкам в формировании как его самого, так и всего организма.
Ответ РЅР° этот РІРѕРїСЂРѕСЃ опыты РЅР° животных РЅРµ дадут. Однако совершенно безболезненно для человека проблема решается РІ сравнительных исследованиях однояйцевых близнецов, для чего можно привлечь уже имеющиеся данные, Р° лучше заново определить степень интеллектуального сходства СЃ помощью изощренных тестов. Если между близнецами РѕРЅРѕ окажется большим, то РєРѕРїРёРё гениев тоже РЅРµ должны Р±СѓРґСѓС‚ сильно отличаться РѕС‚ оригиналов. Дополним, что подобные исследования нужно проводить РЅР° близнецах-детях, РєРѕРіРґР° еще РЅРµ отложились отпечатки разного влияния среды. Выдающийся природный СѓРј обнаруживается уже Сѓ маленьких детей, РєРѕРіРґР° воспитание Рё учеба РЅРµ сказались РЅР° нем. Рто подтверждается огромным количеством фактов. Например, почти РІСЃРµ выдающиеся шахматисты великолепно играли РІ 4 — 5-летнем возрасте, впоследствии РѕРЅРё только доводили СЃРІРѕРµ искусство РґРѕ совершенства. Как известно, кожные СѓР·РѕСЂС‹ РЅР° подушечках пальцев Рё линии ладоней Сѓ однояйцевых близнецов одинаковы (РЅРµ адаптивные признаки), Р° РІ строении РјРѕР·РіР° (адаптивный признак) Рё РІРѕРІСЃРµ будет полнейшее сходство. Следовательно, РЅР° старте, РїРѕ РїСЂРёСЂРѕРґРЅРѕРјСѓ СѓРјСѓ, близнецы равны.
Ртак, совершенно РЅРµ прибегая Рє драконовским экспериментам РЅР° человеке, можно получить ответ РЅР° РІРѕРїСЂРѕСЃ Рѕ возможности воспроизводства РІ клонах его выдающихся способностей.
Подчеркнем еще раз: пока нет опытов по клонированию млекопитающих мужского пола. Для этого в принципе пригоден только хирургический метод. Чтобы получать мужские копии, сначала нужно подобрать ткань, ядра клеток которой, как ядра клеток вымени овцы, будучи пересаженными в яйцеклетку, развивались бы в организм.
Если на пути клонирования человека не возникнут биологические преграды, то проблема будет упираться в возражения этического, юридического и криминального характера. Но совсем недавно с таким же ожесточением возражали против искусственного осеменения. В ряде стран оно и сейчас запрещено, в то время как в других уже принесло счастье огромному числу бесплодных людей. Клонирование по своей природе или принципам технологии мало чем отличается от искусственного осеменения. Однояйцевые близнецы — точный прототип будущих генетических копий человека, разве что первые появляются на свет один за другим, а копии — примерно через 20 лет после оригинала.
В печати настойчиво высказывались опасения, что диктаторы-злодеи, пользуясь своей властью, смогут тиражировать себе подобных. Если удалось запретить применение ядерного и химического оружия, то почему этого нельзя сделать и в отношении клонирования? Нужно лишь образовать международную комиссию, которая с величайшей ответственностью выбирала бы кандидатуры для клонирования. Вероятно, центр по клонированию должен быть на весь мир один, а получение копий ни в коем случае не должно стать массовым.
Рстинных гениев РЅРµ так СѓР¶ Рё РјРЅРѕРіРѕ, РЅРѕ РёС… величайший интеллект принес Р±С‹ человечеству небывало мощный прогресс РІ науке, искусстве Рё организационной деятельности.
www.ronl.ru
РЕФЕРАТ
по курсу Естествознание
по теме: Особенности клонирования
Содержание
Введение
1. Понятие и история клонирования
1.1 Биологическая сущность клонирования
1.2 Рсторический очерк
2. Клонирование человека
Заключение
Список литературы
Введение
Пожалуй, РЅРё РѕРґРЅРѕ РёР· достижений науки РЅРµ вызвало РІ минувшем веке столь бурных дебатов, как клонирование. Благодаря историческому научному прорыву Рґ-СЂР° РЇРЅР° Вильмута Рё его коллег РёР· Великобритании клонирование человека сейчас уже очень близко Рє реальности. Рта возможность потенциально дает всему человечеству невероятные возможности. Р’РѕС‚ только какие? РЎРїРѕСЂС‹ РІ научном РјРёСЂРµ между сторонниками Рё противниками клонирования становятся РІСЃС‘ более жаркими СЃ каждым РіРѕРґРѕРј. Рљ сожалению, РЅР° обсуждение этой темы СЃ самого начала оказывали влияние сенсационные, РЅРѕ вводящие РІ заблуждение сообщения РЎРњР, Рё общая негативная эмоциональная реакция, порожденная ошибочной научной фантастикой. Отрицательное отношение Рє клонированию, РІ первую очередь людей – больше следствие захватывающей РґСѓС… РЅРѕРІРёР·РЅС‹ идеи, чем каких-либо реальных нежелательных последствий. Вполне возможно, что РїСЂРё разумном регулировании преимущества клонирования людей существенно перевесили Р±С‹ недостатки. Если общественность наложит полный запрет РЅР° клонирование человека, это может оказаться печальным СЌРїРёР·РѕРґРѕРј РІ человеческой истории.
В работе мы попытаемся разобраться как с преимуществами, так и с предполагаемыми отрицательными последствиями клонирования животных и человека.
Понятие и история клонирования
Биологическая сущность клонирования
Термин «клон» РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ греческого слова В«klonВ», что означает – веточка, побег, черенок, Рё имеет отношение, прежде всего Рє вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками или клубнями РІ сельском хозяйстве, РІ частности РІ садоводстве, известно уже более 4-С… тыс. лет. Начиная СЃ 70-С… РіРѕРґРѕРІ нашего столетия для клонирования растений стали широко использовать небольшие РіСЂСѓРїРїС‹ Рё даже отдельные соматические (неполовые) клетки. Дело РІ том, что Сѓ растений (РІ отличие РѕС‚ животных) РїРѕ мере РёС… роста РІ С…РѕРґРµ клеточной специализации – дифференцировки – клетки РЅРµ теряют так называемых тотипотентных свойств, С‚.Рµ. РЅРµ теряют своей способности реализовывать РІСЃСЋ генетическую информацию, заложенную РІ СЏРґСЂРµ. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившая РІ процессе дифференцировки СЃРІРѕРµ СЏРґСЂРѕ, может дать начало РЅРѕРІРѕРјСѓ организму. Рта особенность растительных клеток лежит РІ РѕСЃРЅРѕРІРµ РјРЅРѕРіРёС… методов генетики Рё селекции. РџСЂРё вегетативном размножении Рё РїСЂРё клонировании гены РЅРµ распределяются РїРѕ потомкам, как РІ случае полового размножения, Р° сохраняются РІ полном составе РІ течение РјРЅРѕРіРёС… поколений. Р’СЃРµ организмы, входящие РІ состав определенного клона, имеют одинаковый набор генов Рё фенотипически РЅРµ различаются между СЃРѕР±РѕР№. Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотентности, Рё РІ этом – РѕРґРЅРѕ РёР· существенных РёС… отличий РѕС‚ клеток растений. Рто – главное препятствие РїСЂРё клонирования взрослых позвоночных животных. Дифференцировка клеток РІ С…РѕРґРµ развития позвоночных сопровождается инактивацией неработающих генов. Поэтому клетки теряют тотипотентность, дифференцировка становится необратимой. Р’ конце концов, Сѓ РѕРґРЅРёС… клеток РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ полное репрессирование генома, Сѓ РґСЂСѓРіРёС… – РІ той или РёРЅРѕР№ степени деградирует ДНК, Р° РІ некоторых случаях разрушается даже СЏРґСЂРѕ. Однако наряду СЃ дифференцированными клетками культивируемые in vitro (РІ РїСЂРѕР±РёСЂРєРµ) клеточные популяции содержат малодифференцированные стволовые клетки, которые Рё РјРѕРіСѓС‚ быть использованы как РґРѕРЅРѕСЂС‹ ядер для клонирования млекопитающих.
Рсторический очерк
Начало истории уместно датировать 1839 РіРѕРґРѕРј, РєРѕРіРґР° Теодор Шванн доказал СЃРІРѕСЋ клеточную теорию, закрепленную РІ учебниках биологии следующим лозунгом: клетка РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РѕС‚ клетки. Клеточная теория таила РІ себе РґРІР° противоречащих начала: наследственность Рё дифференциацию. Образуются ли РІ результате клеточного деления РґРІРµ идентичных дочерних клетки, или производные разные? РљРѕРіРґР° через некоторое время носителем наследственности определили несущее С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРјС‹ СЏРґСЂРѕ, внимание ученых переключилось СЃ клеточного РЅР° ядерный потенциал. РћРґРЅРёРј РёР· видных учёных, занимавшийся проблемой был Ганс Спиман. Его исследования были прерваны РІРѕР№РЅРѕР№. После Второй РјРёСЂРѕРІРѕР№ РІРѕР№РЅС‹, советский эмбриолог Георгий Викторович Лопашов разработал метод пересадки (трансплантации) ядер РІ яйцеклетку лягушки. Однако ученому РЅРµ повезло. Р’ августе 1948 РіРѕРґР° состоялась печально известная сессия Р’РђРЎРҐРќРР›, РіРґРµ окончательно утвердилось непререкаемое лидерство РІ биологии известного борца СЃ генетикой Рў.Р”. Лысенко. Как это часто случалось РІ истории СЂРѕСЃСЃРёР№СЃРєРѕР№ науки, приоритет достался американским эмбриологам Роберту Бригсу Рё Томасу РљРёРЅРіСѓ, РєРѕРіРґР° РІ 1952 РіРѕРґСѓ РѕРЅРё потрясли ученый РјРёСЂ сообщением РѕР± удачной пересадке СЏРґСЂР° лягушки Rana pipiens. РќРѕ Рє 1960 РіРѕРґСѓ Бригс Рё РљРёРЅРі пришли Рє неутешительному выводу, что дифференциация сопровождается прогрессирующим сужением возможности ядер стимулировать нормальное развитие организма. Р’ то же самое время РІ Англии шведский эмбриолог Майкл Фишберг совместно СЃ коллегами Томасом Рлсдейлом Рё Джоном Гердоном работал над РІРёРґРѕРј лягушки Xenopus laevis, более перспективным для исследований, чем Rana, поскольку там легче решались РІРѕРїСЂРѕСЃС‹ трансплантации. РќР° примере Xenopus удалось вырастить головастиков РёР· ядер половозрелых особей. Рто был настоящий прорыв. РќР° примере Xenopus Гердон СЃ коллегами РІ конце концов научились создавать плодовитых взрослых лягушек, используя СЏРґСЂР° отдельных эпителиальных клеток пищеварительного тракта головастиков. Рто означало, что используемый для пересадки генетический материал РІСЃРµ еще содержал необходимую информацию для всего организма. Р’РѕРєСЂСѓРі исследований Гердона поднялся большой шум. РўРѕРіРґР° впервые заговорили Рё Рѕ клонировании человека. Наряду СЃ амфибиями проводились Рё опыты РЅР° млекопитающих. Еще РІ 1942 РіРѕРґСѓ были получены живые РѕСЃРѕР±Рё крыс РёР· изолированных РЅР° этапе двухклеточного деления бластомеров, Р° РІ 1968 РіРѕРґСѓ – кролики РёР· бластомеров поделившихся РЅР° 8 клеток. Успешные опыты СЃ амфибиями заставили ученых задуматься Рѕ клонировании СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ млекопитающих, РІ частности мышей. Первое клонирование мыши Рё клонирование первого млекопитающего было осуществлено РІ РЎРЎРЎР РІ 1987 Рі. РІ лаборатории Чайлахяна Р›.Рњ, Вепренцева Р‘.Рќ., РЎРІРёСЂРёРґРѕРІРѕР№ Рў.Рђ., Никитина Р’.Рђ. Авторы послали СЃРІРѕСЋ статью – РІ журнал В«NatureВ», РЅРѕ работа РЅРµ была опубликована. Ответом РЅР° посланную статью было абсолютное молчание редакции журнала. Первенство РІ клонировании первого млекопитающего Р·Р° советскими учеными РЅРµ признано РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ. Р’ 1979 РіРѕРґСѓ Стин Вилландсен вырастил отдельные взрослые клетки РёР· восьмиклеточных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ овцы Рё РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота. Рксперименты РїРѕ пересадке ядер для РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота оказались более эффективными, нежели для мышей. Р’ 1991 РіРѕРґСѓ Вилландсен сообщил РѕР± эксперименте РїРѕ переносу 100 ядер телят, источником которых была морула. Результатом следующих экспериментов явились клоны РІРѕСЃСЊРјРё телят, полученных РёР· СЌРјР±СЂРёРѕРЅР° РѕРґРЅРѕРіРѕ РґРѕРЅРѕСЂР°. Рљ сожалению, РІСЃРµ телята развивались СЃ отклонениями Рё имели явные признаки патологии. Р’ феврале 1997 РіРѕРґР° появилось сообщение Рѕ том, что РІ лаборатории РЇРЅР° Вильмута РІ шотландском РіРѕСЂРѕРґРµ РРґРёРЅР±СѓСЂРіРµ РІ Рослинском институте сумели клонировать овцу. Как стало известно позднее, только РѕРґРёРЅ опыт РёР· 236 стал удачным. РЇРЅ Вилмут РёР· шотландского института Рослина РІ 1997 РіРѕРґСѓ РѕР±СЉСЏРІРёР» Рѕ клонировании первого млекопитающего РёР· СЏРґСЂР° соматической клетки. Р’ результате таких манипуляций РёР· 244 образцов 34 развились РґРѕ стадии, РєРѕРіРґР° РёС… можно было имплантировать РІ матку суррогатной матери. Летом 1995 РіРѕРґР° родились 5 СЏРіРЅСЏС‚, РёР· которых РґРІРѕРµ – Меган Рё Мораг, первые клонированные млекопитающие – дожили РґРѕ половозрелого возраста, РЅРѕ РІСЃРєРѕСЂРµ погибли. Так стали появляться РЅР° свет клонированные овцы. Долли оказалась единственной выжившей РёР· 277. Р’ 2002 РіРѕРґСѓ Сѓ Долли было отмечено развитие артрита, который как предполагается, РјРѕРі стать результатом генных мутаций, инициированных процессом клонирования. РџРѕРјРёРјРѕ артрита Сѓ животного наблюдался целый СЂСЏРґ отклонений РѕС‚ нормального развития Рё РІ феврале ученые усыпили знаменитую овечку РёР·-Р·Р° прогрессирующей болезни легких. Долли умерла РІ возрасте 6 лет. Ныне уже получены клоны таких млекопитающих как овца, мышь, крыса, кошка, РєРѕСЂРѕРІР°, РєРѕР·Р°, СЃРІРёРЅСЊСЏ, лошадь, РјСѓР», кролик Рё собака.
Технология клонирования не является совершенной. Многие клоны умирают после имплантации в матку, другие – вследствие аномалий развития. Причина – неполное перепрограммирование генетического материала.
В 2006 г. исполнилось 10 лет с момента научно-подтвержденного клонирования животного. Отметим основные вехи после этого события.
1997 г. Американский врач Ричард Сид объявил о строительстве собственной клиники по клонированию человека;
2001 Рі. Ртальянский доктор Северино Антинори РѕР±СЉСЏРІРёР» Рѕ планах создания клонированных детей для бесплотных пар;
2001 г. Декан медицинского факультета Университета Питтсбурга Джеральд Шаттен провел 724 неудачные попытки клонирования обезьяны;
2002 Рі. Генетик РСЂРёРЅР° Полежаева впервые РІ РјРёСЂРµ клонировала котенка, Р° РІ 2006 Рі. — лошадь;
2002 г. Президент компании Clonaid Брижит Буаселье объявила о рождении первого клонированного ребенка, не представив никаких научных доказательств;
2004 г. Корейский биолог Хван У Сок разработал новую технологию клонирования человека, которая впоследствии оказалась фальшивкой;
2006 г. Американский медик Панайотис Зевос впервые опубликовал технологию клонирования человека.
Ртак работы РїРѕ клонированию позвоночных были начаты РЅР° амфибиях РІ начале 50-С… РіРѕРґРѕРІ Рё интенсивно продолжаются РІРѕС‚ уже пять десятилетий. Что касается амфибий, то проблема клонирования взрослых особей остается РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ РЅРµ решенной. Установлено, что РІ С…РѕРґРµ клеточной дифференцировки Сѓ позвоночных РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ или потеря определенных генных локусов или РёС… необратимая инактивация. РЎСѓРґСЏ РїРѕ всему, утрачивается та часть генома, которая контролирует РЅРµ ранние, Р° более РїРѕР·РґРЅРёРµ этапы онтогенеза, РІ частности, метаморфоз амфибий. Механизм этого явления РїРѕРєР° РЅРµ поддается научному объяснению. РќРѕ очевидно, что для клонирования взрослых позвоночных необходимо использовать малодифференцированные делящиеся клетки. Рто методически важное положение было учтено РІ более РїРѕР·РґРЅРёС… работах.
Клонирование животных может оказаться особенно важно в селекции, так как для получения сельскохозяйственных животных, в частности, крупного рогатого скота, с закрепленными особо ценными качествами обычными приемами требуются десятки лет работы.
Клонирование человека
Клон – это идентичный близнец другого человека, отсроченный во времени. В сущности, речь идет даже не о клонировании, а о получении копии отдельного индивида, поскольку термин «клонирование» предполагает получение некоего множества особей. Но слово уже прижилось, поэтому используется по-прежнему. Научно-фантастические романы и кинофильмы создали у людей впечатление, будто человеческие клоны окажутся бездумными зомби, монстрами вроде Франкенштейна или двойниками.
--PAGE_BREAK--РќР° самом же деле существует мнение, что клоны человека Р±СѓРґСѓС‚ обычными человеческими существами. РС… будет вынашивать обычная женщина РІ течение 9 месяцев, РѕРЅРё родятся Рё Р±СѓРґСѓС‚ воспитываться РІ семье, как Рё любой РґСЂСѓРіРѕР№ ребенок. РРј потребуется 18 лет, чтобы достичь совершеннолетия, как Рё всем остальным людям. Следовательно, клон-близнец будет РЅР° несколько десятилетий младше своего оригинала, поэтому нет опасности, что люди Р±СѓРґСѓС‚ путать клона-близнеца СЃ оригиналом. Так же как Рё идентичные близнецы, клон Рё РґРѕРЅРѕСЂ ДНК Р±СѓРґСѓС‚ иметь различные отпечатки пальцев. Клон РЅРµ унаследует ничего РёР· воспоминаний оригинального РёРЅРґРёРІРёРґР°. Благодаря всем этим различиям, клон – это РЅРµ ксерокопия или РґРІРѕР№РЅРёРє человека, Р° просто младший идентичный близнец. Человеческие клоны Р±СѓРґСѓС‚ иметь те же самые юридические права Рё обязанности, как Рё любой РґСЂСѓРіРѕР№ человек. Клоны Р±СѓРґСѓС‚ человеческими существами РІ самом полном смысле. Основные моменты, РёР·-Р·Р° которых клонирование человека вызывает множество возражений, следующие:
становление человека как личности, базируется не только на биологической наследственности, оно определяется также семейной, социальной и культурной средой. При клонировании индивида невозможно воссоздать все те условия воспитания и обучения, которые сформировали личность его прототипа (донора ядра).
РїСЂРё бесполом размножении изначально жесткая запрограммированность генотипа предопределяет меньшее разнообразие взаимодействий развивающегося организма СЃ изменяющимися условиями среды (РїРѕ сравнению СЃ половым размножением, РєРѕРіРґР° РІ формировании РёРЅРґРёРІРёРґР° участвуют РґРІР° генома, сложным Рё непредсказуемым образом взаимодействующие между СЃРѕР±РѕР№ Рё СЃ окружающей средой). Рто возражение базируется РЅР° С‚.РЅ. экстремальной экстраполяции. РќР° планете существует более 5 млрд. людей. Очевидно, РЅР° первых порах клонирование человека будет производиться очень РІ скромных масштабах РёР·-Р·Р° предполагаемой стоимости процедуры. РљСЂРѕРјРµ того, большинство женщин РІСЃРµ же РЅРµ захотят быть матерями клонов-близнецов. Пройдет РјРЅРѕРіРѕ десятилетий прежде, чем общее количество клонов людей достигнет хотя Р±С‹ 1 млн. человек РІРѕ всем РјРёСЂРµ. РџРѕ процентному соотношению, это составило Р±С‹ микроскопическую часть РѕС‚ общего населения Рё РЅРµ оказало Р±С‹ никакого воздействия РЅР° генетическое разнообразие людей. РќРѕ РІ дальнейшем ограничения станут необходимыми. РќРѕ РіРґРµ провести черту? Ртот РІРѕРїСЂРѕСЃ может оказаться неразрешимым.
практически все религиозные учения настаивают, что появление человека на свет – в «руках» высших сил, что зачатие и рождение должно происходить только естественным путем.
считается, что клонирование человека может привести Рє созданию СѓСЂРѕРґРѕРІ Рё монстров. Клонирование человека часто сопоставляется СЃ генной инженерией человека. РџСЂРё клонировании ДНК копируется, РІ результате чего появляется еще РѕРґРёРЅ человек, точный близнец существующего РёРЅРґРёРІРёРґР° Рё следовательно – РЅРµ монстр или СѓСЂРѕРґ. Генная же инженерия подразумевает модификацию человеческой ДНК, РІ результате чего может появиться человек, непохожий РЅРё РЅР° РѕРґРЅРѕРіРѕ РґСЂСѓРіРѕРіРѕ, ранее существовавшего. Рто предположительно могло Р±С‹ привести Рє созданию очень необычных людей, даже монстров. Генная инженерия человека, имея большой позитивный потенциал, действительно очень рискованное предприятие, Рё должна была Р±С‹ проводиться только СЃ величайшей осторожностью Рё РїРѕРґ надзором. Клонирование же безопасно Рё банально РїРѕ сравнению СЃ генной инженерией. Рто часто выступает РґРѕРІРѕРґРѕРј РІ защиту клонирования: «Если РІС‹ опасаетесь клонирования человека, то генная инженерия человека вас должна просто ужасать».
технология не совершенна, она может привести к смерти плода. Ни одна сфера человеческой деятельности не свободна от случайной смерти. Клонирование человека – не исключение. Некоторые из клонированных в Раслине овечек были мертворожденные. В настоящий момент технология клонирования млекопитающих находится в экспериментальной стадии и процент успешных исходов пока что низкий. Судя по дополнительным экспериментам на высших млекопитающих, можно предвидеть, что процедура клонирования будет усовершенствованна вплоть до такого качества, когда риск выкидыша или смерти ребенка будет такой же, что и для остальных рождений
В то же время существует как минимум две веские причины в защиту клонирования:
предоставить возможность семьям зачать детей-близнецов выдающихся личностей;
позволить бездетным парам иметь детей.
Клонирование выдающихся людей явление весьма неоднозначное. В настоящее время невозможно с уверенностью сказать, какой процент близнецов выдающихся людей будет делать равные по значимости вклады в науку, и будет ли давать вообще. В то же время это может сократить вливание посторонних талантов в научную сферу. Однако если запретить клонирование, этого мы никогда и не узнаем. Решительность и энергичность – несомненно, важные характеристики многих выдающихся людей. Есть предположения, что на них сильно влияет генетика. Если же обнаружится, что клоны выдающихся людей не оправдывают репутацию своих предшественников, то стимул для клонирования людей ослабнет. Тогда мы увидим, что люди, будучи информированными, захотят производить клонирование менее часто.
Кроме всего прочего, клонирование человека – это новое и неисследованное правовое поле, которое определенно потребует некоторого законодательного регулирования для предотвращения злоупотреблений.
Рнтересный, РЅРѕ малоизвестный факт процедуры клонирования, что РѕРЅР° производится СЃ замороженными, Р° РЅРµ свежими клетками. Рто означает, что нет необходимости, чтобы РґРѕРЅРѕСЂ ДНК, Р±СѓРґСЊ то животное или человек, были живы, РєРѕРіРґР° производится клонирование. Если образец ткани человека заморожен должным образом, человека можно было Р±С‹ клонировать через длительное время после его смерти. Р’ случае людей, которые уже умерли, Рё чья ткань РЅРµ была заморожена, клонирование становится более сложным, Рё сегодняшняя технология это делать РЅРµ позволяет. Однако для любого биолога было Р±С‹ очень смелым заявить, что это невозможно. Если наука сможет разработать метод для получения клона РёР· ДНК уже умершего существа перед ней откроются новые возможности.
Р’СЃРµ ткани человека содержат ДНК Рё РјРѕРіСѓС‚ потенциально быть источником для клонирования. Перечень тканей включает человеческие волосы, кости Рё Р·СѓР±С‹. Однако, ДНК начинает медленно разлагаться через несколько недель после смерти, разрушая сегменты генетического РєРѕРґР°. Например, РїРѕ прошествии 60 миллионов лет, сохранились только короткие фрагменты ДНК динозавров, поэтому шансы воспроизведения парка Юрского периода невелики. Однако существуют хорошие шансы восстановления последовательности ДНК РёР· образцов человеческой ткани, С‚. Рє. времени прошло существенно меньше. Представьте себе генетический РєРѕРґ как РєРЅРёРіСѓ, РёР· которой СЃ течением времени случайным образом удаляются абзацы или страницы. Если Сѓ нас есть только РѕРґРЅР° РєРѕРїРёСЏ РєРЅРёРіРё, полный текст РЅРµ может быть восстановлен. Рљ счастью, Сѓ нас есть больше, чем РѕРґРЅР° РєРѕРїРёСЏ. Р’ кости или образце ткани РјРѕРіСѓС‚ быть РјРЅРѕРіРёРµ тысячи клеток, каждая СЃРѕ своей копией РєРѕРґР° ДНК. Рто РїРѕРґРѕР±РЅРѕ обладанию тысячами РєРѕРїРёР№ той же самой РєРЅРёРіРё. Если какая-либо страница удалена РёР· РѕРґРЅРѕР№ РєРЅРёРіРё, эта страница может оказаться целой невредимой РІ РґСЂСѓРіРѕР№, поэтому, РєРѕРјР±РёРЅРёСЂСѓСЏ информацию РёР· РјРЅРѕРіРёС… клеток, можно РІ точности восстановить исходный генетический РєРѕРґ. Еще РѕРґРёРЅ обнадеживающий фактор – что только небольшой процент РёР· трех миллиардов символов генетического РєРѕРґР° человека отвечает Р·Р° индивидуальные различия. Например, генетические РєРѕРґС‹ шимпанзе Рё людей РЅР° самом деле РЅР° 99% совпадают. Рто означает, что восстанавливать придется менее 1% РєРѕРґР°, С‚.Рµ. только ту часть, которая определяет индивидуальные различия между людьми. Р’СЃРµ это Р·Р° пределами сегодняшней технологии, РЅРѕ принципиально осуществимо.
Очевидно, что клонирование человека имеет громадные потенциальные преимущества Рё несколько возможных отрицательных последствий. Как Рё СЃРѕ РјРЅРѕРіРёРјРё научными достижениями прошлого, такими как самолеты Рё компьютеры, единственная СѓРіСЂРѕР·Р° – это СѓРіСЂРѕР·Р° нашей собственной СѓР·РєРѕР№ умственной самоудовлетворенности. Клоны человека РјРѕРіСѓС‚ сделать большой вклад РІ области научного прогресса Рё культурного развития. Р’ определенных случаях, РіРґРµ предвидятся возможные злоупотребления, РёС… можно предотвратить СЃ помощью узконаправленного специализированного законодательства. РЎ каплей здравого смысла Рё разумным регулированием, клонирование человека – РЅРµ есть нечто, чего нужно бояться. Нам следует ожидать его СЃ волнительным нетерпением Рё поддерживать научные исследования, которые СѓСЃРєРѕСЂСЏС‚ осуществление клонирования. Рсключительные люди находятся среди величайших СЃРѕРєСЂРѕРІРёС‰ РјРёСЂР°. Клонирование человека позволит нам сохранить, Р° СЃРѕ временем даже восстановить эти сокровища.
Заключение
Клонирование очень важное явление РІ биологии Рё науке РІ целом. Рсследования, положившие начало современным достижениям РІ области клонирования, начали проводиться ещё РІ XIX РІ. Немалая роль РІ исследованиях принадлежит СЂРѕСЃСЃРёР№СЃРєРёРј Рё советским учёным. Клонирование растений – явление очень древнее, стало неотъемлемой частью жизнедеятельности людей, РІ отличие РѕС‚ клонирования животных Рё человека, РіРґРµ сделаны только первые шаги. Клонирование ценных трансгенных животных может быстро Рё экономично обеспечить человечество новыми лекарственными препаратами, содержащимися РІ молоке, специально полученных для этого генно-инженерными методами овец, РєРѕР· или РєРѕСЂРѕРІ. Клонирование высокопродуктивных домашних животных, РІ частности, молочных РєРѕСЂРѕРІ, может произвести буквально революцию РІ сельском хозяйстве, так как только этим методом можно создать РЅРµ отдельные экземпляры, Р° целые стада элитных РєРѕСЂРѕРІ. Рто же относится Рє размножению выдающихся спортивных лошадей, ценных пушных зверей, сохранению редких Рё исчезающих животных РІ природных популяциях Рё С‚.Рґ. Работы СЃ домашними животными очень важны СЃ практической точки зрения, это вызвало подъем среди любителей домашних животных, которые получили возможность получать РєРѕРїРёРё СЃРІРѕРёС… любимцев. Новые технологии, без сомнения, РїСЂРёРЅРѕСЃСЏС‚ пользу человечеству, Рё РёС… необходимо всячески поощрять. Запреты нужны РІ тех крайних случаях, РєРѕРіРґР° СЏРІРЅРѕ просматривается вред или ущерб для Р·РґРѕСЂРѕРІСЊСЏ Рё благополучия людей. РџРѕРєР° клонирование человека можно отнести Рє этому разряду. Возможность создавать человеческие РєРѕРїРёРё фактически разделила РјРёСЂ РЅР° РґРІРµ части: тех, кто Р·Р° Рё тех, кто против. Причем, против оказалось РЅРµ только большинство религиозных деятелей, РЅРѕ Рё часть научного сообщества. Противники клонирования утверждают: создание людей СЃ идентичным генетическим РєРѕРґРѕРј противоестественно Рё аморально. РќР° это сторонники идеи отвечают, что сегодня РІ РјРёСЂРµ живет 150 миллионов людей, чей генетический РєРѕРґ РЅРµ уникален. Речь идет Рѕ близнецах, Сѓ которых гораздо больше общего, чем Сѓ клона Рё его РґРѕРЅРѕСЂР°. Следующее возражение: клонирование уменьшает генетическое разнообразие Рё делает человечество более уязвимым РІ случае эпидемий. Однако сторонники идеи считают, что общее количество клонов будет очень незначительным РёР·-Р·Р° высокой стоимости процедуры клонирования Рё нежелания большинства женщин вынашивать клонов. Клонирование может привести Рє созданию людей-монстров, РіРѕРІРѕСЂСЏС‚ противники. Сторонники утверждают, что РІ этом смысле гораздо опаснее генная инженерия, поскольку РІ этом случае ДНК РЅРµ копируется, Р° модифицируется. Клонирование равнозначно принятию РЅР° себя роли Бога, полагают представители религиозной оппозиции. Приверженцы идеи отвечают, что священные тексты РЅРµ содержат СЏРІРЅРѕРіРѕ запрета РЅР° клонирование Рё напоминают, что любое открытие РІ области медицины РІ первое время вызывало аналогичные возражения СЃРѕ стороны религиозных деятелей. Сторонники клонирования утверждают, что преимущества, которые дает человечеству это достижение науки, РїСЂРё разумном регулировании значительно перевесит нежелательные последствия. РћРЅРё полагают, что клонирование даст возможность бездетным парам иметь детей, Р° обществу – воспроизводить выдающихся личностей: актеров, ученых, спортсменов. Результатом многочисленных РґРёСЃРєСѓСЃСЃРёР№ стало законодательное запрещение экспериментов СЃ эмбриональными клетками РІ РѕРґРЅРёС… странах, РІ РґСЂСѓРіРёС… РѕРЅРё, напротив, привели Рє тому, что эксперименты РїРѕ клонированию человека, пусть СЃ некоторыми ограничениями, РЅРѕ получили официальное благословение властей. Конец же СЃРїРѕСЂСѓ Рѕ плюсах Рё минусах клонирования, РІРёРґРёРјРѕ, будет положен лишь СЃ появлением первой человеческой РєРѕРїРёРё. Рменно тогда появится реальная возможность узнать, что же такое РЅР° самом деле этот РґРІРѕР№РЅРёРє.
Список литературы
Вир С. Клонирование человека // «NewsWeek», 2007 №12.
Данилова В.С., Кожевников Н.Н. Основные концепции современного естествознания. – М.: «Аспект Пресс», 2001.
Жигалов Р®.Р. Концепции современного естествознания.- Рњ.: «Гелиос РђР Р’В», 2002.
Концепции современного естествознания // РџРѕРґ ред. РЎ.Р.Самыгина. – Ростов-РЅР°-Дону, 2003.
РљРѕРЅСЋС…РѕРІ Р‘.Р’. Ртическая сторона клонирования. // «Наука Рё жизнь», 2006. в„–5.
Корочкин Р›.Р. Генетическая теория отбора, РїРѕРґР±РѕСЂР° Рё методов разведения животных. – РќРѕРІРѕСЃРёР±РёСЂСЃРє: Наука, 1976.
Лось Р’.Рђ. РћСЃРЅРѕРІС‹ современного естествознания. – Рњ.: В«РНФРА-РњВ», 2003.
РћСЃРЅРѕРІС‹ естественно-научных знаний для юристов // РџРѕРґ ред. Р•.Р Р РѕСЃСЃРёРЅСЃРєРѕР№., – Рњ.: РќРћР РњРђ-РНФРА.Рњ, 2000.
Рузавин Р“.Р. Концепции современного естествознания. – Рњ.: «Культура Рё спорт», 1997.
Сингер М., Берг П. Гены и геномы: в 2 т. – М.: Мир, 1998.
Хорошавина С.Г. Концепции современного естествознания. – Ростов-на-Дону: Феникс, 2005.
www.ronl.ru
Рта тема прекрасно отражена РІ статье РљРѕРЅСЋС…РѕРІР° Бориса Владимировича — доктора биологических наук, заведующего лабораторией генетики развития Рнститута общей генетики имени Рќ.Р. Вавилова. Здесь СЏ просто приведу её текст :
Долли — случайность или закономерность?
Термин «клон» происходит от греческого слова «klon», что означает — веточка, побег, черенок, и имеет отношение прежде всего к вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками или клубнями в сельском хозяйстве, в частности в садоводстве, известно уже более 4-х тыс. лет. Начиная с 70-х годов нашего столетия для клонирования растений стали широко использовать небольшие группы и даже отдельные соматические (неполовые) клетки.
Дело РІ том, что Сѓ растений (РІ отличие РѕС‚ животных) РїРѕ мере РёС… роста РІ С…РѕРґРµ клеточной специализации — дифференцировки — клетки РЅРµ теряют так называемых тотипотентных свойств, С‚.Рµ. РЅРµ теряют своей способности реализовывать РІСЃСЋ генетическую информацию, заложенную РІ СЏРґСЂРµ. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившая РІ процессе дифференцировки СЃРІРѕРµ СЏРґСЂРѕ, может дать начало РЅРѕРІРѕРјСѓ организму. Рта особенность растительных клеток лежит РІ РѕСЃРЅРѕРІРµ РјРЅРѕРіРёС… методов генетики Рё селекции.
При вегетативном размножении и при клонировании гены не распределяются по потомкам, как в случае полового размножения, а сохраняются в полном составе в течение многих поколений. Все организмы, входящие в состав определенного клона, имеют одинаковый набор генов и фенотипически не различаются между собой.
Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотентности, и в этом — одно из существенных их отличий от клеток растений. Как будет показано ниже, именно здесь — главное препятствие для клонирования взрослых позвоночных животных.
Первые опыты на амфибиях
Возможность клонирования СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ позвоночных впервые была показана РІ начале 50-С… РіРѕРґРѕРІ РІ опытах РЅР° амфибиях. Американские исследователи Бриггс Рё РљРёРЅРі разработали микрохирургический метод пересадки ядер эмбриональных клеток СЃ помощью тонкой стеклянной пипетки РІ лишенные СЏРґСЂР° (энуклеированные) яйцеклетки [1]. РћРЅРё установили, что если брать СЏРґСЂР° РёР· клеток зародыша РЅР° ранней стадии его развития — бластуле, то примерно РІ 80% случаев зародыш благополучно развивается дальше Рё превращается РІ нормального головастика. Если же развитие зародыша, РґРѕРЅРѕСЂР° СЏРґСЂР°, продвинулось РЅР° следующую стадию — гаструлу, то лишь менее чем РІ 20% случаев оперированные яйцеклетки развивались нормально. Рти результаты позже были подтверждены Рё РІ РґСЂСѓРіРёС… работах.
Большой вклад в эту область внес английский биолог Гердон. Он первым в опытах с южноафриканскими жабами Xenopus laevis (1962) в качестве донора ядер использовал не зародышевые клетки, а уже вполне специализировавшиеся клетки эпителия кишечника плавающего головастика [2]. Ядра яйцеклеток реципиентов он не удалял хирургическим путем, а разрушал ультрафиолетовыми лучами. В большинстве случаев реконструированные яйцеклетки не развивались, но примерно десятая часть их них образовывала эмбрионы. 6,5% из этих эмбрионов достигали стадии бластулы, 2,5% — стадии головастика и только 1% развился в половозрелых особей (рис. 1). Однако появление нескольких взрослых особей в таких условиях могло быть связано с тем, что среди клеток эпителия кишечника развивающегося головастика довольно длительное время присутствуют первичные половые клетки, ядра которых могли быть использованы для пересадки. В последующих работах как сам автор, так и многие другие исследователи не смогли подтвердить данные этих первых опытов.
Позже Гердон модифицировал эксперимент [3]. Поскольку большинство реконструированных яйцеклеток (с ядром клетки кишечного эпителия) погибают до завершения стадии гаструлы, он попробовал извлечь из них ядра на стадии бластулы и снова пересадить их в новые энуклеированные яйцеклетки (такая процедура называется «серийной пересадкой» в отличие от «первичной пересадки»). Число зародышей с нормальным развитием после этого увеличивалось, и они развивались до более поздних стадий по сравнению с зародышами, полученными в результате первичной пересадки ядер.
Затем Гердон вместе с Ласки (1970) стали культивировать in vitro (вне организма в питательной среде) клетки почки, легкого и кожи взрослых животных и использовать уже эти клетки в качестве доноров ядер [4]. Примерно 25% первично реконструированных яйцеклеток развивались до стадии бластулы. При серийных пересадках они развивались до стадии плавающего головастика. Таким образом было показано, что клетки трех разных тканей взрослого позвоночного (X. laevis) содержат ядра, которые могут обеспечить развитие по крайней мере до стадии головастика.
В сною очередь ДиБерардино и Хофнер использовали для трансплантации ядра недслящихся и полносгью дифференцированных клеток крови — эритроцитов лягушки Rana pipiens [5]. После серийной пересадки таких ядер 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Однако даже с помощью многократных серийных пересадок (более 100 клеточных циклов) реконструированные яйцеклетки дальше стадии головастика не развивались.
Таким образом, во многих работах показано, что в случае амфибий донорами ядер могут быть лишь зародыши на ранних стадиях развития. Некоторые авторы называют подобные эксперименты клонированием амфибий, хотя правильнее называть их клонированием эмбрионов амфибий, так как в этом случае мы размножаем бесполым путем не взрослых животных, а зародышей.
Дифференцировка клеток в ходе развития позвоночных сопровождается инактивацией неработающих генов. Поэтому клетки теряют тотипотентность, дифференцировка становится необратимой. В конце концов у одних клеток происходит полное репрессирование генома, у других — в той или иной степени деградирует ДНК, а в некоторых случаях разрушается даже ядро. Однако наряду с дифференцированными кочетками культивируемые in vitro клеточные популяции содержат малодифференцированные стволовые клетки, которые и могут быть использованы как доноры ядер для клонирования млекопитающих.
Опыты с амфибиями показали, что ядра различных типов клеток одного и того же организма генетически идентичны и в процессе клеточной дифференцировки постепенно теряют способность обеспечивать развитие реконструированных яйцеклеток, однако серийные пересадки ядер и культивирование клеток in vitro в какой-то степени увеличивает эту способность.
Неудачи экспериментов с мышами
Успешные опыты с амфибиями заставили ученых задуматься о клонировании эмбрионов млекопитающих, в частности мышей. МакКиннел в одной из своих работ отмечал, что все необходимые для этого методы уже существуют, и непонятно, почему мышь до сих пор не клонирована. По его мнению, первыми объектами должны были стать именно мелкие животные, такие как мышь или кролик. Однако предсказание МакКиннелла не сбылось, хотя в конце 70-х годов опыты на мышах действительно начались и протекали весьма драматично. К тому времени, замечу, весьма основательно были изучены биология и генетика ранних этапов развития млекопитающих, и, в частности, мыши как модельного объекта.
Работа методически оказалась довольно трудной, прежде всего потому, что объем яйцеклетки Сѓ млекопитающих примерно РІ тысячу раз меньше, чем Сѓ амфибий. Однако эти трудности были успешно преодолены. Ркспериментаторы научились микрохирургически удалять пронуклеусы [6] РёР· Р·РёРіРѕС‚ (оплодотворенных яйцеклеток) мыши Рё пересаживать РІ РЅРёС… клеточные СЏРґСЂР° ранних СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ. Однако РІСЃРµ полученные разными способами зародыши мышей развивались лишь РґРѕ стадии бластоцисты [7].
6. Пронуклеус — одно из двух гаплоидных ядер в яйце млекопитающих в период после проникновения сперматозоида, но до слияния мужского и женского пронуклеусов в ядро зиготы в процессе оплодотворения. Мужское ядро формируется из ядерного материала сперматозоида, женское — из хромосом яйцеклетки.
7. Бластоциста (бластула) — зародыш млекопитающих на одной из ранних стадий развития, еще до его имплантации в матку.
Р’ 1977 РіРѕРґСѓ появилось сенсационное сообщение РҐРѕРїРїРµ Рё Рлменси Рѕ том, что РѕРЅРё получили семь взрослых самок мышей, пять РёР· которых имели голько магеринский, Р° РґРІРµ — отцовский геном [8]. Рто, СЏРєРѕР±С‹, зависело РѕС‚ РіРѕРіРѕ, какой пронуклеус был оставлен РІ яйце — женский или мужской, РѕРЅ Рё определял развитие РѕСЃРѕР±Рё РЅРѕ типу гиногенеза или андрогенеза. РС… успех был связан, РЅРѕ описанию авторов, СЃ гем, что, удаляя РѕРґРёРЅ нронуклеус, РѕРЅРё удваивали число С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј РґСЂСѓРіРѕРіРѕ, обрабатывая яйца специальным веществом, затем выращивали полученные диплоидные гомочиготные (СЃ РґРІСѓРјСЏ одинаковыми наборами генов) зародыши in vitro РґРѕ стадии бластоцисты Рё пересаживали РІ матку самки-реципиента для дальнейшего развития.
Казалось, теперь можно будет быстро получать млекопитающих СЃРѕ 100%-РЅРѕР№ гомозиготностью РїРѕ всем генам. Рто особенно важно РІ селекции, так как для получения сельскохозяйственных животных, РІ частности, РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота, СЃ закрепленными РѕСЃРѕР±Рѕ ценными качествами обычными приемами требуются десятки лет работы.
Однако, Рє сожалению, данные РҐРѕРїРїРµ Рё Рлменси подтвердить РЅРµ удалось, хотя РјРЅРѕРіРёРµ пытались это сделать. Оказалось, что полученные любым СЃРїРѕСЃРѕР±РѕРј диплоидные андрогенетические Рё гиногенетические зародыши мышей погибают РЅР° тех же стадиях, что Рё диплоидные партеногенетические (развивающиеся РёР· неоплодотворенной яйцеклетки) СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹.
Значительно усовершенствовав методы извлечения ядер и введения их в клетку, МакГрат и Солтер провели свою серию экспериментов и сообщили, что высокий выход живых мышей они получили, когда в качестве доноров ядер использовали зиготы, но если донорами были ранние эмбрионы, то реконструированные яйцеклетки, как и прежде, развивались только до стадии бластоцисты [9].
Метод МакГрата и Солтера стал широко использоваться разными экспериментаторами. Так, Манн и Ловел-Бадж выделяли пронуклеусы из яиц, активированных к партеногенезу, и пересаживали их энуклеированные зиготы мышей [10]. В этих случаях эмбрионы погибали на ранних стадиях. Если же наоборот, пронуклеусы получали из оплодотворенных яиц и пересаживали в партеногенетически активированные и лишенные ядра яйца, то такие зародыши развивались нормально до рождения. Сурани с соавторами установили, что если добавить женский пронуклеус из зиготы мыши к гаплоидному набору хромосом яйцеклетки, то нормального развития не происходит, добавление же мужского ядра приводит к нормальному развитию [11]. С другой стороны, рекомбинации мужского и женского пронуклеусов из разных оплодотворенных яйцеклеток мышей обеспечивает нормальное развитие, а комбинация двух мужских или двух женских пронуклеусов останавливает развитие эмбриона [12].
Рти опыты показали, что для нормального развития млекопитающих требуются РґРІР° набора С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј — отцовский Рё материнский. Поэтому РЅРё Сѓ РѕРґРЅРѕРіРѕ РёР· известных РІРёРґРѕРІ млекопитающих РЅРµ описан партеногенез. Поэтому работы РҐРѕРїРїРµ Рё Рлменси РЅРµ удалось повторить.
Однако эти исследователи еще дважды будоражили научное сообщество. В 1982 году они пересадили ядра клеток партеногенетических бластоцист мышей в энуклеированные зиготы Некоторые из этих реконструированных яйцеклеток нормально развивались, и якобы были получены четыре взрослых самки. В свете вышесказанного эти результаты весьма маловероятны.
Гибель партеногенетических (гиногенетических) Рё андрогенетических зародышей Сѓ млекопитающих связана СЃ различной активностью РІ онтогенезе материнского Рё отцовского геномов. Механизм, регулирующий эти функциональные различия, был назван геномным импринтингом [13] Рё изучался РІ СЂСЏРґРµ работ, РіРґРµ было показано, что для нормального развития млекопитающих требуется наличие мужского генома. Другая статья Рлменси Рё РҐРѕРїРїРµ [14] имела еще больший резонанс.
Авторы сообщили Рѕ пересадке ядер клеток внутренней клеточной массы бластоцисты РІ энуклеированные зиготы мышей Рё получении трех взрослых мышей (РґРІСѓС… самок Рё самца), генетически идентичных РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРѕР№ линии мышей. Введение ядер-РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ Рё удаление пронуклеусов РёР· зиготы проводили Р·Р° РѕРґРёРЅ прием, затем реконструированные яйцеклетки культивировали in vitro РґРѕ стадии бластоцисты Рё пересаживали РІ матку самок. РР· 16-ти пересаженных бластоцист три развились РІРѕ взрослых животных. Р’ следующей работе (1982) эти же авторы использовали РІ качестве РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ ядер клетки СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ еще более РїРѕР·РґРЅРёС… стадий (7 суток) Рё будто Р±С‹ получили трех половозрелых мышей. Однако никто РёР· работающих РІ том же направлении РЅРµ СЃРјРѕРі добиться подобных результатов, Рё достоверность данных Рлменси Рё РҐРѕРїРїРµ была РІРЅРѕРІСЊ поставлена РїРѕРґ сомнение.
МакГрат и Солтер показали, что ядра 8-клеточных зародышей и клеток внутренней клеточной массы бластоцисты не обеспечивают развитие in vitro реконструированных яйцеклеток даже до стадии морулы, которая предшествует стадии бластоцисты [15]. Небольшая часть (5%) ядер 4-клеточных зародышей дает возможность развиваться только до стадии морулы. В то же время 19% реконструированных яйцеклеток, содержащих ядра 2-клеточных зародышей, смогли достичь стадии морулы или бластоцисты.
Рти Рё РјРЅРѕРіРёРµ РґСЂСѓРіРёРµ данные показывают, что РІ эмбриогенезе Сѓ мышей клеточные СЏРґСЂР° рано теряют тотипотентность, что связано очевидно, СЃ очень ранней активацией генома зародыша — уже РЅР° стадии 2-С… клеток. РЈ РґСЂСѓРіРёС… млекопитающих, РІ частности, Сѓ кроликов, овец Рё РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота, активация первой РіСЂСѓРїРїС‹ генов РІ эмбриогенезе РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ позднее, РЅР° 8-16-клеточной стадии. Возможно поэтому первые значительные успехи РІ клонировании СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ были достигнуты РЅР° РґСЂСѓРіРёС… видах млекопитающих, Р° РЅРµ РЅР° мышах. Тем РЅРµ менее, работы СЃ мышами, несмотря РЅР° РёС… непростую СЃСѓРґСЊР±Сѓ, значительно расширили наши представления Рѕ методологии клонирования млекопитающих.
Кролики, коровы и свиньи
Американские исследонатели Стик и Робл, используя методику МакГрата и Солтера, получили 6 живых кроликов, пересадив ядра 8клеточных эмбрионов одной породы в лишенные ядра яйцеклетки кроликов другой породы [16]. Фенотип родившихся полностью соответствовал фенотипу донора.
Однако только 6 РёР· 164 реконструированных яйцеклеток (3,7%) развились РІ нормальных животных. Рто, конечно, очень РЅРёР·РєРёР№ выход, практически РЅРµ позволяющий рассчитывать РЅР° получение таким методом клона генетически идентичных животных. Ценность этой работы тем РЅРµ менее РІ том. что РѕРЅР° показала возможность клонирования СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ кроликов.
Работа СЃ реконструированными яйцеклетками крупных домашних животных, РєРѕСЂРѕРІ или овец, идет несколько РїРѕ-РґСЂСѓРіРѕРјСѓ. РС… сначала культивируют РЅРµ in vitro, a in vivo — РІ перевязанном яйцеводе овцы — промежуточного (первого) реципиента. Затем РёС… оттуда вымывают Рё трансплантируют РІ матку окончательного (второго) реципиента — РєРѕСЂРѕРІС‹ или овцы соответственно, РіРґРµ РёС… развитие РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ РґРѕ рождения детеныша. Уиладсин предложил заключать реконструированные яйцеклетки РІ агаровый цилиндр, который РѕРЅ затем трансплантировал РІ перевязанный яйцевод овцы [17]. РџРѕ данным РѕРґРЅРёС… авторов реконструированные зародыши лучше развиваются РІ яйцеклетке, чем РІ культуральной среде, хотя некоторые исследователи получили неплохие результаты Рё РїСЂРё культивировании.
Американцы Робл и его сотрудники, используя щадящий метод извлечения ядра без прокалывания мембраны яйцеклетки, предложенный МакГратом и Солтером, пересаживали в зиготы так называемые кариопласты — мужской и женский пронуклеусы вместе с окружающей их цитоплазмой, а также ядра 2-, 4- или 8-клеточных эбрионов коровы [18]. Сначала зиготы центрифугировали чтобы освободить пронуклеусы от окружающих их гранул желтка, после чего ядра были хорошо видны под микроскопом (рис. 2а), что значительно облегчало их удаление (рис. 2б). При помощи манипулятора и заостренной стеклянной микропипетки извлекали один из бластомеров вместе с ядром из ранних зародышей (рис. 2в) и переносили его в энуклеированную зиготу (рис. 2г).
Реконструированные зародыши были заключены в агаровый цилиндр и пересажены в перевязанный яйцевод овцы. Через пять дней культивирования их вымывали, освобождали от агара и исследовали. Реконструктурированные зародыши в этой работе развивались только в тех случаях, когда в зиготы пересаживали пронуклеусы: 17% таких зародышей достигли стадии морулы или бластоцисты. Два зародыша были пересажены второму реципиенту — в матку коровы, и развитие их завершилось рождением живых телят. Если в качестве доноров использовали ядра 2-, 4- или 8-клеточных зародышей, то реконструированные яйцеклетки не развивались даже до стадии морулы.
Позже были и более успешные работы. Уиладсин, в частности. сообщил, что ему удалось получить четырех генетически идентичных бычков холстейнской породы в результате пересадки в реципиентные яйцеклетки ядер бластомеров одного 32-клеточного зародыша [19] (рис. 3). Автор утверждал, что большинство ядер сохраняет тотипотентность на 32-клеточной стадии, а значительная их часть даже на 64-клеточной стадии, обеспечивая нормальное развитие реконструированных яйцеклеток до стадии ранней бластоцисты в яйцеводе овцы. После пересадки в матку коров — окончательных реципиентов, как полагает автор, они могут и дальше нормально развиваться.
Бондиоли и соавторы, используя в качестве доноров ядер 16-64-клеточные зародыши коров, трансплантировали 463 реконструированных зародыша в матку синхронизированных реципиентов, и было получено 92 живых теленка [20]. Семь из них были генетически идентичны, представляя собой клон, полученный в результате пересадки ядер клеток одного донорского эмбриона.
Таким образом, клеточные СЏРґСЂР° зародышей РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота достаточно долго сохраняют тотипотентность Рё РјРѕРіСѓС‚ обеспечить полное развитие реконструированных яйцеклеток. Рначе РіРѕРІРѕСЂСЏ, методические трудности клонирования зародышей РєСЂСѓРїРЅРѕРіРѕ рогатого скота практически решены. РќРѕ остается основная задача — найти РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРёРµ СЏРґСЂР°, обладающие тотипотентностью, для клонирования взрослых животных.
Клонированию эмбрионов свиней посвящена только одна небольшая работа [21]. Скудность данных, видимо.и связана с определенными трудностями работы с этим объектом.
Клонирование овец
Уиладсин еще в 1986 году показал, что и у эмбрионов овец на 16-клеточной стадии развития ядра сохраняют тотипотентность [22]. Реконструированные яйцеклетки, содержащие ядра бластомеров 16-клеточных зародышей, развивались нормально до стадии бластоцисты в перевязанном яйцеводе овцы (в агаровом цилиндре), а после освобождения от агара и пересадки в матку овцы — второго реципиента — еще 60 дней. В другом случае донорами служили ядра 8-клеточных зародышей и были получены 3 живых ягненка, фенотип которых соотнетстиовал породе овец — доноров.
В 1989 году Смит и Уилмут трансплантировали ядра клеток 16-клеточного эмбриона и ранней бластоцисты в лишенные ядра неоплодотворенные яйцеклетки овец [23]. В первом случае было получено два живых ягненка, фенотип которых соответствовал породе овец — доноров ядер. Во втором случае один полностью сформировавшийся ягненок погиб во время родов. Его фенотип также соответствовал породе — донору. Авторы считали, что в ходе дифференцировки эмбриональных клеток происходит инактивация некоторых важных для развития генов, в результате которой ядра бластоцисты уже не могут репрограммироваться в цитоплазме яйцеклетки и обеспечить нормальное развитие реконструированного зародыша. Поэтому, по мнению авторов, в качестве доноров ядер лучше использовать 16-клеточные эмбрионы или культивируемые in vitro линии эмбриональных клеток, ядра которых обладают тотипотентностью.
Позднее, РІ 1993-1995 годах, РіСЂСѓРїРїР° исследователей РїРѕРґ руководством Уилмута получила клон овец — 5 идентичных животных, донорами ядер которых была культура эмбриональных клеток [24]. Клеточную культуру получали следующим образом: выделяли микрохирургически эмбриональный РґРёСЃРє РёР· 9-дневного овечьего СЌРјР±СЂРёРѕРЅР° (бластоцисты) Рё культивировали клетки in vitro РІ течение РјРЅРѕРіРёС… пассажей (РїРѕ крайней мере РґРѕ 25). Сначала клеточная культура напоминала культуру стволовых недифференцированных эмбриональных клеток, РЅРѕ РІСЃРєРѕСЂРµ, после 2-3-С… пассажей, клетки становились уплотненными Рё морфологически сходными СЃ эпителиальными. Рта линия клеток РёР· 9-дневного зародыша овцы была обозначена как TNT4.
Чтобы РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРѕРµ СЏРґСЂРѕ Рё реципиентная цитоплазма находились РЅР° сходных стадиях клеточного цикла, останавливали деление культивируемых клеток TNT4 РЅР° определенной стадии (GO) Рё СЏРґСЂР° этих клеток пересаживали РІ энуклеированные яйцеклетки (соответственно РЅР° стадии метафазы II). Реконструированные СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹ заключали РІ агар Рё трансплантировали РІ перевязанные яйцеводы овец. Через 6 дней СЌРјР±СЂРёРѕРЅС‹ вымывали РёР· яйцевода первого реципиента Рё исследовали РїРѕРґ РјРёРєСЂРѕСЃРєРѕРїРѕРј. Отбирали те, которые достигли стадии морулы или бластоцисты Рё пересаживали РёС… РІ матку овцы — окончательного реципиента, РіРґРµ развитие продолжалось РґРѕ рождения. Родилось 5 СЏРіРЅСЏС‚ (самок) РёР· РЅРёС… 2 погибли РІСЃРєРѕСЂРµ после рождения, 3-Р№ РІ возрасте 10 дней, Р° 2 оставшихся нормально развивались Рё достигли 8-9-месячного возраста. Фенотипически РІСЃРµ ягнята были СЃС…РѕРґРЅС‹ СЃ РїРѕСЂРѕРґРѕР№ овец, РѕС‚ которой получали РёСЃС…РѕРґРЅСѓСЋ линию клеток TNT4. Рто подтвердил Рё генетический анализ.
Рта работа, особенно РІ части культуры эмбриональных клеток, — значительное достижение РІ клонировании млекопитающих, хотя РѕРЅР° Рё РЅРµ вызвала столь шумного интереса, как статья того же Уилмута СЃ соавторами, опубликованная РІ начале 1997 РіРѕРґР°, РіРґРµ сообщалось, что РІ результате использования РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРѕРіРѕ СЏРґСЂР° клетки молочной железы овцы было получено клональное животное — овца РїРѕ кличке Долли [25]. Последняя работа методически РІРѕ РјРЅРѕРіРѕРј повторяет предыдущее исследование 1996 РіРѕРґР°, РЅРѕ РІ ней ученые использовали РЅРµ только эмбриональные, РЅРѕ еще Рё фибробластоподобные клетки (фибробласты — клетки соединительной ткани) плода Рё клетки молочной железы взрослой овцы. Клетки молочной железы получали РѕС‚ шестилетней овцы РїРѕСЂРѕРґС‹ финн РґРѕСЂcет, находящейся РЅР° последнем триместре беременности. Р’СЃРµ три типа клеточных культур имели одинаковое число С…СЂРѕРјРѕСЃРѕРј — 54, как обычно Сѓ овец. Рмбриональные клетки использовали РІ качестве РґРѕРЅРѕСЂРѕРІ ядер РЅР° 7-9-Рј пассажах культивирования, фибробластоподобные клетки плода — РЅР° 4-6-Рј пассажах Рё клетки молочной железы — РЅР° 3-6-Рј пассажах. Деление клеток всех трех типов останавливали РЅР° стадии GO Рё СЏРґСЂР° клеток пересаживали РІ энуклеированные ооциты (яйцеклетки) РЅР° стадии метафазы II. Большинство реконструированных СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ сначала культивировали РІ перевязанном яйцеводе овцы, РЅРѕ некоторые Рё in vitro РІ химически определенной среде. Коэффициент выхода РјРѕСЂСѓР» или бластоцист РїСЂРё культивировании in vitro РІ РѕРґРЅРѕР№ серии опытов был даже РІРґРІРѕРµ выше, чем РїСЂРё культивировании РІ яйцеводе. (Поэтому, РІРёРґРёРјРѕ, нет строки необходимости РІ промежуточном реципиенте Рё можно обойтись культивированием in vitro. Однако для полной уверенности РІ этом нужны дополнительные данные.)
Выход морул или бластоцист в серии опытов с культурой клеток молочной железы был примерно втрое меньше, чем в двух других сериях, когда в качестве доноров ядер использовали культуру фибробластов плода или эмбриональных клеток. Число живых ягнят в сравнении с числом пересаженных в матку окончательного реципиента морул или бластоцист было также в два раза ниже. В серии опытов с клетками молочной железы из 277 реконструированных яйцеклеток был получен только один живой ягненок, что говорит об очень низкой результативности такого рода экспериментов (0,36%). Анализ генетических маркеров всех семи родившихся в трех сериях экспериментов живых детенышей показал, что клетки молочной железы были донорами ядер для одного, фибробласты плода — для двух и эмбриональные клетки — четырех ягнят. Овца по кличке Долли развилась из реконструированной яйцеклетки, донором ядра которой была культивируемая клетка молочной железы овцы породы финн дорсет и фенотипически не отличается от овец этой породы, но сильно отличается от овцы-реципиента. Анализ генетических маркеров подтвердил этот результат.
Успех авторов этой работы прежде всего связан с использованием длительных клеточных культур, так как после многих пассажей в культуре клеток могли быть отобраны малодифференцированные стволовые клетки, которые, вероятно, и были использованы как доноры ядер. Большое значение также имел тот факт, что авторы, учитывая результаты своих предыдущих работ, синхронизировали стадии клеточного цикла яйцеклеток реципиентов и клеток доноров.
Заключение
Ртак, работы РїРѕ клонированию позвоночных были начаты РЅР° амфибиях РІ начале 50-С… РіРѕРґРѕРІ Рё интенсивно продолжаются РІРѕС‚ уже более четырех десятилетий. Что касается амфибий, то, как было сказано РІ соответствующем разделе, несмотря РЅР° значительные достижения, проблема клонирования взрослых особей остается РґРѕ СЃРёС… РїРѕСЂ РЅРµ решенной. Установлено, что РІ С…РѕРґРµ клеточной дифференцировки Сѓ позвоночных РїСЂРѕРёСЃС…РѕРґРёС‚ или потеря определенных генных локусов или РёС… необратимая инактивация. РЎСѓРґСЏ РїРѕ всему, утрачивается та часть генома, которая контролирует РЅРµ ранние, Р° более РїРѕР·РґРЅРёРµ этапы онтогенеза, РІ частности, метаморфоз амфибий. Механизм этого явления РїРѕРєР° РЅРµ поддается научному объяснению. РќРѕ очевидно, что для клонирования взрослых позвоночных необходимо использовать малодифференцированные делящиеся клетки. Рто методически важное положение было учтено РІ более РїРѕР·РґРЅРёС… работах.
В 1979 году американский биолог МакКиннел, внесший большой вклад в работу с амфибиями, утверждал, что полученные результаты не позволяют серьерно говорить о возможности клонирования человека [26] — тогда это казалось недоступным для экспериментальных эмбриологов. Однако еще в то время многие ученые, писатели и даже политики стали активно обсуждать возможностт клонирования человека, а некоторые исследователи даже приступили к таким экспериментам. Например, Шеттлз сообщил, что пересадил ядро сперматогониальной клетки (диплоидного предшественника зрелого гаплоидного спермия) в лишенную ядра яйцеклетку человека [27]. В результате три реконструированные яйцеклетки начали дробление, и возникли похожие на морулы скопления клеток, которые позднее деградировали. Шеттлз полагал, что если трансплантировать такие группы клеток в матку женщины, то они могли бы нормально развиваться. МакКиннел тогда справедливо возразил, что такое предположение маловероятно и совершенно необоснованно.
Еще 5-6 лет назад никто из ученых, а их работало довольно много в этой области, не ставил вопрос об использовании в качестве доноров ядер клеток взрослых млекопитающих. Работы сводились, в основном, к клонированию эмбрионов домашних животных, и многие из этих исследований были не очень успешны. Поэтому так поразило появившееся в начале 1997 года неожиданное для всех сообщение авторского коллектива под руководством Уилмута, что им удалось, используя соматические клетки взрослых животных, получить клональное животное — овцу по кличке Долли. На самом деле, однако, исследователи прошли долгий путь, и Уилмуту с сотрудниками пришлось собрать воедино все существовавшие к тому времени достижения, прежде чем они смогли сообщить о сенсационном результате своей работы.
РЈ этого первого успешного эксперимента есть существенный недостаток — очень РЅРёР·РєРёР№ коэффициент выхода живых особей (0,36%), Рё если учесть также высокий процент гибели развивающихся реконструированных яйцеклеток РІ плодный период развития (62%), который РІ 10 раз выше, чем РїСЂРё обычном скрещивании (6%), то встает РІРѕРїСЂРѕСЃ Рѕ причинах гибели зародышей. Р’СЃРµ ли пересаженные РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРёРµ СЏРґСЂР° обладали тотипотентностью? Сохранялся ли полностью РёС… функциональный геном (набор генов, необходимых для развития), РІСЃРµ ли нужные для развития гены были дерепрессированы? Рто очень важные РІРѕРїСЂРѕСЃС‹, Рё РїРѕ РѕРґРЅРѕРјСѓ животному нельзя сделать окончательные выводы. Тем более, что результаты исследований РЅР° амфибиях РіРѕРІРѕСЂСЏС‚ Рѕ необратимом характере инактивации, репрессии генов РІ С…РѕРґРµ клеточной дифференцировки. Возможно, авторам РєСЂСѓРїРЅРѕ повезло, Рё РѕРЅРё достаточно случайно РІ трех разных клеточных популяциях отобрали Р·Р° короткий СЃСЂРѕРє стволовые клетки, для которых характерна низкая дифференцированность Рё способность Рє делению. Чтобы подтвердить результат этой, РІ буквальном смысле слова СЃ.енсационной работы, необходимы дополнительные исследования.
В ближайшие годы главная задача исследователей, работающих в данной области — это, по-видимому, создание культивируемых in vitro линий малодифференцированных стволовых клеток, характеризующихся высокой скоростью деления. Ядра именно таких клеток должны обеспечить полное и нормальное развитие реконструированных яйцеклеток, формирование не только морфологических признаков, но и нормальных функциональных характеристик клонированного организма.
Рсследования Уилмута Рё сотрудников имеют РЅРµ только практическое, РЅРѕ Рё большое научное значение для генетики развития. Р’ сущности, РѕРЅРё нашли условия, РїСЂРё которых цитоплазма ооцитов млекопитающих может репрограммировать СЏРґСЂРѕ соматической клетки, возвращая ей тотипотентность. После публикации этой работы сразу Рё широко стал дискутироваться РІРѕРїСЂРѕСЃ Рѕ возможности клонирования человека. Чтобы его обсуждать, имеет смысл выделить РґРІР° аспекта: методический Рё этический.
РР· изложенного выше следует, что методически или технически клонирование взрослых млекопитающих разработано еще недостаточно, чтобы можно было уже сейчас ставить РІРѕРїСЂРѕСЃ Рѕ клонировании человека. Для этого необходимо расширить РєСЂСѓРі исследований, включив РІ него. РєСЂРѕРјРµ овец. представителей Рё РґСЂСѓРіРёС… РІРёРґРѕРІ животных. Уилмут СЃ сотрудниками, например, планирует продолжить СЃРІРѕРё работы РЅР° коровах Рё СЃРІРёРЅСЊСЏС…. Такие работы необходимы, чтобы установить, РЅРµ ограничивается ли возможность клонирования взрослых млекопитающих особенностями или спецификой какого-либо РѕРґРЅРѕРіРѕ или нескольких РІРёРґРѕРІ.
Затем необходимо существенно повысить выход жизнеспособных реконструированных эмбрионов и взрослых клонированных животных, выяснить, не влияют ли методические приемы на продолжительность жизни, функциональные характерстики и плодовитость животных. Для клонирования человека очень важно свести к минимуму риск, который, тем не менее, в определенной степени все равно останется, риск дефектного развития реконструированной яйцеклетки, главной причиной которого может быть неполное репрограммирование генома донорского ядра.
Что касается этической строны дела, клонирование человека вызывает еще больше возражений. Во-первых, становление человека как личности, базируется не только на биологической наследственности, оно определяется также семейной, социальной и культурной средой. При клонировании индивида невозможно воссоздать все те условия воспитания и обучения, которые сформировали личность его прототипа (донора ядра). Во-вторых, при бесполом размножении изначально жесткая запрограммированность генотипа предопределяет меньшее разнообразие взаимодействий развивающегося организма с изменяющимися условиями среды (по сравнению с половым размножением, когда в формировании индивида участвуют два генома, сложным и непредсказуемым образом взаимодействующие между собой и с окружающей средой). В третьих, практически все религиозные учения настаивают, что появление человека на свет — в «руках» высших сил, что зачатие и рождение должно происходить естественным путем.
Подводя итоги, следует признать, что говорить о клонировании человека можно лишь сугубо теоретически. В сущности речь идет даже не о клонировании, а о получении копии отдельного индивида, поскольку термин «клонирование» предполагает получение некоего множества особей. Но слово уже прижилось, поэтому имеет смысл пользоваться им по прежнему. Очевидно, что сегодня вероятность отрицательных последствий этой процедуры значительно перевешивает ее выгоды, поэтому, по моему глубокому убеждению, работы по клонированию человека, как в настоящее время, так и в ближайшем будущем проводить нецелесообразно.
Возможно, через какое-то время, когда будут усовершенствованы все этапы этого сложного биотехнологического метода, ученые, социологи и другие заинтересованные лица смогут вернуться к обсуждению целесообразности клонирования человека. Однако это время, думаю, наступит не скоро, и в любом случае решение вопроса о клонировании того или иного человека будет регламентироваться строгими рамками и правилами, касаясь, возможно, только некоторых медицинских проблем, скажем непреодолимого другими методами бесплодия.
Р’ то же время, работы СЃ домашними животными очень важны СЃ практической точки зрения. Клонирование ценных трансгенных животных может быстро Рё экономично обеспечить человечество новыми лекарственными препаратами, содержащимися РІ молоке, специально полученных для этого генноинженерными методами овец, РєРѕР· или РєРѕСЂРѕРІ. Клонирование высокопродуктивных домашних животных, РІ частности, молочных РєРѕСЂРѕРІ, может произвести буквально революцию РІ сельском хозяйстве, так как только этим методом можно создать РЅРµ отдельные экземпляры, Р° целые стада элитных РєРѕСЂРѕРІ рекордисток. Рто же относится Рє размножению выдающихся спортивных лошадей, ценных пушных зверей, сохранению редких Рё исчезающих животных РІ природных популяциях Рё С‚.Рґ.
Новые технологии, без сомнения, приносят пользу человечеству, и их необходимо всячески поощрять. Запреты нужны в тех крайних случаях, когда явно просматривается вред или ущерб для здоровья и благополучия людей. Пока клонирование человека можно отнести к этому разряду. Нравственная сторона проблемы, тем не менее, уже стоит в полный рост. Безудержно оптимистическую позицию, как мне представляется, занимают только люди, плохо знающие вопрос. Тем, кто знает его, ясно: переносить еще не решенную методически научную разработку на человека безнравственно. Федерация научных обществ экспериментальных биологов США — а это более 52 тыс. членов — в октябре 1997 года объявила пятилетний мораторий на эксперименты по клонированию человека. Ведь они подразумевают участие множества конкретных людей, которые захотят дать свои клетки, и суррогатных матерей, которые должны будут выносить плод. А если так велико количество повреждений эмбрионов и мертворождений, если неясен вообще конечный результат, этично ли даже говорить о переносе эксперимента на живых людей? Более того, найдутся безнравственные люди, которые под маркой помощи бесплодным парам, к примеру, начнут выманивать большие деньги, что скомпрометирует саму идею, научный поиск.
Я вовсе не отрицаю того, что в будущем, когда проблема будет полностью решена методически, человечество признает клонирование как метод помощи бесплодным парам, стремящимся иметь родного им ребенка. Хотя говорить, скорее, надо будет не о ребенке как таковом, а об однояйцевом близнеце отца или матери, каким будет клонированный ребенок в биологическом смысле. Но тогда тем более потребуется заранее решить этические и юридические вопросы, как это было для трансплантации органов во многих странах мира. Нормы биоэтики выдвигаются сейчас на первый план. Те нравственные заповеди, которыми человечество пользуется века, к сожалению, не предусматривают новых закономерностей и возможностей, какие вносит в жизнь наука. Поэтому людям и необходимо обсуждать и принимать новые законы общежития, учитывающие новые реальности.
Клоны с изменённой ДНК.
РќСѓ РІРѕС‚ Рё случилось то, чего так долго ждали Рё чего некоторые так боялись. Появилось сообщение, что ученым РёР· уже знаменитой своей овцой Долли шотландской фирмы PPL Therapeutics (коммерческого отделения Розлин Рнститута РІ РРґРёРЅР±СѓСЂРіРµ) удалось получить успешные клоны овечек СЃ измененной ДНК. Шотландские ученые смогли осуществить клонирование, РїСЂРё котором генетический материал клона был «подправлен» СЃ лучшую сторону.
Но прежде чем продолжать трубить в фанфары, немного истории.
Если помните, РІСЃРµ началось СЃ овечки Долли, которая была клонирована РІ 1996 РіРѕРґСѓ учеными РёР· той же шотландской лаборатории, что Рё сегодняшние овечки. Термин «клонирование» означает выращивание РёР· соматической, неполовой клетки точной генетической РєРѕРїРёРё матери. Клетка взрослой овцы сливалась СЃ взятой Сѓ РґСЂСѓРіРѕР№ овцы яйцеклеткой, РёР· которой предварительно было удалено СЏРґСЂРѕ, содержащее наследственную информацию. Цитоплазма яйцеклетки Рё СЏРґСЂРѕ взрослой клетки соединялись РІ своеобразное РїРѕРґРѕР±РёРµ оплодотворенной яйцеклетки. РР· нее выращивался СЌРјР±СЂРёРѕРЅ, который уже имплантировался третьей овце. РўРѕ есть РІ случае СЃ Долли был «обойден» половой процесс Рё связанная СЃ РЅРёРј роль случая РїСЂРё комбинировании наследственных задатков. Например, Сѓ Долли — белая РјРѕСЂРґР° финско-дорсетской РїРѕСЂРѕРґС‹ (РѕС‚ генетической матери), хотя РѕРЅР° была выношена черномордой шотландской СЏСЂРєРѕР№. После этого открытия начались многочисленные случаи «другого» клонирования-копирования. РњРЅРѕРіРёРµ РёР· РЅРёС…, РїСЂРё том же названии, тем РЅРµ менее РЅРµ повторяют эксперимента СЃ Долли.
Есть РґРѕ сей РїРѕСЂС‹ несколько проблем, связанных СЃ Долли. Первая, СЃСѓРґСЏ РїРѕ всему, успешно разрешена. РћРЅР° заключалась РІ том, что Долли была РЅРµ единственным клоном, полученным шотландскими учеными. Клонов было несколько десятков. Р’ живых осталась только РѕРґРЅР° Долли. РќРѕ Р·Р° четыре РіРѕРґР°, прошедших СЃ ее рождения, СЃСѓРґСЏ РїРѕ всему, ученым удалось настолько отточить технику клонирования, что брак стал минимальным. Пишу так осторожно, потому что РЅРµ встречал конкретных цифр смертности различных клонов. Рто понятно — кто же захочет расписывать собственные неудачи. Однако, РїРѕ косвенным данным, даже если брак Рё существует, то РѕРЅ РЅРµ настолько велик, как РІ случае СЃ Долли. (РЎСѓРґСЏ РїРѕ сообщениям информационных агентств, РІ нынешнем эксперименте было имплантировано 80 СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, РёР· РЅРёС… 14 родилось, три овцы дожили РґРѕ шестимесячного возраста. Результат намного лучше, чем СЃ Долли.)
Вторая проблема гораздо серьезней и масштабней, с научной точки зрения. Несмотря на все победные фанфары в случае с Долли, до сих пор неясным остается ее возраст и связанные с ним проблемы. Дело в том, что, возможно, возраст шестилетней матери настолько сильно «запечатлелся» в ее клетках, что при рождении Долли УЖЕ была немолодой особой. Поэтому так важна была очередная попытка ученых сотворить по методике копирования Долли кого-нибудь другого.
В случае работы доктора Чикара Кубота из Kogashima Cattle Breeding Development Institute и доктора Джерри Янга из Animal Transgenic Facility университета Коннектикута это были клетки из ушной раковины 17-летнего призового быка, из которых получилось шесть телят. В декабре 1997 года Янг и Кубота взяли образцы клеток и поместили их в питательную среду, причем было остановлено их деление. Затем с клетками была проделана такая же операция, что и с Долли. Но! Пересадка ядра с генетической информацией была осуществлена не сразу, а спустя два месяца в одном случае и через три месяца в другом. Четыре теленка родились в декабре 1998 года, два — в феврале 1999 года. Причем, чем больше клетки «мариновались» в пробирке, тем стремительней было их развитие во чреве матери. Таким образом, ученым удалось показать, что возможен и не смертелен перерыв в «сборе» и «пересаживании» клеток к приемной матери.
Ртот эксперимент интересен Рё тем, что, как уже сейчас стало СЏСЃРЅРѕ, биологический возраст бычков РёР· ушной раковины МОЛОЖЕ, чем должен был быть Рё проблема СЃ биологическим возрастом клона разрешена теоретически. Осталось только подобрать ей надежное практическое решение.
Вот таким «поле битвы» научных открытий и идей было до недавнего времени. На этом фоне шотландские ученые сделали еще один, революционный, шаг вперед. Что им удалось и что получилось?
На последний вопрос ответить просто — три овцы, которые были рождены в прошлом году и до сих пор живы. Две (Купид и Диана) из них имеют ген, позволяющий им производить молоко с такими же белками, как и у человека. Третья не имеет измененного генома и просто является контрольным экземпляром.
РР· 80 СЌРјР±СЂРёРѕРЅРѕРІ, как СЏ уже упоминал, выжило только три. Ученые связывают такой отсев РЅРµ СЃ генетическими модификациями овечек, Р° СЃ теми же сложностями РїСЂРё клонировании.
Что удалось шотландским ученым и как?
Вообще-то внедрение «чужеродных» генов в ДНК животных — не редкость. Не редкость — даже внедрение их в половые клетки до оплодотворения. Но это не позволяет нужным признакам сохраниться в ребенке. В противоположность этим работам, шотландским ученым удалось выработать методику внедрения чужеродных генов в клетку овцы до ее пересадки в яйцеклетку овцы-донора и последующего получения точной копии существа с нужными свойствами.
Был внедрен ген, который благополучно прошел множество проверок и теперь добавляет в молоко овец «лечебный» фермент, используемый в современной фармакологии для лечения наследственной эмфиземии — болезни легких. Так что, пейте люди молоко — дышите глубоко...
Директор фирмы PPL Therapeutics Алан Колман утверждает, что «значение такой методики заключается в том, что мы теперь можем выбирать еще до рождения гены, которые хотим изменить или удалить».
Чем нам это свершение грозит?
Улучшенными свойствами клонов.
Клонами со свойствами, полезными для человека.
Возможностью выращивать для пересадки человеческие органы внутри, например, свиней. Причем, по заданным параметрам и с меньшей вероятностью отторжения. Ученые планируют получить генетически модифицированные клоны свиней уже в следующем году.
Клонированные поросята.
В марте 2000 г., всё та же PPL Therapeutics объявила о том, что в их исследовательском центре родились пять клонированных поросят.
Клонирование СЃРІРёРЅСЊРё более сложная операция, чем клонирование овец или РєРѕСЂРѕРІ, так как для того, чтобы поддерживать РѕРґРЅСѓ беременность необходимо несколько здоровых плодов. Органы СЃРІРёРЅСЊРё наиболее РїРѕРґС…РѕРґСЏС‚ Рє человеку РїРѕ размерам. РЎРІРёРЅСЊРё легко размножаются Рё известны своей неприхотливостью. РќРѕ самой большой проблемой остается отторжение органа животного, который человеческий организм РЅРµ принимает Р·Р° СЃРІРѕР№. Рменно РІ этом направлении Р±СѓРґСѓС‚ развиваться дальнейшие исследования ученых РёР· Розлин Рнститута. Ученые РІРёРґСЏС‚ РѕРґРёРЅ РёР· возможных путей решения этой проблемы РІ том, чтобы генетически «замаскировать» органы животного, для того, чтобы человеческий организм РЅРµ РјРѕРі распознать РёС… как чужие. Внимание ученых сосредоточено РЅР° изучении гена РїРѕРґ названием В«alpha 1-3 gal transferaseВ», который ответственен Р·Р° отторжение чужеродных тканей РёРјРјСѓРЅРЅРѕР№ системой человека.
Еще одной темой для исследования является попытка «очеловечить» генетическим путем органы свиньи, для того чтобы значительно снизить риск отторжения. Для этого предполагается вводить человеческие гены в хромосомы клонируемых свиней.
Той же задачей, но без применения клонирования, занимаются и другие институты. Например, компания «Imutran», расположенная в Кембридже, смогла получить целое стадо свиней, в генетическом наборе которых уже отсутствует одна из ключевых характеристик, ответственная за отторжение чужеродных тканей. Как только будет получена пара мужской и женской особи, они будут готовы производить на свет «генетически чистое потомство», с органами, которые можно будет использовать для трансплантации.
Да… совсем забыл сказать — клонировать человека пока никто не смог. Рдело тут не в отличии его от овцы. Просто мало кто решится экспериментировать с 80 эмбрионами человека, чтобы потом получить трех шестимесячных младенцев. Проще выращивать нужные для нас органы во чреве свиньи
Клонирование человеческих эмбрионов.
Уже в сентябре на родине овцы Долли может быть клонирован первый человеческий эмбрион. Правительство Великобритании должно официально озвучить свою позицию по проблеме «терапевтического» клонирования человеческих существ. Речь идет о создании ранних эмбрионов — своего рода банка донорских тканей для конкретных индивидуумов.
Стволовые клетки (упрощенно — клетки ранних человеческих зародышей) давно находятся в центре внимания медицины из-за своих уникальных особенностей. В этих клетках еще работают первобытно-мощные таинственные гены, которые навсегда «умолкают» в клетках взрослого человека. Потенциал роста стволовых клеток просто фантастический — достаточно вспомнить, что триллионноклеточный организм новорожденного человека образуется из одной-единственной клетки всего лишь за 9 месяцев! Но еще больше впечатляет потенциал дифференцировки — одна и та же стволовая клетка может трансформироваться в любую(!) клетку человека, будь то нейрон головного мозга, клетка печени или сердечный миоцит. «Взрослым» клеткам такая трансформация не по силам.
Еще РѕРґРЅРѕ свойство этих клеток превращает РёС… РІ поистине бесценный объект для медицины. «Чужие» стволовые клетки, введенные РІ организм человека, отторгаются гораздо слабее, чем пересаженные целые органы, состоящие РёР· уже дифференцированных клеток. Рто означает, что РІ принципе можно выращивать РІ лабораторных условиях предшественники самых разных клеток (сердечных, нервных, печеночных, иммунных Рё РґСЂ.), Рё затем трансплантировать РёС… тяжело больным людям вместо РґРѕРЅРѕСЂСЃРєРёС… органов
www.ronl.ru