Биологическое клонирование

Светлана Кабанова (Дюссельдорф)

Фантазия или реальность?

Опытный древнегреческий садовник Никандр был озадачен и удивлен: на нижней ветви его любимой магнолии, заслуженно считавшейся королевой сада, он обнаружил... корни. Невероятно, но ветвь, опустившаяся низко к земле, начала прорастать! Садовник присыпал ее землей, и вскоре из укоренившейся веточки стало расти новое, молодое растение. Прошло время, и мама-магнолия погибла. Ее продолжением стала магнолия-дочка, проросшая из ветки. Выросла и расцвела во всей красе. Похожая на маму как две капли воды. Никандр назвал ее „Кλών", что в переводе с древнегреческого означает «веточка, побег, отпрыск». Претерпев ряд лингвистических трансформаций, слово "κλών" превратилось в английское – «clone»и русское – «клон».

Приятно отметить, что смысл данного слова, несмотря на длительное временное путешествие, остался неизменным. Клон – это точная копия какого-либо объекта или субъекта. Став корнем термина «клонирование», это слово явилось прообразом не только общеупотребимого биологического понятия, но и фантастических персонажей.

Биологическое клонирование – это получение генетически идентичных копий любых живых организмов: микроорганизмов, растений или животных. Как правило, биологическое клонирование (в дальнейшем – клонирование) осуществляется неполовым размножением, при котором для потомства используется генетический материал только исходного организма, а не отцовского и материнского.

Абсолютными чемпионами самоклонирующихся организмов являются бактерии: от безобидной кишечной палочки (Escherichia coli), классического представителя микрофлоры желудочно-кишечного тракта человека и животных, до возбудителей инфекционных заболеваний, включая стрептококков и пневмококков (Streptococcus pneumoniae), менингококков (Neisseria meningitidis), или сальмонелл (Salmonella sp.), вызывающих пневмонию, отит, синусит, ангину, менингит, диарею, соответственно. Бактериальные клетки могут похвастаться также бесспорным лидерством в скорости воспроизведения себе подобных: у ряда бактерий деление происходит каждые 20 минут.

Клонированием растений издавна занимались и занимаются садоводы, высаживая черенки роз, сирени или калины, укореняя отводки винограда, смородины или крыжовника, присыпая землей усы и разделяя кусты садовой земляники, высаживая клубни картофеля или луковицы тюльпана. Все перечисленные способы несеменного (вегетативного) размножения растений обеспечивают точное воспроизведение в новой особи всех признаков материнского растения. Клонирование? Да, клонирование!

В царстве животных также существуют непревзойденные специалисты по самоклонированию. Почкованием, например, успешно занимаются пресноводные гидры (Hydrafusca). У этих крохотных, размером до 20 миллиметров, животных, напоминающих мешок с упругими стенками и прикрепленными сверху многочисленными завязками (щупальцами), на теле время от времени образуется бугор (почка). Почка растет, у нее формируются собственные щупальца и прорывается рот. Затем почка у основания перешнуровывается, молодая гидра отделяется от материнского организма и переходит к самостоятельной жизни (Рис. 1).

Рисунок 1. Почкование гидры

Другие животные избрали не менее экстравагантный способ самоклонирования – фрагментацию. Тело плоских лентообразных червей немертин (Nemertini) способно легко разрываться на части, после чего из каждой части путем регенерации образуется целый организм. Аналогично могут вести себя некоторые представители кольчатых червей, в том числе известные всем дождевые черви. Помню, как в детстве я плакала горькими слезами, когда моя бабушка лопатой разрезала дождевых червей, полагая, что они являются вредителями, и надеясь побольше их уничтожить. Как мы теперь понимаем, своими действиями бабушка достигла прямо противоположного эффекта: из всех частей дождевые черви воссоздали новые организмы. В результате дождевых червей стало больше и благодаря их неутомимому агротехническому труду почва на нашем огороде стала более рыхлой, воздухо- и водопроницаемой. Кроме того, вышеуказанные «агротехники» заметно улучшили состав почвы, обогатив ее тщательно подготовленной в кишечнике биоорганикой.

Человеческие организмы тоже способны к самоклонированию, но только на самых ранних этапах развития. Как вы догадались, это происходит в случае образования однояйцовых близнецов, когда оплодотворенная яйцеклетка сначала делится простым делением на две абсолютно идентичные клетки, создавая таким образом свой собственный клон. В дальнейшем две полученные клетки начинают параллельно развиваться в соответствии с законами эмбрионального развития, и в положенный срок одинаковые братья или сестры радуют счастливых родителей своим появлением. «Похожи как две капли воды», – говорят про однояйцовых близнецов. И это действительно так

 Во взрослом состоянии человек к самоклонированию не способен. Навеянное религиозными сюжетами и не доверяющее геронтологам заветное желание жить вечно в настоящее время сфокусировало свое внимание на современных исследованиях молекулярной генетики. Привлекательная перспектива клонировать себя самого или близких родственников вовлекает в свои ряды всё больше поклонников. Разве это не заманчиво – создать непрекращающуюся серию собственных клонов или клонов родных в будущих поколениях?!

Как вы полагаете, реально ли это? Безусловно, современный уровень развития науки позволяет сделать очень многое. Стремительное развитие технологий выделения, расшифровки, анализа и манипулирования ДНК сделало возможным то, что еще недавно казалось абсолютной фантастикой. В 1996 году шотландским эмбриологом и генетиком Йеном (Яном) Уилматом (Ian Wilmut) впервые было осуществлено успешное клонирование млекопитающего, знаменитой овечки Долли (рис. 3).

Суть метода, как и всё гениальное, проста. Поскольку речь идет о клонировании, то для этого была использована ДНК, извлеченная не из половых, а из соматических (любых других, кроме половых) клеток животных. Так, из клеток молочной железы овцы-донора были извлечены ядра, содержащие нативную (естественную) структуру ДНК. Полученные ядра были пересажены в предварительно лишенные ядер яйцеклетки овцы-реципиента (суррогатной матери). Таким образом, яйцеклетки суррогатной матери стали превращаться в эмбрионы, содержащие ДНК исключительно овцы-донора. Несмотря на то что яйцеклетки для суррогатной матери были ее собственными, что должно было полностью исключить отторжение тканей, огромное количество зародышей самоабортировалось на ранних стадиях развития. А Долли выжила, заставив журналистов не один год помещать ее звучное имя в заголовки статей на первых полосах многочисленных изданий!

  Поразительный успех создания Долли стимулировал дальнейшие работы по клонированию других видов млекопитающих. На протяжении 1998-2013 годов было клонировано более десяти видов этих животных, включая несколько пород собак и кошек, а также корову, оленя, кролика, хорька, верблюда, свинью, козу, койота.

В 2003 году произошло очень важное событие: был завершен важнейший международный проект по секвенированию генома человека (The Human Genome Project). Оказалось, что в нашем организме находится 20 000-25 000 генов и подавляющее большинство из них расшифровано. На первый взгляд может показаться, что теоретическая и практическая база для клонирования человека подготовлена. Но не рано ли открывать шампанское?

Рановато. При всех вышеуказанных успехах, процесс клонирования еще не оптимизирован на животных. Кроме того, практическая сторона клонирования человека сопряжена также с этическими, правовыми и религиозными аспектами.

 «Позвольте, но в мире уже более 15-ти лет существует фирма, предлагающая услуги по клонированию человеческих организмов?» – можете спросить Вы. Действительно, законспирированная компания «Клонейд» (Clonaid), меняющая офисы в разных странах, за 200 тысяч долларов предлагает услуги по клонированию людей. Ввиду исключительной важности вопроса, считаю своим долгом предоставить читателям краткую справку о создателях этой фирмы. Основателем фирмы «Клонейд» является французский журналист, певец и автогонщик Клод Ворильон (Claude Vorilhon), который, по его словам, является клоном представителя инопланетного разума. Данное «откровение» г-н Ворильон получил якобы в результате непосредственного контакта с инопланетянами, заверившими его в необходимости совершения исключительной миссии для человечества. Превратившись в Раэля, Ворильон создал тоталитарную секту раэлитов, «Раэлианское движение», которое по силе воздействия на психику человека уступает только самому конфликтному современному религиозному движению – саентологии (Scientology). Идеологи секты раэлитов этикусчитают «моралью примитивных религий», соответственно поощряя гомосексуализм, свободный секс, аборты и эвтаназию. В сюжетную композицию их символики входит свастика, которую раэлиты «реабилитируют», выбрав для этого специальный день. Человек, по их мнению, является богом и должен научиться воспроизводить копии самого себя, чтобы таким образом добиться бессмертия. Для проведения масштабной пиар-кампании своего коммерческого предприятия «епископ» секты Бриджит Буаселье, возглавляющая «Клонейд», выезжала в зону боевых действий, чтобы предложить семьям израильтян и палестинцев клонировать их близких родственников, погибших в результате военных действий. Г-жа Буаселье с гордостью заявляет, что в числе ее клиентов есть убитые горем родители погибших детей и отчаявшиеся бездетные пары.

Судят, как известно, по делам. Фирма «Клонейд» неоднократно заявляла об успешном создании клонов человека, однако до сих пор никто ни одного полученного ими человеческого клона не видел. Ни один из запросов общественности предоставить ей для независимой экспертизы созданных человеческих клонов не был удовлетворен.

Независимо от позиционирования вышеуказанной компании наука продолжает двигаться вперед. Достоверные научные исследования откроют человечеству новые горизонты. В том числе и в области клонирования.