Благодарение на успеха, на който те влязоха в общо ползване. Към 2016 г. няма документирани доказателства, че някой е успял да създаде човешки клонинг.

технология

Най-успешният от методите за клониране на висши животни [ Какво?] се оказа методът на „основния трансфер“. Именно той беше използван за клонирането на овцата Доли в Шотландия, която живя шест години и половина и остави след себе си 6 агнета.

След известно време обаче Independent публикува опровержение на този експеримент с позоваване на Nature Genetics, която е една от първите, които съобщават за успешно клониране на овца [ ] . Всъщност овцата Доли имаше генома на две майки, което противоречи на определението за клониране [ ], тя също имаше добре развит лимит на Хейфлик и с това е свързан сравнително краткият й живот. [ ]

Терапевтично клониране на хора

Терапевтично клониране на хора - приема, че ембрионалното развитие спира в рамките на 14 [ ] дни, а самият ембрион се използва като продукт за получаване на стволови клетки. Законодателите в много страни [ ] те се опасяват, че легализирането на терапевтичното клониране ще доведе до преминаването му към репродуктивно клониране. Въпреки това, в някои страни (САЩ, Великобритания) терапевтичното клониране е разрешено.

Препятствия пред клонирането

Технологични трудности и ограничения

Най-фундаменталното ограничение е невъзможността за повторение на съзнанието, което означава, че не можем да говорим за пълна идентичност на индивидите, както се показва в някои филми, а само за условна идентичност, чиято мярка и граници все още са обект на изследване, но самоличността се приема като основа за подкрепа на еднояйчни близнаци. Невъзможността да се постигне сто процента чистота на опита причинява известна неидентичност на клонингите, поради което практическата стойност на клонирането е намалена.

Социално-етичен аспект

Притесненията възникват от такива точки като високия процент на неуспехи по време на клонирането и свързаната с това възможност за появата на дефектни хора. Както и въпроси за бащинство, майчинство, наследство, брак и много други.

Етико-религиозен аспект

От гледна точка на основните световни религии (християнство, ислям, будизъм) клонирането на човек е или проблематичен акт, или акт, който излиза извън рамките на доктрината и изисква от теолозите ясно да обосноват една или друга позиция на религиозните йерарси.

Основният момент, който предизвиква най-голямо противопоставяне, е целта на клонирането - изкуственото създаване на живот по неестествен начин, което е опит да се преработят механизмите, от гледна точка на религията, създадени от Бога.

Друг важен отрицателен момент е създаването на човек само за незабавна смърт по време на терапевтично клониране и почти неизбежното създаване на няколко идентични клонинга наведнъж със съвременни техники (както при IVF), които почти винаги се убиват.

Колкото до клонирането, като научен експеримент има смисъл, ако е от полза за конкретен човек, но ако се използва непрекъснато, няма нищо добро в него

В същото време някои нерелигиозни движения (раелити) активно подкрепят развитието на клонирането на хора. [ ]

Биологична безопасност

Обсъждат се въпросите на биологичната безопасност на клонирането на хора, по-специално дългосрочната непредсказуемост на генетичните промени.

Законодателство за клониране на хора

1996-2001

Единственият международен инструмент, който забранява клонирането на хора, е Допълнителният протокол към Конвенцията за защита на правата на човека и човешкото достойнство във връзка с приложенията на биологията и медицината, свързан със забраната на клонирането на хора, който беше подписан на януари 12, 1998 г. от 24 страни от 43 страни-членки на Съвета Европа (самата конвенция е приета от Комитета на министрите на Съвета на Европа на 4 април 1997 г.). На 1 март 2001 г., след ратификация от 5 страни, този протокол влезе в сила.

2005

На 19 февруари 2005 г. Организацията на обединените нации призова държавите-членки на ООН да приемат законодателство, забраняващо всички форми на клониране, тъй като те „противоречат на човешкото достойнство“ и са против „защитата на човешкия живот“. Декларацията на ООН относно клонирането на хора, приета с резолюция 59/280 на Общото събрание на 8 март 2005 г., призовава държавите-членки да забранят всички форми на клониране на хора, доколкото те са несъвместими с човешкото достойнство и защитата на човешкия живот.

По време на дискусията на ниво ООН бяха разгледани няколко варианта за декларация: Белгия, Великобритания, Япония, Южна Корея, Русия и редица други страни предложиха въпросът за терапевтичното клониране да бъде оставен на преценката на самите държави; Коста Рика, САЩ, Испания и редица други се застъпват за пълна забрана на всички форми на клониране.

Наказателна отговорност

В момента процесът на криминализиране на клонирането на хора активно се разгръща в света. По-специално такива съединения са включени в новите наказателни кодекси на Испания 1995 г., Ел Салвадор 1997 г., Колумбия 2000 г., Естония 2001 г., Мексико (федерален окръг) 2002 г., Молдова 2002 г., Румъния 2004 г. В Словения, съответното изменение на Наказателния кодекс е произведен през 2002 г., в Словакия - през 2003 г.

Във Франция бяха направени изменения в Наказателния кодекс, предвиждащи отговорност за клониране в съответствие със Закона за биоетиката от 6 август 2004 г.

В някои страни (Бразилия, Германия, Великобритания, Япония) наказателната отговорност за клониране е установена със специални закони. Например германският Федерален закон за защита на ембрионите от 1990 г. прави престъпление създаването на ембрион, който е генетично идентичен с друг ембрион, получен от жив или мъртъв човек.

В Обединеното кралство съответните наказателни разпоредби се съдържат в Закона за човешко репродуктивно клониране от 2001 г., който предвижда санкция от 10 години лишаване от свобода. Въпреки това, терапевтичното клониране на хора е разрешено.

В Съединените щати забрана за клониране е въведена за първи път през 1980 г. През 2003 г. Камарата на представителите на САЩ прие закон (Human Cloning Prohibition Act of 2003), според който клонирането, насочено както към репродукция, така и към медицински изследвания и лечение, е се счита за престъпление с възможна присъда от 10 години затвор и глоба от 1 милион долара. През януари 2009 г. забраната за терапевтично клониране беше премахната.

В Япония на 29 ноември 2000 г. парламентът прие „Закон, регулиращ използването на технологии за клониране на хора и други подобни технологии“, който съдържа наказателни санкции.

Клониране на хора в Русия

Въпреки че Русия не участва в гореспоменатите Конвенция и Протокол, тя не остана настрана от световните тенденции, като отговори на предизвикателството на времето, като прие Федералния закон „За временната забрана на клонирането на хора“ от 20 май 2002 г. № 54-ФЗ.

Както се посочва в неговия преамбюл, законът въвежда забрана за клониране на хора, основана на принципите на уважение към човека, признаване на ценността на личността, необходимостта от защита на правата и свободите на човека и като се вземат предвид недостатъчно проучените биологични и социалните последици от клонирането на хора. Като се вземат предвид перспективите за използване на съществуващи и развиващи се технологии за клониране на организми, е възможно забраната за клониране на хора да бъде удължена или отменена, тъй като научните знания в тази област се натрупват и се определят моралните, социални и етични стандарти при използването на технологии за клониране на хора .

Законът определя клонирането на човек като „създаване на човешко същество, което е генетично идентично с друго живо или починало човешко същество чрез прехвърляне на ядрото на човешка соматична клетка в лишена от ядро ​​женска репродуктивна клетка“, тоест говорим само относно репродуктивното клониране, а не терапевтичното клониране.

Съгласно чл. 4 от закона лицата, виновни за нарушаването му, носят отговорност в съответствие със законодателството на Руската федерация.

Съгласно чл. 1 от закона беше въведена временна забрана за пет години, която изтече през юни 2007 г., а през следващите две години въпросът за клонирането на хора не беше регулиран по никакъв начин от руското законодателство. Въпреки това в края на март 2010 г. забраната за клониране на хора в Русия беше разширена с приемането на чл. 1 от закона за изменение и допълнение на забраната за клониране на хора за неопределено време - до влизане в сила на закона за реда за използване на биотехнологиите в тази област.

Причината за забраната е посочена в обяснителната бележка към законопроекта: „Клонирането на хора е изправено пред много правни, етични и религиозни проблеми, които в момента нямат очевидно решение“.

Новата редакция на члена предвижда забраната да не важи за клонирането на организми за други цели.

Някои политици изразиха съжаление относно разширяването на забраната за клониране на хора. По-специално, депутатът от Държавната дума Владимир Жириновски каза:

Категорично ще се стремим да премахнем забраната за клониране на хора - това е необходимо за икономиката, за демографията, за семейството, за традициите, това е само от полза, тук няма вреда.

Самоличността на клонингите

Противно на общоприетото погрешно схващане, клонингът по правило не е пълно копие на оригинала, тъй като по време на клонирането се копира само генотипът, но не се копира фенотипът.

Освен това, дори и да се развиват при еднакви условия, клонираните организми няма да бъдат напълно идентични, тъй като има случайни отклонения в развитието. Това се доказва от примера на естествени човешки клонинги - монозиготни близнаци, които обикновено се развиват при много сходни условия. Родителите и приятелите могат да ги различат по местоположението на бенките им, леки разлики в чертите на лицето, гласа и други характеристики. Те нямат идентични разклонения на кръвоносните съдове и техните папиларни линии също далеч не са напълно идентични. Въпреки че съответствието на много черти (включително тези, свързани с интелекта и чертите на характера) при монозиготните близнаци обикновено е много по-високо, отколкото при двуяйчните близнаци, то не винаги е сто процента.

Откакто известната овца Доли, която е родена без участието на мъжки пол, се появи на света, интересът към клонирането не е намалял дори сред хората, които са много далеч от биологичната наука. И, разбира се, най-важният въпрос: „Възможно ли е да се клонира човек?“ Освен това от време на време някъде ще изскочи сензационно заглавие: „Британски (американски, японски, китайски - вмъкнете, ако е необходимо) учени успешно клонираха човек!“ Вярно, тези заглавия не се появяват в научните алманаси или в сайтовете на научните институти и академии - но какъв себеуважаващ се лаик чете сериозни научни публикации!

Но сериозно... теоретично е възможно. Защо казваме "теоретично"? Да, защото все още няма нито един експеримент и може да се говори само теоретично. Учените не бързат да започнат практика и има причини за това... и тук ще се отклоним за кратко от обективната реалност и ще се обърнем към научната фантастика.

В един от епизодите на научнофантастичната поредица Star trek: Следващото поколение екипажът на звездния кораб Enterprise се натъква на мистериозна планета, където живеят потомците на екипажа на друг кораб, който някога се е разбил. Героите са изненадани, че сред жителите има много хора, които изглеждат еднакви, и скоро тези хора излагат странно искане: да предадат всички деца, които са на борда на Enterprise.

Оказва се, че тези хора са се възпроизвеждали чрез клониране в продължение на много поколения (в края на краищата е било невъзможно да се създаде голяма популация от няколко оцелели членове на екипажа по естествен път) - затова сред тях има толкова много хора, подобни един на друг, и най-важното , натрупването на генетични грешки по време на процеса на клониране доведе до това, че последното поколение не може да бъде възпроизведено дори по този начин! Затова им трябваха чужди деца...

Научната фантастика не винаги отговаря на епитета си, но в този случай идеята на сценаристите се оказа изключително близка до реалността. Същата овца Доли беше показана на широката публика, защото този експеримент беше успешен, но колко бяха неуспешни? Стотици! Вътрематочна смърт на плода, смърт скоро след раждането, подуване, аномалии на плацентата, имунна недостатъчност - това е само малка част от списъка с нарушения, които учените срещат при експерименти с клониране на животни. Животните често се раждат със сериозни дефекти на сърцето и други жизненоважни органи и това се дължи на същите тези генетични грешки. Следователно никой не гарантира, че при клониране на човек за всеки здрав човек няма да има няколкостотин хора с увреждания - много повече, отколкото при естественото възпроизвеждане. Какво да правим с резултата от неуспешен експеримент? Това не е овца, която просто да вземеш и убиеш - това е човек, убийството му ще бъде криминално престъпление... или няма да бъде? Може би клониран човек няма да се счита за пълноправен индивид с всички граждански права? Това човечество вече е „минало“ в древни времена, без никакво клониране - и никой не иска да се върне към това...

Въпросът за клонирането на хора може да бъде поставен малко по-различно: за какво? Възможността за клониране на човекоподобни маймуни може да бъде проучена без особени етични проблеми върху най-близкото до хората животно - шимпанзетата. Изучаване на психологическите различия в генетично идентични хора? Това е било и продължава да бъде изследвано изключително добре при близнаци. Каква практическа стойност може да има клонирането на хора?

Тези, които съдят за клонирането въз основа на научнофантастични филми като „Шестият ден“, обикновено си представят въпроса по следния начин: сега ние клонираме А. С. Пушкин - и той веднага ще започне да пише шедьоври за нас. В действителност всичко се случва малко по-различно: клонингът не излиза от автоклава като възрастен и „готов за консумация“ индивид - това е ембрион, който се различава от обичайния само по това, че е точно генетично копие на майчината (именно генетична - други фактори, които учените също влияят върху вътрематочното развитие, се наричат ​​епигенетични, така че клонингът няма да бъде точно копие дори във физически смисъл). След това този ембрион се имплантира в матката (а не се поставя в устройство - няма такива устройства и не се очакват в обозримо бъдеще), където се развива, както трябва да се развива ембрион от неговия вид, след което се ражда, расте, развива се... и ако е човек, то той тепърва трябва да се образова и обучава. Клонинг на А. С. Пушкин, дори да го създадем, няма да слуша приказките на Арина Родионовна, няма да учи в Царскоселския лицей... и много неща няма да бъдат в детството му, които са направили „оригинала“ велик поет .

Може би основният аргумент срещу клонирането на гении е именно това, че хората, които ще отглеждат тези деца, първоначално ще смятат учениците си за гении... такъв "експеримент" често се провежда от някои безотговорни родители, само че те не растат до велики писатели или учени и музиканти, но обикновени истерици и неврастеници.

Идеята за „конвейерно производство“ на идеални войници изглежда също толкова съмнителна - в края на краищата, такава „армия на бъдещето“ първо ще изисква „армия“ от сурогатни майки... и военната мощ на държавата в съвременната светът се определя не толкова от мускулите на войниците, а от наличието на високотехнологични оръжия - и е много по-разумно да изоставим държавните ресурси за този "фронт", ако искаме да укрепим армията.

Надеждата, че клонирането ще направи човек безсмъртен, е напълно безсмислена: дори ако успеем да копираме и изтеглим в мозъка на клонинг целия жизнен опит на оригинала (както правят героите от филма „Шестият ден“ - в действителност няма такава технология и не се очаква), все пак оригиналът не би могъл да се въплъти в него и да каже: „Ето, това съм аз – отново млад“. Максимумът, който може да направи, е да погледне своя клонинг и да си помисли: „Така бях, когато бях млад. Егоистът, който е загрижен за запазването на „любимото си аз“ (а другите хора, като правило, не мислят за безсмъртието), очевидно не е доволен от този вариант.

Не мога да не си спомня изказването на един гражданин, криещ се зад никнейм и аватар в социалната мрежа (съмнително е да каже нещо подобно на нечие лице): с помощта на клонирането могат да се копират красиви жени и раздадени на мъжете, а всички останали жени трябва да бъдат унищожени ... какво да кажа? Този гражданин определено не смята жените за хора. Но това изразява основния проблем на клонирането на хора: за да направим това, ще трябва да спрем да смятаме човек за човек.

Така че на въпроса за възможността за клониране на хора може да се отговори по следния начин: теоретично е възможно, но никой няма да го направи, най-малкото поради липса на практически смисъл. Идеята за клониране на отделни органи и тъкани за трансплантация изглежда много по-актуална (и не толкова остра от етична гледна точка) ... но нейното практическо прилагане е все още далеч.

О. В. САБЛИНА,

Кандидат на биологичните науки, SUSC NSU

КЛОНИРАНЕ НА ЖИВОТНИ

Може би нито едно от постиженията на биологичната наука не е предизвикало такава страст в обществото като клонирането на бозайници. Ако някои хора, както биолози, така и тези, които не са свързани с „науките за живота“, с ентусиазъм приеха възникващата, поне теоретична, възможност за клониране на хора и са готови да клонират утре, то повечето неспециалисти реагираха меко казано на тази възможност , много предпазливо.

Разгорещен дебат в медиите доведе до широко разпространено убеждение сред населението, че подобни изследвания са изключително опасни. Това беше значително улеснено от „клонингите“, които „населиха“ фантастиката и киното. Преди няколко години една от псевдонаучните групи обяви намерението си да клонира Хитлер, за да го обесят за престъпленията му. Това от своя страна поражда опасения, че диктатори като Хитлер могат да увековечат властта си, като я прехвърлят на своите клонинги. В повечето от тези идеи човешките клонинги са „фалшиви хора“, глупави и зли, а клонираните животни и растения заплашват да унищожат цялата биосфера. Тук трябва специално да се отбележи, че хората често бъркат клонирането и трансгенезата, докато това са напълно различни неща. Наистина клонирането се използва за получаване на трансгенни многоклетъчни животни, но в този случай клонирането не е цел, а средство. Клонирането без трансгенезис е техника, широко използвана в проекти с различни цели.

Колко оправдани са тези страхове и надежди? Изглежда много важно да се формира спокойна, балансирана преценка относно перспективите и възможните последици от тези изследвания. За да направите това, трябва да отговорите на няколко основни въпроса, което ще се опитаме да направим.

И така, какво е клонирането? Как се клонират животни? Защо учените правят това? За какво може да се използва техниката за клониране на животни? Приемливо ли е клонирането на хора?

КАКВО Е клонинг?

Гръцката дума κλw n означава стрелям, стрелям. Сега клонингите са индивиди от животни или растения, получени чрез безполово размножаване и имащи напълно идентични генотипове. Клоновете са много разпространени сред растенията - всички сортове вегетативно размножени културни растения (картофи, овощни и ягодоплодни растения, гладиоли, лалета и др.) са клонинги. Разработената в момента техника за микроклонално размножаване дава възможност за кратко време да се получат огромен брой генетично идентични образци, дори и на растения, които не се размножават вегетативно в естествени условия.

При животните този тип възпроизвеждане е много по-рядко срещан. Въпреки това са известни повече от 10 000 вида многоклетъчни животни, които се размножават чрез разделяне на един организъм на две или дори няколко части (автофрагментация), които израстват в пълноценни организми. Тези нови организми също са клонинги. Естествените клонинги, които възникват чрез отделяне на част от клетките на тялото и развиване от тях на пълноправен индивид, са характерни не само за такива примитивни животни като гъби или учебникарската хидра. Дори такива високоорганизирани животни като морските звезди и червеите могат да се размножават чрез делене. Но гръбначните животни или насекомите нямат тази способност. Въпреки това, естествено срещащи се клонове се срещат дори при бозайници.

Естествените клонинги са така наречените монозиготни близнаци, които произлизат от една и съща оплодена яйцеклетка. Това се случва, когато ембрионът, в най-ранните етапи на разцепване, е разделен на отделни бластомери и от всеки бластомер се развива независим организъм. Например американският броненосец с девет линии винаги ражда четири монозиготни близнаци. Разделянето на ембриона на етап четири бластомера на независими ембриони е нормално явление за този бозайник.

Такива близнаци са като отделни части от един организъм и имат еднакъв генотип, т.е. те са клонинги.

Монозиготните (или еднояйчните) близнаци при хората също са клонинги. Най-големият известен брой монозиготни близнаци, родени от хора, е пет. Вероятността да имате близнаци при човек е ниска - сред бялото население на Европа и Северна Америка тя е средно около 1%. Най-рядката раждаемост на близнаци е в Япония. В африканското племе йоруба честотата на близнаци е 4,5% от всички раждания, а в някои райони на Бразилия - до 10%, но само малка част от тях са монозиготни. Има и семейства с генетична предразположеност към раждане на близнаци, но и само двуяйчни.

Едновременната овулация се причинява от определена неизправност на хормоналната система, която може да бъде генетична. Причината, поради която ембрионът се дели и се образуват монозиготни близнаци при хората, е неизвестна. Честотата на това явление е около 0,3% във всички човешки популации.

Много рядко се случва по някаква неизвестна причина ембрионът да не се раздели напълно. Тогава се раждат слети (или по-скоро неразделени) така наречените сиамски близнаци. Около една четвърт от всички еднояйчни близнаци са „огледални“ близнаци, например, единият от близнаците е левичар, другият е дясна ръка, единият има косата на върха на главата, навита по посока на часовниковата стрелка, другият обратно на часовниковата стрелка, единият има сърцето отляво и черния дроб отдясно, другият има обратното. Учените смятат, че "огледалото" на близнаците е следствие от отделянето на ембриона на доста късен етап от развитието.

Следователно клонингите на животни и хора са нормално природно явление. Този факт веднага ни позволява да отговорим на някои въпроси във връзка с клонирането на хора: клонингите са абсолютно нормални, пълноценни хора, различаващи се от всички останали хора само по това, че имат генетичен двойник. Те са независими, автономни организми, въпреки че имат идентични генотипове. Следователно всякакви надежди за постигане на безсмъртие чрез клониране са напълно безпочвени. По същата причина клонингите не могат да носят никаква отговорност за действията, извършени от техния „генетичен оригинал“.


ЕКСПЕРИМЕНТАЛНО КЛОНИРАНЕ НА ЖИВОТНИ

Клонирането е изкуствено производство на клонинги на животни (в случай на клониране на растения често се използват термините „вегетативно размножаване“ и „меристемна култура“). Тъй като висшите животни не могат да се възпроизвеждат вегетативно, по принцип могат да се използват три метода за получаване на клонинг:

Удвояване на набора от хромозоми в неоплодено яйце, като по този начин се получава диплоидно яйце и го принуждава да се развива без оплождане;
изкуствено получаване на монозиготни близнаци чрез разделяне на ембрион, който е започнал да се развива;
премахнете ядрото от яйцеклетката, като го замените с диплоидното ядро ​​на соматична клетка и също така принудите такава „зигота“ да се развие.

Учените са използвали и трите възможности за клониране на животни.

Първият метод не може да се приложи за всички животни. Обратно през 30-те години. ХХ век Б.Л. Астауров успя, използвайки термични ефекти, да активира неоплодено яйце на копринена буба за развитие, като същевременно блокира преминаването на първото мейотично делене. Естествено, ядрото остава диплоидно. Развитието на такова диплоидно яйце завършва с излюпването на ларви, които точно повтарят генотипа на майката. Естествено, получени са само женски. За съжаление не е икономически изгодно да се отглеждат женски, тъй като при по-голяма консумация на храна те произвеждат пашкули с по-лошо качество. В.А. Струников подобри този метод, като разработи метод за получаване на клонинги на копринени буби, състоящи се само от мъжки индивиди. За целта ядрото на яйцеклетката беше изложено на гама лъчи и висока температура. Това направи ядрата неспособни за оплождане. Ядрото на сперматозоидите, проникнали в такова яйце, се удвоява и започва да се дели. Това доведе до развитието на мъж, който повтаря генотипа на бащата. Вярно е, че получените клонове са неподходящи за промишлено бубарство, но се използват в развъждането, за да се получи ефектът на хетерозис. Това дава възможност драстично да се ускори и улесни производството на изключително продуктивно потомство. Сега тези методи се използват широко в бубарството в Китай и Узбекистан.

За съжаление, успехът с копринената буба е изключение - не е възможно да се получат клонинги от други животни по този начин. Изследователите се опитаха да премахнат един от пронуклеусите от оплодена яйцеклетка и да удвоят броя на хромозомите на другия, като ги третираха с вещества, които разрушават микротубулите на вретеното. Получените диплоидни клетки са хомозиготни за всички гени (съдържащи два майчини или два бащини генома). Такива зиготи започнаха да се фрагментират, но развитието спря на ранен етап и се оказа невъзможно да се получат клонове на бозайници по този начин. Правени са опити за трансплантация на пронуклеуси от една оплодена яйцеклетка в друга. Оказало се, че получените по този начин ембриони се развиват нормално само ако единият пронуклеус е ядрото на яйцеклетката, а другият е спермата. Тези експерименти показаха, че нормалното развитие на ембрионите на бозайниците изисква два различни генома – майчин и бащин. Факт е, че по време на образуването на зародишните клетки се извършва геномно отпечатване - метилиране на ДНК участъци, което води до изключване на метилираните гени. Това изключване остава за цял живот. Тъй като различни гени са изключени в мъжките и женските зародишни клетки, и двата генома са необходими за нормалното развитие на тялото - трябва да има едно работещо копие на гена.

Вторият метод, разделяне на ембриона в ранните етапи на разцепване, се използва в ембриологията от много дълго време, но главно върху морски таралежи и жаби. По този начин бяха получени данни за способността на бластомерите, изолирани от ембрион, да дадат началото на пълноценен организъм. Клонове на монозиготни близнаци на бозайници са получени много по-късно, но изкуственото отделяне на ембриони и последващото им имплантиране в „сурогатни майки“ вече се използват при селекцията на селскостопански животни за получаване на голям брой потомство от особено ценни родители. През 1999 г. по този метод е клонирана маймуна. Оплождането е извършено ин витро. Осемклетъчният ембрион беше разделен на четири части и всяка двуклетъчна част беше имплантирана в матката на различна маймуна. Три ембриона не се развиха, но от четвъртия се роди маймуна, която беше наречена Тетра (Квартал).

Най-известното клонирано животно, овцата Доли, е клонирано по трети метод - прехвърляне на генетичния материал на соматична клетка в яйцеклетка без собствено ядро.
Методът за ядрен трансфер е разработен още през 40-те години. ХХ век Руският ембриолог Г.В. Лопашов, който работи с жабешки яйца. Вярно, той не получи възрастни жаби. По-късно англичанинът Дж. Гърдън успява да принуди жабешки яйца с чуждо ядро ​​да се развият във възрастни индивиди. Това беше изключително постижение - в крайна сметка той трансплантира ядрата на диференцирани клетки на възрастен организъм в яйцеклетка. Той използва клетки от плувна мембрана и чревни епителни клетки. Но не повече от 2% от такива яйца се развиват до зряла възраст, а жабите, които израстват от тях, са с по-малки размери и с намалена жизнеспособност в сравнение с нормалните си връстници.

Трансплантирането на ядрото в яйцеклетка на бозайник е много по-трудно, тъй като то е около 1000 пъти по-малко от яйцеклетка на жаба. През 1970-те години в нашата страна, в Института по цитология и генетика в Новосибирск, прекрасният учен Л. И. се опита да направи това върху мишки. Корочкин. За съжаление работата му не беше продължена поради затруднения с финансирането. Чуждестранни учени продължиха изследванията си, но операцията по ядрена трансплантация се оказа твърде травматична за миши яйца. Затова експериментаторите поели по различен път - те просто започнали да сливат яйцеклетка, лишена от собствено ядро, с цяла непокътната соматична клетка.

Група изследователи от института Rosslyn в Шотландия, ръководени от J. Wilmut, който клонира Dolly, използва електрически импулс, за да слее клетките. Те отстраниха ядрата от зрели яйцеклетки, след което използваха микропипета, за да инжектират соматична клетка, изолирана от млечната жлеза на овца под мембраната на яйцеклетката. С помощта на електрошок клетките се слели и в тях се стимулирало делене. След това, след култивиране в продължение на 6 дни при изкуствени условия, ембрионът, който започва да се развива на етап морула, се имплантира в матката на специално подготвена овца от различна порода (добре фенотипно различна от донора на генетичен материал). Раждането на овцата Доли се превърна в голяма сензация и някои учени имаха съмнения, че тя наистина е клонинг. Специални ДНК изследвания обаче показаха, че Доли е истински клонинг.

Впоследствие техниката на клониране на бозайници е подобрена. Група учени от университета в Хонолулу, ръководени от Риузо Янагимачи, успяха да прехвърлят ядрото на соматична клетка директно в яйцеклетка с помощта на изобретената от тях микропипета. Това им позволи да се справят без електрически импулс, който далеч не беше безопасен за живите клетки. В допълнение, те използваха по-малко диференцирани клетки - това бяха кумулусни клетки (соматични клетки, които обграждат яйцето и го придружават по време на движение по яйцепровода). Към днешна дата по този метод са клонирани и други бозайници – крава, прасе, мишка, котка, куче, кон, муле, маймуна.

ЗАЩО КЛОНИРАНЕ НА ЖИВОТНИ?

Въпреки огромния напредък, клонирането на бозайници остава сложна и скъпа процедура. Защо учените не спрат тези експерименти? Първо, защото е... интересно. И не е просто любопитно дали ще се получи или не, вече е ясно какво ще се случи. Клонирането на бозайници е изключително важно за фундаменталната наука. Това е уникален инструмент, който ви позволява да изследвате един от най-сложните и интригуващи въпроси на биологията - как и по какви начини информацията, записана от последователността от нуклеотиди в ДНК, се внедрява в един възрастен уникален организъм, как точното взаимодействие на хиляди на гени се извършва, всеки от които се „включва“ и „изключва“ точно по времето и в клетката, където е необходимо. Известно е, че някои гени, действащи в най-ранните етапи на ембриогенезата, са необратимо изключени по време на по-нататъшното развитие и диференциация на клетките.

как става това Възможно ли е да се принуди диференцирана клетка да претърпи обратна диференциация? Като цяло е невъзможно да се отговори на последния въпрос без клониране. Самият факт, че клонирането на бозайници е успешно, изглежда показва, че обратната диференциация е възможна. Въпреки това, не всичко е толкова просто. Животните често се клонират от недиференцирани ембрионални стволови клетки или от кумулусни клетки. В други случаи може също да са използвани стволови клетки. По-специално, овцата Доли е клонирана от клетката на млечната жлеза на бременна овца и по време на бременност, под въздействието на хормони, стволовите клетки на млечната жлеза започват да се размножават, така че вероятността експериментаторите да вземат стволова клетка се увеличава. Смята се, че точно това се е случило с Доли. Това може да обясни и много ниската ефективност на клонирането - все пак в тъканта има малко стволови клетки.

Но, разбира се, ако методът на клониране нямаше ясно видими практически резултати, изследванията нямаше да бъдат толкова интензивни. Какви практически ползи може да има от клонираните животни? На първо място чрез клонирането на високопродуктивни домашни животни могат да се получат за кратък период от време големи количества елитни крави, ценни животни с ценна кожа, спортни коне и др. Някои учени смятат, че клонирането никога няма да се използва широко в животновъдството, тъй като процедурата е много скъпа. Освен това условието за селекция винаги е било генетичното разнообразие, докато клонирането, чрез възпроизвеждане на един генотип, стеснява това разнообразие. Въпреки това, тъй като сексуалното размножаване задължително включва рекомбинация, която унищожава комбинации от алели, клонирането може да помогне за запазването на уникалните генотипове. Клонирането чрез разделяне на ембриони, които са започнали да се фрагментират, вече се използва в говедовъдството.

Особени надежди учените възлагат на клонирането на диви животни, които са застрашени от изчезване. Вече се създават „замразени зоологически градини“ - проби от клетки на такива животни, съхранявани замразени при температура на течен азот (-196 ° C). В Америка вече са родени две телета диви бикове бантенг, клонирани от клетки на животно, починало през 1980 г. Клетките му са замразени и съхранявани в течен азот повече от 20 години. Клонирани са и друг вид див бик, гаурът, европейската дива овца и дивите африкански степни котки.

Клонирането на котки е особено интересен и важен експеримент, проведен в Audubon Institute of Nature (САЩ). Там бяха получени два женски клонинга от една котка донор и един мъжки клонинг от котка на име Джаз. Джаз, от своя страна, е отгледан от ембрион, който е държан замразен в течен азот в продължение на 20 години, преди да бъде доносен и роден в нормална домашна котка. През 2005 г. двете клонирани котки заедно родиха осем котенца. Бащата на всички осем беше клонинг котката Джаз. Този опит показа, че клонингите са способни на нормално възпроизвеждане. Трябва обаче да се разбере, че клонирането едва ли ще „възкреси“ изчезнал вид. Въпреки това може да помогне за запазването на генофонда, ако получените клонинги се използват при кръстосвания с животни, отглеждани в зоологически градини. Това използване на клонинги може да помогне да се избегнат негативните последици от инбридинга, което е неизбежно, когато броят на видовете е малък.

Тук трябва да се каже за надеждите за клониране на вече изчезнали животни - мамут, тасманийски торбест вълк, зебра квага. Оптимистите предполагат, че е възможно да се използва ДНК на тези животни, запазена или във вечната замръзналост, или в консервирана тъкан. Опитът за клониране на тасманийския торбен вълк, чийто последен екземпляр умира в зоопарк през 1936 г., обаче се проваля. Това не е изненадващо, тъй като учените не са имали на разположение живи клетки, а само тъканни проби, съхранявани в алкохол. От тях беше изолирана ДНК, но тя се оказа твърде увредена, а съществуващите в момента методи не позволяват клониране на животни") без достатъчен брой живи клетки. По същата причина е малко вероятно мамут някога да бъде клониран. Във всеки случай всички опити за култивиране на клетки от мамут, които са лежали хилядолетия във вечната замръзналост, са били неуспешни. Освен това трябва да се има предвид, че дори да е възможно да се получи и отгледа един клонинг на мамут или квага, това не би било възкресение на вида. Невъзможно е да се получи вид от един или дори няколко екземпляра. Смята се, че за устойчивото съществуване и размножаване на вида са необходими поне няколкостотин индивида. Следователно, фосилна ДНК или ДНК от тъкани, запазени в алкохол, е достатъчна за анализ или дори трансгенеза, но не е достатъчна за клониране. Въпреки че има известни случаи на оцеляване на вида след катастрофално намаляване на числеността. Един такъв вид е гепардът. Генетичният анализ показва, че в историята му е имало момент, когато популацията му е била 7-10 индивида. Въпреки че гепардите оцеляха, последствията от инбридинга останаха - често безплодие, мъртвородени и други трудности с възпроизводството. Друг такъв вид е човекът. В еволюционната история на човека е имало най-малко два епизода на рязко намаляване на броя на видовете, а за американските индианци - дори повече (заселването на Америка идва от Източен Сибир по Берингийския провлак на много малки групи - 7 -10 души). Ето защо човешкото генетично разнообразие е малко, което води до фенотипно разнообразие - много гени са в хомозиготно състояние.

Разбира се, клонирането е незаменим метод за получаване на трансгенни животни. Въпреки че се използват и други методи за производство на трансгенни животни, именно клонирането дава възможност за получаване на животни с желани свойства за практически нужди. В същия институт Рослин в Единбург, където е родена Доли, са получени клонирани овце Поли и Моли. За тяхното клониране са използвани генетично модифицирани клетки, култивирани при изкуствени условия. Тези клетки, в допълнение към обичайните овчи гени, носят човешкия ген за фактор на кръвосъсирването IX.

Генетичният конструкт съдържа промотор, експресиран в клетки на млечната жлеза. Следователно протеинът, кодиран от този ген, се екскретира в млякото. Поли беше първият трансгенен бозайник, който беше клониран. Нейното раждане отвори нови перспективи в лечението на някои човешки заболявания. В крайна сметка много заболявания са свързани с липсата на определен протеин - фактор на кръвосъсирването или хормон. Досега такива лекарства можеха да се получат само от донорска кръв. Но количеството хормон в кръвта е много малко! В допълнение, употребата на кръвни продукти е изпълнена с инфекциозни заболявания - не само СПИН, но и вирусен хепатит, които са не по-малко опасни. А трансгенните животни могат да бъдат внимателно подбрани и тествани и отглеждани на най-чистите алпийски пасища. Учените са изчислили, че за да се осигури лекарствен протеин за всички (!) болни от хемофилия на Земята, ще е необходимо не много голямо стадо трансгенни животни - 35-40 крави. В същото време е необходимо да се извърши трансгенеза и клониране само на две животни - женско и мъжко, и те, размножавайки се по естествен път, ще предадат желания ген на потомството си. Освен това, тъй като при мъжете генът в млечната жлеза изобщо не работи, а при жените работи само по време на лактация и продуктът веднага се отделя от тялото с млякото, този чужд ген не създава неудобства или нежелани последствия за животните . Сега като такива биореактори се използват овце, кози, зайци и дори мишки. Наистина, кравите дават значително повече мляко, но и се размножават много по-бавно и започват да лактират по-късно. Има и други възможности за използване на трансгенни клонове както за научни, така и за практически цели, но ние няма да ги разглеждаме тук.

ТРУДНОСТИ И ПРОБЛЕМИ, ВЪЗНИКВАЩИ ПРИ КЛОНИРАНЕТО НА БОЗАЙНИЦИ

Въпреки впечатляващите успехи, все още не може да се каже, че клонирането се е превърнало в обичайна лабораторна техника. Това все още е много сложна процедура, която рядко води до очаквания резултат. Какви трудности възникват при клонирането на животни?
На първо място, това е ниската ефективност на клонирането. Процедурите, използвани при клонирането на бозайници, са много травматични за клетките. Не всички клетки успяват да ги преживеят безопасно. Не всички ембриони, които започват да се развиват, оцеляват до раждането. И така, за да се получи Доли, трябваше да бъдат оперирани 40 овце за извличане на яйца (виж Фиг. 5). От 430 яйцеклетки бяха получени 277 диплоидни „зиготи“, от които само 29 започнаха да се развиват и бяха имплантирани в „сурогатни“ майки. От тях само един ембрион оцеля до раждането - Доли. За получаване на клонирания кон Promethea са били „проектирани“ около 840 ембриона, от които само 17 са се развили така, че да могат да бъдат имплантирани в „майки“. Четири от тях започнаха да се развиват, но само една Promethea оцеля до раждането.

Друга голяма грижа е здравето на родените клонинги. Като правило, когато се съобщава за раждането на друг клонинг, се подчертава отличното му здраве. Наистина, много клонирани животни, които са били напълно здрави при раждането, са оцелели до зряла възраст и са родили нормални малки. По-късно обаче те показват смущения в различни органи. И така, Доли се роди здрава и роди няколко здрави агнета, но след това започна да остарява бързо и живееше наполовина по-малко от обикновена овца. Трансгенните Поли и Моли, също клонирани в института Рослин, живяха още по-малко. Клонираните степни котки успешно се размножиха. Вярно е, че все още няма данни за продължителността на живота им. Но бикът гаур, който също изглеждаше здрав при раждането, живя само два дни поради чревно заболяване. Въпросът за здравето на клонингите все още не може да се счита за окончателно решен - резултатите на различни изследователи са противоречиви. Според някои данни много клонинги имат слаб имунитет, податливи са на настинки и стомашно-чревни заболявания и остаряват 2-3 пъти по-бързо от генетичните си родители. Изследвания на японски учени показват, че функционирането на приблизително 4% от гените в клонираните мишки е сериозно нарушено.

Но може би най-смущаващото беше, че клонингите могат да бъдат доста различни от оригинала. Също така V.A. Струников, използвайки копринената буба, установи, че въпреки еднаквите генотипове, членовете на един клонинг се оказват различни по редица характеристики. В някои клонинги това разнообразие се оказа дори по-голямо, отколкото в обикновените, генетично разнородни популации. Преди няколко години в САЩ се роди друга клонирана котка, която беше кръстена Сиси (Cs, CopyCat). Нейната генетична майка беше трицветната котка Рейнбоу (Дъга). Сиси се оказа различна от майка си – двуцветна. Но ДНК анализът показа, че тя наистина е клонинг на Рейнбоу. Разликите се дължат на факта, че генът на червения цвят се намира на X хромозомата. При жените една от X хромозомите се инактивира в ранна ембриогенеза. Х-хромозомите се инактивират произволно; състоянието на инактивиране в клетката и клетките-потомци остава за цял живот. При хетерозиготна котка тези клетки, в които „нечервената“ Х хромозома е инактивирана, са червени. Клонът е получен от една соматична клетка, в която една от X хромозомите вече е била инактивирана. „Червената“ Х-хромозома на Сиси се оказа неактивирана. При бозайниците Х-хромозомата съдържа около 5% от всички гени и клонингите могат да се различават един от друг в доста голям брой характеристики. Между другото, това явление е известно и за естествените клонинги - монозиготни близнаци. Описани са две сестри - монозиготни близначки, едната от които е здрава, а другата е болна от хемофилия. Известно е, че хемофилията се среща изключително рядко при жените, само в случай на хомозиготна ™. При хетерозиготите приблизително половината от „здравите“ X хромозоми са инактивирани, но останалата половина е достатъчна за нормално съсирване на кръвта. Споменатите близнаци очевидно са възникнали в резултат на разделянето на ембриона на етап, когато Х-хромозомите вече са били инактивирани и в една от сестрите нормалната хромозома е била инактивирана във всички клетки на тялото. Резултатът е развитието на болестта в хетерозигота.

Възможно е да има и други причини за различията на клонингите. Всички изкуствено произведени клонирани ембриони не се развиват при същите условия като оригинала. Други са възрастта на сурогатната майка, нейният хормонален статус, хранене и т.н. А тези фактори са много важни по време на ембриогенезата. Причините за разликите между клона и оригинала могат също да бъдат вариации във фенотипното проявление на гените (експресивност и пенетрантност), разлики в генома на митохондриите (клонингите нямат същите митохондрии като оригинала), разлики в модела на инактивиране (отпечатване) на някои гени в ембриогенезата, неотстраними разлики в ядрата на соматичните и зародишните клетки (например непълна дедиференциация на ядрото на соматичната клетка, поставено в яйцето).

ПРОБЛЕМЪТ С КЛОНИРАНЕТО НА ЧОВЕКА

Именно възможността за изкуствено клониране на хора предизвика силни емоции в обществото. Броят на най-полярните твърдения (диапазонът им от „в края на следващия век населението на планетата ще се състои от клонинги“ до „някакъв научно-фантастичен роман, интересен, но абсолютно нереалистичен“) е неизброим. Някои хора вече са направили воля да държат клетките си в състояние на дълбоко замразяване, така че, когато техниката на клониране бъде разработена, те да могат да бъдат възкресени като клонинг, като по този начин си осигурят безсмъртие. Други мислят за преодоляване на безплодието чрез клониране или отглеждане на "резервни части" за себе си - органи за трансплантация. Други пък искат да облагодетелстват човечеството, като го населят с клонинги на гении. Колко оправдани са тези оценки и стремежи? Нека се опитаме спокойно, „без гняв и пристрастия“, да отговорим на някои въпроси, които възникват във връзка с концепцията за „клониране на хора“.

Първи въпрос: възможно ли е клонирането на хора? Отговорът е ясен: да, разбира се, технически е възможно.

Въпрос втори: защо да клонирате човек? Има няколко отговора с различна степен на реализъм:

1. Постигане на лично безсмъртие. Тази перспектива не трябва да се обсъжда сериозно; абсурдността на тези надежди беше обсъдена по-горе.
2. Отглеждане на брилянтни личности. Основното съмнение е: ще бъдат ли блестящи? Тази черта е твърде сложна и въпреки че генетичният компонент в нейното формиране е извън съмнение, величината на този компонент може да варира и влиянието на факторите на околната среда може да бъде голямо и непредсказуемо. И – важен въпрос – ще бъдат ли благодарни на онези, които създадоха техните двойници, нарушавайки естественото човешко право на собствена уникалност? В края на краищата монозиготните близнаци понякога имат проблеми, свързани с този аспект.
3. Научни изследвания. Съмнително е, че има научни проблеми, които биха могли да бъдат решени единствено с помощта на човешки клонинги (повече за етичните аспекти на това малко по-късно).
4. Използване на клонирането за медицински цели. Точно това е въпросът, който трябва да се обсъди сериозно.

Предполага се, че клонирането може да се използва за преодоляване на безплодието - това е т. нар. репродуктивно клониране. Безплодието наистина е изключително важен проблем, много бездетни семейства се съгласяват на най-скъпите процедури, за да могат да имат дете.

Но възниква въпросът - какво принципно ново може да даде клонирането в сравнение например с ин витро оплождането с помощта на донорски зародишни клетки? Честният отговор не би бил нищо. Клонираното дете няма да има генотип, който е комбинация от генотиповете на съпруга и съпругата. Генетично такова момиче ще бъде монозиготна сестра на майка си, няма да има гените на баща си. По същия начин едно клонирано момче ще бъде генетично чуждо на майка си. С други думи, бездетно семейство няма да може да получи напълно генетично „собствено“ дете чрез клониране, точно както при използване на донорски зародишни клетки („децата от епруветка“, получени с помощта на собствените зародишни клетки на съпруга и съпругата, не са генетично различни от „обикновени“ „деца). И в този случай защо е толкова сложна и най-важното много рискована процедура? И ако си спомняте каква е ефективността на клонирането, представете си колко яйцеклетки трябва да се получат, за да се роди един клонинг, който освен това може да е болен, с намалена продължителност на живота, колко ембриони, които вече са започнали жив ще умре, тогава перспективата за човешко репродуктивно клониране става ужасяваща. В повечето страни, където клонирането на хора е технически възможно, репродуктивното клониране е забранено от закона.

Терапевтичното клониране включва получаване на ембрион, отглеждането му до 14-дневна възраст и след това използване на ембрионалните стволови клетки за терапевтични цели. Перспективите за лечение със стволови клетки са зашеметяващи - лечението на много невродегенеративни заболявания (например болестта на Алцхаймер, Паркинсон), възстановяване на изгубени органи, а с клонирането на трансгенни клетки - лечението на много наследствени заболявания. Но нека си признаем: това всъщност означава да отгледаш брат или сестра и след това да ги убиеш, за да използваш клетките им като лекарство. И ако не е убито новородено бебе, а двуседмичен ембрион, това не променя ситуацията. И въпреки че ограниченото използване на терапевтичното клониране не е забранено в повечето страни, очевидно е, че човечеството едва ли ще тръгне по този път. Затова учените търсят други начини за получаване на стволови клетки.

За да получат човешки ембрионални стволови клетки, китайски учени са създали хибридни ембриони чрез клониране на ядрата на човешки кожни клетки в заешки яйца. Получени са над 100 такива ембриона, които се развиват в изкуствени условия няколко дни, след което от тях са получени стволови клетки. Неминуемо възниква въпросът какво би се случило, ако такъв ембрион се имплантира в матката на сурогатна майка и му се даде възможност да се развива. Експериментите с други животински видове показват, че е малко вероятно да се развие жизнеспособен плод. Учените се надяват, че този метод за получаване на стволови клетки ще бъде по-етично приемлив от клонирането на човешки ембриони.

Но, за щастие, се оказва, че ембрионални стволови клетки могат да бъдат получени много по-лесно, без да се прибягва до етично съмнителни манипулации. Всяко новородено има доста стволови клетки в собствената си кръв от пъпна връв. Ако тези клетки се изолират и след това се съхраняват замразени, те могат да се използват, ако възникне необходимост. Вече е възможно да се създадат такива банки за стволови клетки. Трябва обаче да се има предвид, че стволовите клетки все пак могат да поднесат изненади, включително неприятни. По-специално, има доказателства, че стволовите клетки могат лесно да придобият злокачествени свойства. Най-вероятно това се дължи на факта, че в изкуствени условия те са отстранени от строгия контрол на тялото. Но контролът върху „социалното поведение“ на клетките в тялото е не само строг, но и много сложен и многостепенен. Но, разбира се, възможностите за използване на стволови клетки са толкова впечатляващи, че изследванията в тази област и търсенето на достъпен източник на стволови клетки ще продължат.

И накрая, последният въпрос: приемливо ли е клонирането на хора?
Разбира се, клонирането на хора със сигурност е неприемливо, докато не се преодолеят техническите трудности и ниската ефективност на клонирането и докато не се гарантира нормалната жизнеспособност на клонингите. Въпреки факта, че от време на време се появяват съобщения, че някъде са родени клонирани деца, досега няма нито един документиран надежден случай на успешно клониране на хора. Сензационният доклад за клонирането на човешки ембриони с много висока ефективност от южнокорейския учен Woo-Suk Hwan не беше потвърден, бяха получени доказателства за фалшификация на резултатите. Все още трябва да се извърви дълъг път, преди клонирането да стане рутинна и безопасна процедура. Друг е смисълът на въпроса – допустимо ли е по принцип клонирането на човек? Какви последствия може да има използването на този метод на размножаване?

Една от много реалните последици от клонирането може да бъде нарушаване на съотношението на половете в потомството. Не е тайна, че много, много семейства в много страни биха искали да имат момче, а не момиче. Вече в Китай възможността за пренатална диагностика на пола и мерките за контрол на раждаемостта доведоха до ситуация, при която в някои райони има значително преобладаване на момчетата сред децата. Какво ще правят тези момчета, когато дойде време да създадат семейство?

Друга негативна последица от широкото използване на клонирането е намаляването на човешкото генетично разнообразие. Той вече е малък - значително по-малко, отколкото например дори при такива малки видове като човекоподобните маймуни. Причината за това е рязкото намаляване на числеността на вида, което се е случило поне два пъти през последните 200 хиляди години. Последствието е голям брой наследствени заболявания и дефекти, причинени от прехода на мутантни алели към хомозиготно състояние. По-нататъшното намаляване на разнообразието може да застраши съществуването на хората като вид. Вярно е, че трябва да се каже, че толкова широко разпространение на клонирането едва ли трябва да се очаква дори в далечното бъдеще.

И накрая, не трябва да забравяме за последствията, които все още не можем да предвидим.

В заключение трябва да кажа това. Бързото развитие на биологията и медицината постави пред човека много нови въпроси, които досега не са възниквали и не биха могли да възникнат – допустимостта на клонирането или евтаназията; възможностите за реанимация повдигнаха въпроса за границата между живота и смъртта; заплахата от пренаселване на Земята изисква контрол върху раждаемостта. Човечеството никога не се е сблъсквало с подобни проблеми и следователно не е разработило никакви етични насоки по отношение на тях. Ето защо сега е невъзможно да се дадат ясни и точни отговори кое е възможно и кое не. Трябва да сте наясно с още нещо: можете законово да забраните определени произведения, но човешката природа е такава, че ако нещо (клониране на човек, например) е технически възможно, рано или късно то ще бъде направено въпреки всякакви забрани. Ето защо е необходимо широко обсъждане на такива въпроси, за да се изгради съзнателно отношение към такива проблеми, за които в момента е невъзможно да се даде еднозначен отговор.

„Биология за ученици“. - 2014 г. - № 1. - стр. 18-29.



Живеете в свят, в който можете да клонирате животни, да флиртувате с виртуални момичета и да играете с кукли роботи, които все по-трудно се различават от хората. Когато един ден се върнете у дома с подарък за дъщеря си, намирате копие на себе си. Вашият клонинг, който зае мястото ви и отне живота ви. Ако първото изречение пасва добре на реалността, то следващите са сюжетът на филма „Ден 6” с Арнолд Шварценегер. Усещате ли как струи тази граница между реалност и фантазия?

Къс. За какво говорим тук?

През януари тази година учени от Китайската академия на науките съобщиха за успешно клониране на примати, използвайки същия метод за ядрена трансплантация, който беше използван за клонирането на вече легендарната овца Доли. Тя почина през 2003 г. и много мои връстници гледаха новинарските емисии за това събитие с нескрита изненада, възторг и малко страх.

Клонирана овца. Не е шега! В съзнанието на тийнейджърката тя се превърна в нещо, сравнимо с извънземен киборг, осмото чудо на света в органична черупка. Все пак в онези години интернет се предоставяше в изключително ограничени и скъпи порции и затова не беше лесно да се изрови информация за животното, но по телевизията говореха доста общо и неясно...

Като цяло оттогава науката не стои неподвижна над трупа на клонирана овца, която се превърна в световна знаменитост. Човечеството е напреднало от експерименти с попови лъжички до примати и човешки ембриони. Но на първо място.

Кои са клонингите?

В резултат на клониране се получават клонинги, колкото и изненадващо да звучи. Нека започнем с факта, че дори еднояйчните близнаци могат спокойно да се нарекат клонинги, защото са се развили от едно и също оплодено яйце. Клоновете също са клетките на многоклетъчните организми и дори растенията, получени в резултат на вегетативно (асексуално) размножаване: резници, грудки, луковици, коренища и др. Това е доста древен инструмент за развъждане на растения, благодарение на който ядем поносими зеленчуци и плодове.

Но ако всичко е ясно с растенията, тогава не можете да размножите човек или крава с лук. Ние получаваме набор от гени от нашите родители, тези набори са различни, тъй като нашите майки и бащи са различни. И затова се оказваме различни от просто татко или просто мама. Всеки от нас е уникален! От генетична гледна точка, разбира се. И това е чудесно: колкото повече различни хора има, толкова по-голямо е разнообразието на вида и толкова по-защитен е той от всякакви екологични сътресения.

Как да създадете клонинг по примера на овцата Доли

Доли е родена на 5 юли 1996 г. в Шотландия. Това се случи в лабораторията на Иън Уилмът и Кийт Кембъл в института Рослин. Тя се роди като обикновена овца. Но майка й вече беше отдавна мъртва по време на нейното раждане. Доли произлиза от ядрото на соматичната клетка на вимето на нейната генетична майка. Тези клетки бяха замразени в течен азот. Използвани са общо 227 яйца, 10% от които в крайна сметка са прераснали в ембриони. Но само един успя да оцелее.

Той е израснал в тялото на сурогатната си майка, в която е влязъл чрез трансплантация на клетъчно ядро ​​от донор в безядрената цитоплазма на яйцеклетката на бъдещия му носител. Тестовият субект получи двоен набор от хромозоми само от майка си, чието генетично копие беше.

Доли живееше като нормална овца. Вярно, тя прекарваше по-голямата част от времето си затворена и далеч от близките си. Все пак лабораторен екземпляр. До шестгодишна възраст овцата развива артрит и след това ретровирусно белодробно заболяване. Обикновено тези животни живеят до 10-12 години, но те решиха да евтаназират Доли наполовина, което предизвика много слухове в медиите.

Някои учени, както и медиите, предположиха, че клонирането може да е причината за ранната смърт на овцете. Факт е, че като основен материал за Доли е избрана клетка на възрастен човек с вече скъсени теломери. Това са краищата на хромозомите, които се скъсяват при всяко делене. Този процес се нарича една от основните причини за стареенето.

Но добре, нека учените успеят на една от Земите в множество паралелни вселени. Какво следва? Ами яйцето? Къде мога да намеря сродни видове, достатъчно близки по структура, че да могат да поддържат бъдещи динозаври? И могат ли изобщо да съществуват в съвременната среда? Някои хора не понасят пренареждането на стаята си и горките динозаври ще трябва да дишат въздух, наситен с кислород 21%, вместо 10-15%, с които са свикнали преди милиони години.

Ето защо си струва да разгледаме видовете, които са по-близо до нас по времевата линия. Например, последната прекрасна птица, додото, напусна този жесток свят през 17-ти век, но дори учениците знаят за нея (не съм сигурен за днешните). Всичко това благодарение на анимационния автопортрет на Луис Карол от „Алиса в страната на чудесата“.

В различни музеи са запазени няколко екземпляра от тази птица под формата на препарирани животни. Техните меки тъкани също са запазени, а сред роднините е никобарската гълъбица, която може да роди потомство на додо. Вярно, засега всичко това са само приказки.

Сред известните, но, за съжаление, неуспешни опити за съживяване на мъртъв вид е пиренейският козирог, който изчезна сравнително наскоро - през 2000 г. През 2009 г. се ражда неговият клонинг, който живее само седем минути.

Защо имам нужда от клонинг?

Досега на теория, но не винаги на практика, се обсъждат два вида клониране на хора: терапевтично и репродуктивно. Първият включва клониране на клетки от определени тъкани (не органи) с цел трансплантация. Получените по този начин тъкани няма да бъдат отхвърлени от тялото на пациента, тъй като по същество са негови собствени. Полезно нещо.

Как работи? Взима се клетка на пациент, чието ядро ​​се трансплантира в цитоплазмата (вътрешната среда) на яйцеклетката, която вече е загубила ядрото си. Това яйце се размножава и се развива в ранен ембрион на пет дни. След това в паничките на Петри получените стволови клетки се трансформират в тъкани, необходими на учени и лекари.

Кой може да има нужда от репродуктивен клонинг? Хора, които са загубили свои близки и искат да ги върнат по този начин? Но клонингите не се раждат на правилната възраст. Това се случва само в научната фантастика.

Етични въпроси

Клонирането все още има твърде много неразрешени етични проблеми. А работата с ембриони, дори на много ранен етап от тяхното развитие, води до вълни от критики срещу генетиците. По-специално от религиозни организации. Все пак не могат да одобрят изкуственото създаване на живот и уподобяването на богове.

Освен това репродуктивното клониране на хора е изрично забранено в много страни по света и носи наказателна отговорност. Да, съществуват методи, тествани върху животни и учените не виждат никакви пречки пред клонирането на хора, освен моралните. Проблемът обаче е, че животните не са хора. Не, обичам и уважавам животните (не всички), но фактът остава, че те са вградени в нашата храносмилателна верига. И никой не пита клонинг на крава за мнението й за това колко добре се приготвя една пържола.

Репродуктивното клониране на човек предполага, че той няма да бъде обикновен набор от органи, а с годините ще се формира в личност, която може да бъде коренно различна от оригинала (това по-специално се демонстрира от близнаци). И правният статут на клонинга ще бъде несигурен: какви права и отговорности трябва да има? Как трябва да взаимодейства с оригинала си? За кого ще бъде внук или наследник?

Що се отнася до терапевтичното клониране, то също е забранено в много страни по света. Въпреки че за научни цели винаги може да се направи изключение.

Тя говори за клонирането на хора и ООН. Отрицателна. В Декларацията за клониране на хора от 2005 г. организацията заявява, че прилагането на биологичните науки трябва да служи за облекчаване на страданието и насърчаване на здравето на отделните хора и човечеството като цяло. Документът призовава за забрана на всички форми на клониране на хора, доколкото те са несъвместими с човешкото достойнство и защитата на човешкия живот.

Въпреки това, плахо, свенливо, но неумолимо, все повече изследователски институти започват да изучават терапевтичното клониране. Когато дойде времето, човечеството все още ще трябва да претегля плюсовете и минусите, да разрешава етични проблеми и морални дилеми. Защото прогресът може да бъде забавен, но не и отменен.

Как да клонираме животно? Как да клонираме човек? Как да клонираме растение? Как беше клонирана овцата Доли? И какво е клонинг?

Как да създадете клонинг?

Както е известно, в процеса на размножаване на повечето висши организми дъщерята получава половината от гените от бащата и половината от майката, тоест тя се различава по генотип (набор от гени) както от бащата, така и от майката.

В биологията клонингите са организми, които имат един и същ генотип.

Трябва да се помни, че е почти невъзможно да се получи абсолютно точно копие по време на клонирането - в процеса на индивидуално развитие някои гени могат да „работят“, а някои „мълчат“; активирането на определени гени може да бъде повлияно от външни фактори .

Как да клонираме животно?

Първите успешни експерименти за клониране на животни са проведени в средата на 70-те години на миналия век от английския ембриолог Дж. Гордън, когато е получена нова попова лъжица чрез трансплантиране на ядрото на клетка от попова лъжица в жабешко яйце.

Значителен принос за решаването на проблема с клонирането на бозайници направи шотландска група изследователи от Roslyn Institute и PPL Therapeuticus, ръководена от Ian Wilmut. През 1996 г. те публикуват своите публикации за успешното раждане на овцете Меган и Морган в резултат на прехвърлянето на клетъчни ядра от овчи ембриони в неоплодени овчи яйца. През 1997 г. групата на Wilmut използва ядрото на възрастна (а не ембрионална) клетка и произведе овца на име Доли.

В случая на Доли същата технология за ядрен трансфер е използвана за клониране на животни от ембрионални клетки.

Процесът на прехвърляне използва две клетки. Реципиентната клетка е неоплодена яйцеклетка, а донорната клетка се взема от животното, което се клонира. В случая на овцете Меган и Морган донорските клетки са взети от овчи ембриони, в случая на Доли са използвани диференцирани (възрастни) клетки от долната част на вимето на овца, бременна в четвъртия месец. Бременното животно е избрано, защото вимето на бременна овца активно расте, т.е. клетките му активно се делят и се характеризират с повишена жизнеспособност.

С помощта на микроскоп и две много тънки капиляри ДНК се отстранява от реципиентната клетка, след което донорната клетка, съдържаща ядро ​​с хромозомна ДНК, се свързва с реципиентната яйцеклетка, лишена от генетичен материал.

След това някои от слетите клетки започват да се делят и след като бъдат поставени в матката на сурогатната майка, се развиват в ембрион.

Според специалисти от института Рослин само един от тридесет ембриона, имплантирани на сурогатни майки, се развива нормално.

По-късно беше открито, че „нормално развиващата се“ клонирана овца Доли остарява няколко пъти по-бързо от нейните „нормално родени“ роднини. Според едно от най-вероятните обяснения стареенето се дължи на програмирано ограничаване на броя на деленията и продължителността на живота на всяка клетка на висшите организми. Според една версия това се определя от дължината на крайните участъци на хромозомните рамена - теломерни повторения. С всяко делене на клетката дължината им намалява, което съответно определя остатъчния разрешен живот на клетката. Тъй като клетката на вече възрастно животно, което преди това е претърпяло поне няколко деления, е използвана като донорна клетка при създаването на Доли, теломерите на нейните хромозоми са били малко съкратени до този момент, което може да определи общата биологична възраст на клонирания организъм.

Как да клонираме човек?

От раждането на клонираната овца по целия свят се води дебат за необходимостта да се забрани или разреши клонирането на хора.

Трябва да се помни, че организми с идентичен генотип, тоест естествени клонинги, са еднояйчни близнаци. По същия начин, изкуствено получен „клонинг“ на човек ще бъде само по-младият близнак на донора на ДНК. Точно като близнаците, клонингът и донорът на ДНК ще имат различни пръстови отпечатъци. Клонингът няма да наследи никакви спомени на оригиналния индивид.

Как да клонираме растение?

Клонирането на растения, за разлика от клонирането на животни, е често срещан процес, с който се сблъсква всеки градинар или градинар. Когато едно растение се размножава чрез издънки, резници или пипала, това е пример за клониране. Точно така се получава ново растение с генотип, идентичен с растението донор на издънки. Това е възможно поради факта, че докато растенията растат, клетките не губят способността си да прилагат цялата генетична информация, съдържаща се в ядрото.

по материали от http://www.rusbiotech.ru/ и http://ru.wikipedia.org