История клонирования.
История клонирования живых существ берет свое начало с 1839 года, именно в этом году Теодором Шванном была создана клеточная теория, которая произвела настоящий переворот в области генетики. Основная идея клеточной теории - любая клетка происходит от клетки. Два противоречащих положения теории – наследственность и дифференциация. Долгое время ученые не могли выяснить, какие клетки образуются в процессе деления – идентичные дочерние или производные разные. Неудачи не останавливали ученых, эксперименты продолжались. И в 1883 году немецким цитологом Оскаром Гертвигом была открыта яйцеклетка. В 1892 году Ганс Дрейш проводит эксперимент по разделению двухклеточного эмбриона морского ежа на две отдельные клетки, а затем ему удалось разделить четырехклеточный эмбрион морского ежа на четыре отдельных клетки. Ученому удалось вырастить каждую отдельную клетку в нормальную особь.
После этого эксперимента многие ученые также провели ряд успешных экспериментов, направленные на разделение клеток эмбрионов и выращиванию из разделенных клеток отдельных особей. Но при проведении исследования по развитию нематод были получены противоречивые результаты:
1. Чаще всего наблюдался регулятивный тип развития, т.е. после деления клетки имели различные «судьбы»;
2. В других случаях клетки развивались по мозаичному типу.
Что такое регуляционное и мозаичное развитие?
Регуляция в генетике – это восполнение в развитии каждой клетки ее утерянной части. Так, у многих позвоночных организмов, в том числе и у человека, при раннем полном распаде оплодотворенной, начавшей делиться клетки на части (бластомеры), может образовываться совершенно новый организм. Это происходит в случае определенного сбоя в развитии, при этом части клетки не погибают, а дают жизнь новому организму. Образовавшийся эмбрион не является дефективным, а представляет собой полноценный организм. Ярким примером природного регулятивного развития является рождение однояйцовых близнецов, каждый из которых является самостоятельным организмом, но при этом они имеют одинаковую наследственность.
Ученые считают, что для относительно крупных организмов, дающих не очень много потомства, такое положение дел будет иметь свои плюсы. Но было замечено, что неблагоприятные последствия возникают для небольших организмов (например, некоторых членистоногих). В результате разделения клеток эмбриона на раннем этапе развития развиваются самостоятельные организмы, но они имеют определенные дефекты, например, у них может отсутствовать какой-либо участок тела. Это развитие получило название мозаичное. Ученые считают, что, используя принципы мозаичного развития, можно корректировать организм. Было выявлено, что носителем наследственности является ядро, несущее определенное количество хромосом. Ученые переключают свое внимание с клеточного потенциала на ядерный потенциал. Так Ганс Спиман продолжил свои эксперименты, но экспериментировал уже с пересадкой ядра у амфибий и у морских ежей. Он брал для эксперимента эмбрион из 16 клеток, извлекал одно из ядер и помещал его в зародышевую цитоплазму. В результате слияния ядра с цитоплазмой образовывался вполне нормальный эмбрион. Почему он брал эмбрион из 16 клеток? Результаты эксперимента показали, что потенциал ядер остается неизменным, именно до образования 16 клеток. Уже в то время Ганс Спиман задумал эксперимент о пересадке ядра клетки отдельной взрослой особи в отдельную яйцеклетку, но еще не было достаточных знаний и технических возможностей для осуществления подобного эксперимента. Идея Спимана была осуществлена позже другими учеными.
В России опыты по клонированию живых существ начались в 40-е годы 20-го столетия. Первые эксперименты были проведены эмбриологом Г.В. Лапашовым, в основе которых находился метод трансплантации (пересадки) ядер клетки в яйцеклетку лягушки. Программа «Клонирование млекопитающих» стояла в плане совместной работы двух лабораторий, Л.И. Корочкина и Д.К. Беляева. Начинания советских ученых первоначально хорошо финансировались, но вскоре государство потеряло интерес к этому вопросу.
В конце 80-х годов за рубежом генетические опыты стали проводиться с завидной регулярностью. В 1977 году ученые Оксфордского университета под руководством профессора зоологии Дж. Гердона методом клонирования получили более 50 лягушек. Метод клонирования состоял в том, что из яйцеклетки удалялось ядро и в нее трансплантировались разные ядра из специализированных клеток. В более поздних экспериментах Гордон пытается пересаживать ядра из клеток взрослого организма. Несколько экспериментов привели к тому, что особи проходили «стадию метаморфозы» и превращались во взрослых лягушек, но до полного успеха было еще далеко, так как лягушки рождались очень слабыми, практически не приспособленными к дальнейшему существованию.
Первое успешное оплодотворение в пробирке было проведено в 1943 году, но эксперимент закончился неудачей, через какое-то время эмбрион погиб. Но это не остановило ученых, исследования и эксперименты продолжились, и уже в 1978 году в Англии родился первый ребенок «из пробирки»: это была девочка. Ребенок родился у первой в мире суррогатной матери; зачат ребенок был из донорской яйцеклетки, женщина только выносила ребенка. После этого эксперимента стало ясно, что ребенка может выносить и родить не только его биологическая мать.
В 1987 году ученым из университета имени Дж. Вашингтона после проведения определенных генетических исследований удалось с помощью специального фермента разделить клетки человеческого зародыша, которые были клонированы до стадии 32 клеток.
В 1984 году в лаборатории Стена Вилладсена родился первый клонированный ягненок. Он был получен из эмбриональных клеток несозревшей овцы. Впоследствии в своих экспериментах ученый использовал кролика, козу, обезьяну, свинью и корову. Основой метода было изъятие ядра и перемещение его в яйцеклетку.
В 1994 году Неаль Ферст успешно провел клонирование более зрелых эмбриональных клеток: был клонирован эмбрион теленка, состоящий из 120 клеток. Метод клонирования был таким же, как и у Стена Вилладсена: изъятое ядро пересаживалось в яйцеклетку.
В 1996 году Ян Вильмут повторил опыт Неаля Ферста, но клонировал он не теленка, а овцу. В эксперименте было использовано 270 яйцеклеток, из них только одна дала жизнь новому организму. Впоследствии эмбрион был имплантирован в матку овцы.
Через некоторое время в институте Рослин в Эдинбурге родилось первое клонирование животное, овца Долли. 27 февраля 1997 года на обложке журнала «Nature» появилась первая фотография клонированной овцы. Но уже в июне 1999 года основными темами на встречах ученого мира становятся жизнь и развитие первого клонированного животного – овцы Долли. Были выявлены серьезные нарушения в развитии животного: обнаружены аномалии в хромосомах, вследствие чего организм овцы уже при рождении был биологически преждевременно состарившимся. В начале февраля 2000 года в СМИ появились первые сообщения о том, что овца Долли на самом деле не клонированное животное. Под сомнение был поставлен сам метод создания клонов. 14 февраля 2003 года овца Долли погибла: у животного развилась опухоль легких. По некоторым данным, Долли успела дать потомство. Шесть ягнят появились на свет естественным путем.
Клонирование животных.
Как мы уже знаем, целью клонирования является получение потомства, генетически идентичного той особи, ядро которой было взято для клонирования. Как известно, ядро клетки содержит код ДНК, определяющий основные характеристики всего живого, как растений, животных, так и человека. Помимо этого, ДНК, содержащаяся в митохондриях клетки, является совершенно самостоятельной и зависит от хромосомной ДНК.
Клонирование овцы Долли. В случае с овцой Долли клетки были взяты из тканей вымени взрослой овцы и выращены в среде с 0,5% сыворотки. Ученые пришли к выводу, что эта среда остановила рост клеток на стадии готовности, в результате чего активизировались все гены, клетки стали полностью задействованы. Под воздействием электрических импульсов эти клетки смешались с неоплодотворенными яйцеклетками, из которых предварительно были удалены ядра. В особой среде клетки достигли необходимой стадии развития, и эти эмбрионы вживили в матку уже другой овцы. При проведении эксперимента, смешивания клеток овцы с яйцеклетками было получено 277 соединенных клеток, только 29 из них развились до стадии бластоцита. 29 зародышей вживили в матки 13 овец, но родился только один живой ягненок. Такой низкий результат был получен по той причине, что для клонирования использовались клетки взрослого животного.
Процесс выращивания донорских клеток – это долгий и сложный процесс, донорская клетка выращивается в нескольких средах. Помимо этого, в данном случае необходимо особым образом вырастить измененную яйцеклетку-реципиент и дождаться окончания необходимого срока беременности. Более удачные результаты достигаются, когда в качестве донорских клеток берутся зародышевые клетки (или клетки плода). Однако до тех пор, пока животное не достигнет зрелости, невозможно точно определить, какая особь наиболее подходит для донорских целей. Если бы процент удачных результатов был достаточно высоким, данный метод мог бы существенно облегчить работу животноводов. Генетический набор клонов несколько отличается от генетического набора животного, ядра клеток которого были вживлены в яйцеклетки с удаленными ядрами. Опыты с овцами показали, что можно взять клетки здорового животного и в результате клонирования получить животное с мясом и шерстью идеального качества.
Клонирование лягушек.
Большой вклад в область клонирования животных внес Дж. Гордон. Ученый разработал собственную методику удаления ядер из яйцеклеток: он стал использовать ультрафиолетовые лучи. Также он стал удалять из яйцеклетки собственное ядро и трансплантировать в нее разные ядра, взятые из специализированных клеток. Так в 1962 году Гордон в качестве донора ядер использовал не зародышевые клетки, как это было до него, а уже вполне сформировавшиеся клетки эпителия кишечника плавающего головастика.
Гордон добился следующих результатов:
Примерно из 10% реконструированных яйцеклеток образовались эмбрионы; оставшиеся 90% вообще не развивались;
65% из образовавшихся эмбрионов достигали стадии бластула, 30% - стадии головастика и только 5% развивались в половозрелых особей.
В последующих опытах Гордон и его последователи не смогли подтвердить данные этих первых опытов. Гордон объясняет свои прошлые успехи тем, что появление взрослых особей может быть связано с тем, что среди клеток эпителия кишечника получившегося головастика довольно длительное время присутствовали первичные половые клетки, ядра которых могли быть использованы для пересадки. Гордон пытался несколько раз повторить свой эксперимент, принимая во внимание прошлые неудачи, он решил попробовать извлечь ядра на стадии бластулы и снова пересадить их в новые энуклеированные яйцеклетки. Эту процедуру назвали серийной пересадкой. Используя подобную методику, ученому удалось увеличить число зародышей, которые развивались нормально до более поздних стадий по сравнению с зародышами, полученными в результате первичной пересадки.
Гордон проводил свои опыты и совместно с Ласки, в которых ученые попытались вырастить клетки почек, легких и кожи взрослых животных вне организма в питательной среде. Эти клетки ученые решили использовать в качестве доноров ядер. В результате подобного эксперимента около 25% первично реконструированных яйцеклеток развивались до стадии бластулы. Также было проведено несколько серийных пересадок, в результате яйцеклетки развивались до стадии плавающего головастика. Благодаря этим исследованиям стало ясно, что клетки различных тканей взрослого позвоночного содержат ядра, которые могут обеспечить развитие, по крайней мере, до стадии головастика.
Диберардино и Хофнер продолжили дело Гордона, но проводили опыты над эритроцитами – дифференцированными клетками крови лягушки. Они применяли серийную пересадку этих ядер, в результате чего около 10% реконструированных яйцеклеток достигали стадии плавающего головастика. Была проведена еще серия экспериментов с помощью многократных серийных пересадок (более 100 клеточных циклов) реконструированным яйцеклеткам, но дальше стадии головастика развитие не пошло. Последние эксперименты в области генетики показали, что в случае с амфибиями донорами ядер могут быть лишь зародыши на ранних стадиях развития, потому, как считают некоторые авторы, такие эксперименты правильнее было бы назвать клонированием именно зародышей амфибий, а не просто амфибий.
Опыты с амфибиями также показали, что ядра различных типов клеток одного и того же организма генетически идентичны. В процессе клеточной дифференцировки такие ядра постепенно утрачивают способность обеспечивать развитие реконструированных яйцеклеток, однако серийные пересадки ядер и культивирование клеток вне питательной среды в определенной степени увеличивают эту способность. Клонирование амфибий с каждым последующим экспериментом проходило все успешней, и ученые всерьез задумались об экспериментах по клонированию эмбрионов млекопитающих, а именно мышей.
Клонирование мышей.
Необходимые разработки по клонированию млекопитающих уже были и вскоре опыты по клонированию млекопитающих действительно начались, но они проходили не так успешно, как в случае с амфибиями. Исследования были осложнены тем, что объем яйцеклетки у млекопитающих примерно в тысячу раз меньше, чем у амфибий. Но вскоре ситуация изменилась, ученые научились микрохирургически удалять ядро из оплодотворенных яйцеклеток мыши и пересаживать в них клеточные ядра ранних эмбрионов. Полученные зародыши мышей развивались лишь до стадии бластоциты.
МакГрат и Солтер значительно усовершенствовали методы извлечения ядер и разработали собственную методику введения их в клетку. После многочисленных экспериментов они пришли к выводу, что в качестве доноров ядер необходимо использовать оплодотворенные яйцеклетки (зиготы), только благодаря этому можно добиться получения эмбрионов. В иных случаях реконструированные яйцеклетки развивались только до стадии бластоциты.
Манн и Ловел-Бадж начали свои генетические опыты с того, что пытались выделить пронуклеусы - ядро (мужское, женское) оплодотворенной яйцеклетки из яиц, активированных к партеногенезу (развитие особи с участием только материнских генов), и пересадить их в энуклеированные зиготы мышей. Подобные опыты не удались – эмбрионы погибали на ранних стадиях. Ученые стали получать пронуклеусы из оплодотворенных яиц и пересаживать их в партеногенетически активированные и лишенные ядра яйца. В этом случае зародыши развивались нормально до самого рождения.
Сурани проводя эксперименты, установил, что нормальное развитие обеспечивает только рекомбинации мужского и женского пронуклеусов из разных оплодотворенных яйцеклеток мышей. И наоборот, комбинация 2 мужских или 2 женских пронуклеусов приводят к остановке развития эмбриона, т.е. для нормального развития млекопитающих требуется 2 набора хромосом – отцовский и материнский.
Хоппе проводя генетические исследования, пытался пересадить ядра клеток партеногенетических бластоцит мышей в энуклеированные зиготы. Опыты закончились успешно, ученому удалось получить 4 взрослые самки. Хоппе пришел к выводу, что партеногенетические и андрогенетические зародыши у млекопитающих погибают вследствие различия активности онтогенеза материнского и отцовского геномов. Он ввел новый термин «геномный импринтинг», обозначающий механизм, который отвечает за регулировку этих функциональных различий. В результате своих опытов Хоппе получил 3 взрослые особи, которые являлись генетически идентичными донорской линии. По мнению ученого, чтобы результаты опыта были положительными, необходимо за один прием провести введение ядер-доноров и удаление пронуклеусов из зиготы. После этого реконструированные яйцеклетки следует выращивать вне питательной среды до стадии бластоциты, а затем пересадить в матку самки. Результат эксперимента: из 16 пересаженных бластоцит 3 развились во взрослых животных. В последующих опытах Хоппе в качестве доноров ядер использовал клетки эмбрионов на еще более поздней стадии (7 суток), результат – 3 взрослых особи мышей.
Другим долго не удавалось повторить опыт Хоппе. В научных журналах появились статьи, что ученый фальсифицировал результат. МакГрат и Солтер продолжили генетические опыты и в скором времени они пришли к выводу, что ядра 8-ми клеточных зародышей и клеток внутренней клеточной массы бластоциты не обеспечивают развития вне питательной среды реконструированных яйцеклеток. В этом случае, по мнению ученых, клетки сложно вырастить даже до стадии морулы (эмбрион на начальной стадии развития, образующийся в результате дробления зиготы), а уж тем более до стадии бластоциты. Лучшим результатом может быть развитие 5% ядер 4-х клеточных зародышей до стадии морулы. При этом около 19% реконструированных яйцеклеток, содержащих ядра 2-х клеточных зародышей, смогли достичь стадии морулы или бластоциты. Ученые сделали вывод, что в связи с очень ранней активизацией генома зародыша (на стадии 2 клеток) в эмбриогенезе у мышей клеточные ядра рано теряют тотипотентность. У крупных млекопитающих активация первой группы генов в эмбриогенезе происходит намного позже, на 8-16 клеточной стадии. Именно этим ученые объясняют трудности при клонировании мышей.
Клонирование коров.
В 2004 году бразильские ученые заявили об успешном эксперименте по клонированию коровы. Корова появилась на свет благодаря использованию генетического материала другого клона. Клонированная корова по кличке Виторьоза являлась точной копией другой коровы по кличке Витория, которую клонировали около 3 лет назад. Независимые эксперты провели исследование, по результатам которого стало ясно, что у коровы Витории ученые взяли немного кожи с уха через год после ее рождения. Затем клетки, содержащиеся в этой коже, использовали для клонирования.
Опыт бразильских ученых решили повторить ученые из Аргентины, но не ради научного эксперимента, а с целью улучшения качества и увеличения количества, получаемых от коров молока и мяса. Были проведены необходимые эксперименты, первый клонированный теленок должен был появиться на свет в начале 2001 года, но сведений от ученых о завершении эксперимента не поступило.
В 2003 году в китайской компании «Изиньню» решили провести самый масштабный проект по клонированию коров: в общей сложности они решили получить 479 клонированных коров. По некоторым данным, уже во время первого эксперимента было получено от 20 до 50 клонированных телят, которые появились на свет в деревне Люшику, уезда Урумчи Синьизян -Уйгурского автономного района. Из заявления зампредседателя уездного комитета Народного политического консультативного совета Фэн Лишэ известно, что настоящий проект клонирования крупного рогатого скота реализуется совместно с Китаем, Австралией, Канадой, США и Великобританией и другими странами. В результате реализации первой стадии проекта из 479 коров с клонированными эмбрионами забеременело 10% . этот показатель соответствует передовому уровню. На осуществление данного проекта компания «Изиньню» выделила около 1 млн. долларов. На эти деньги было куплено новейшее оборудование, а также создан институт биотехнологических исследований. Целью проекта было «дальнейшее развитие биофармацевтики и улучшение племенной работы».
Информация к размышлению.
Некоторыми независимыми компаниями были проведены исследования, доказывающие, что мясо и молоко клонированных коров полностью безопасно и ничем не отличается от мяса и молока обычных животных.
«Мясо и молоко от крупного и мелкого рогатого скота и свиней так же безопасны, как те продукты, которые мы едим каждый день», - сказал Стивен Сандлоф, директор ветеринарной службы FDA. Сандлоф призвал различные компании быть осторожнее с заявлениями о том, что их продукты не содержат ничего клонированного, так как «Такие заявления подразумевают, что «неклонированная» продукция более безопасна. FDA намерено борется с такими утверждениями, если они ничем не подтверждены и вводят потребителей в заблуждение». Действительно, в прессе было много информации о вреде генетически модифицированных продуктов, но информация о вреде мяса и молока клонированных животных мне не попадалась.
Генетически модифицированные продукты, например, новые сорта картофеля, получают путем генетического скрещивания какого-либо сорта картофеля с другим растением, в результате чего получается картофель с измененным генным кодом. Ученые утверждают, что клонированные коровы являются генетически идентичными донорской линии, т.е. генетический код коров-доноров и клонированных коров должен совпадать как у однояйцовых близнецов, каждый из которых представляет собой самостоятельный организм, но при этом имеют совершенно одинаковую наследственность. Теперь мы знаем, что ученые работают не просто по увеличению приплода у крупных млекопитающих, но также и по улучшению качества и увеличению количества молока и мяса. Но какими путями это достигается? И не закладываются ли какие-либо генные изменения, которые могут привести к необычным болезням у этих животных (по примеру с Долли) или в дальнейшем вызвать какие-либо болезни, и чего еще хуже, генные изменения у людей, употребляющих в пищу молоко и мясо этих животных? Когда человек задается вопросом, ответ на него всегда приходит. Думаю, что в ближайшее время мы узнаем ответа на поставленные вопросы.
Клонирование кошки.
Первую клонированную кошку удалось получить ученым из Техаса, но котенок получился совершенно непохожим на свою генетическую мать. С генетической точки зрения, котенок, которого назвали Сиси, и мать, совершенно идентичны, но ученых смутил тот факт, что у котенка совсем другой окрас по сравнению с матерью. В ходе эксперимента было создано 87 клонированных эмбрионов кошки, однако выжил всего лишь один зародыш, но ученые были удовлетворены результатом эксперимента, так как до этого им удавалось клонировать лишь мышей, овец, коров, коз и свиней. Ученые опасались, что кошка вырастет не совсем здоровой, поскольку у клонированных животных часто бывает нарушена репродуктивная функция. Но Сиси успешно родила 3 котят. Как сообщается на официальном сайте университета A8rM (Техас), Сиси и ее потомство чувствуют себя хорошо. Кошка Сиси – первая в мире кошка-клон, она родилась в декабре 2001 года.
Клонирование собаки.
В августе 2005 года южнокорейскими учеными был получен первый клон собаки – это щенок афганской борзой.
Этими же учеными был создан клонированный эмбрион человека, а также велись работы по созданию стволовых клеток для 11 пациентов, имеющих различные болезни и повреждения.
Клонирование свиней.
5 марта 2000 года британская компания PPL Therapeutics объявила о том, что в их исследовательском центре родилось 5 поросят. Этот эксперимент примечателен тем, что это первое клонирование, полученное от взрослой особи свиньи, завершившееся успешным результатом. Основной же целью эксперимента было получение измененных органов свиньи, которые будут использованы для трансплантации вместо человеческих органов. Органы свиньи наиболее подходят человеку по размерам. Единственной проблемой является отторжение органа животного человеческим организмом. Именно в этом направлении будут развиваться дальнейшие исследования ученых. В качестве одного из оптимальных путей решения данной задачи, по мнению ученых, является «генетическая маскировка» органов животного, чтобы человеческий организм не смог идентифицировать их как чужие.
Информация к размышлению.
Заманчивые перспективы, которые якобы открыло для человечества клонирование, в настоящее время все больше и больше развенчиваются. В погоне за прибылью генетики оставили развитие селекции и целиком переключились на идею клонирования. Есть предположение, что идея воссоздания идентичной копии человека возникла с целью привлечь большое количество дотаций на исследования. Бесспорно, перспектива клонирования интересна, однако в реальной жизни она должна быть направлена не на создание приспособленных для жизни клонов животных и людей, а на сохранение редких видов животных, растений или на возрождение утраченных. Но ученые выбрали иное направление.
С развитием науки, сложный и трудоемкий процесс клонирования стал возможным. Но уже сейчас существует небезосновательное предположение, что у клонированных животных развиваются различные болезни и живут эти животные в 1,5-2 раза меньше, чем животные, родившиеся в результате естественного оплодотворения.
Предположение ученых, что клонированные животные будут жизнеспособнее и продуктивнее, чем их родители, на практике не оправдалось. Это предположение исходило из того, что при исследованиях было выявлено: у клонированных животных самостоятельное деление клетки идет больше, чем у оригинала. Например, у клонированного быка получалось 90 делений клетки, а у оригинала существует только 60. Был сделан вывод – клонированное животное должно быть более жизнеспособно, чем оригинал. Но почему сделан такой вывод, непонятно. Ведь известно, например, что клетки человека делятся только 50 раз и живет он в среднем 70-80 лет, а клетки быка делятся 60 раз и живет он 15-20 лет. Уже из этого можно было предположить, что продолжительность жизни клонированного животного будет меньше его оригинала.
Деление клеток нельзя отследить внутри организма живого существа, поэтому деление клеток отслеживалось в пробирках, в специальных питательных растворах. Но не исключено предположение, что вне организма клетки в пробирке могут давать больше делений. В целостном же организме клетки организованы, между ними постоянно происходит обмен веществами и информацией. Ученым также было известно, что клонирование не может полностью исключить накопившиеся отрицательные мутации – факторы воздействия окружающей среды. Сильное влияние таких факторов было доказано еще ранее при генетическом обследовании близнецов. Различия между ними были тем больше, чем более были различны условия, в которых они росли. Также известно, что роль среды очень велика в проявлении многих наследственных заболеваний. Чтобы получить здоровый, жизнеспособный клон, необходимо удалить из клетки, используемой для клонирования, все мутационные гены, но в настоящее время это не представляется возможным. Есть также предположение, что если ученые научатся удалять мутационные гены у живых существ, то необходимость в клонировании отпадет.
Также необходимо сказать еще о следующем моменте в пользу полового размножения. При бесполом размножении, к которому относится и клонирование, вредные мутации всегда сохраняются и от оригинала передаются всем, без исключения, потомкам. При половом размножении такие мутации в большинстве случаев приобретают рецессивные признаки, т.е. те, которые не обязательно должны проявиться и с каждым поколением они все больше подавляются. Большинство же клонированных существо обречено на гибель по причине деградации. Только очень малый процент существ, получивших исключительно положительные мутации, способен выжить в перспективе. Именно от таких жизнеспособных особей происходит очередные массовые увеличения численности вида в животном мире. Следует отметить, что эта возможность предполагается исключительно для мелких и простейших животных и растений.
Плодовитость высокоразвитых животных и человека сравнительно невелика, поэтому такой способ размножения, как клонирование, непременно приведет к деградации, так как процесс вымирания происходит быстрее размножения.
Также известно, что конечные клоны практически не соответствуют оригиналу, т.е. исходному генотипу. Ученые уже сделали вывод, что сохранение точной копии оригинала невозможно ни при каких условиях и с течением времени в каждом последующем поколении клонов эта точность идентичности будет ухудшаться. Также не вызывает сомнений, что через 8-10 поколений все положительные показатели клона, взятые от оригинала, изживут себя.
При естественном размножении, чем больше скрещиваются между собой особи с разными признаками, тем сильнее и выносливее потомство. Такой способ размножения позволяет уменьшить недостатки мутационных изменений, неизбежно происходящих в природе.
Генная инженерия.
В древнейших городах Двуречья археологи нашли глиняные таблички с шумерской клинописью. В вавилонских текстах описывается рыба-человек Энки – сын Анну (Неба). Энки занимался созданием разумных существ, производил скрещивание первобытного человека с различными животными, пока не создал человека разумного. Он передал людям письменность, науки, всякого рода искусства, научил их строить города и храмы, устанавливать законы, научил людей сажать и собирать различные плоды. Все тело у Энке было рыбье и покрыто чешуей, под рыбьей головой была голова человеческая и речь его также была человеческая. Он проводил весь день среди людей, не принимая никакой пищи, а когда солнце заходило, «это удивительное существо погружалось в море и проводило ночи в пучине, ибо там был его дом. Он написал также книгу о начале мира и о том, как он возник, и вручил ее людям. В древнейшем городе Шумера существовал его храм Энки-Абзу, т.е. храм «морской бездны». Изображения Энки, рыбы-человека, сохранились и поныне.
Зоофилия.
Загадку появления зверолюдей ученые также объясняют зоофилией, существовавшей в древние времена. Первобытный человек удовлетворял свои сексуальные потребности с помощью животных. Особенно распространено это было в армиях во время военных походов. При каждой армии было стадо овец или коз. Эти животные служили воинам не только провиантом, но и объектами любви. Такая ситуация сохранялась довольно долго. Если верить письменным источникам, в 1562 году при осаде Лиона в итальянской армии наблюдалось массовое дезертирство из-за дефицита овец и коз для соответствующих нужд. А такие ученые древности, как Парацельс и Кардано, а также известный акушер XVI века Лицети неоднократно описывали случаи рождения человекозверей как у женщин, так и у самок различных животных. Подтверждение существования человекоживотных и человекоптиц давно уже находят археологи, просто об этих находках было запрещено говорить, и эта информация была известна только в узких научных кругах.
Люди-животные.
Недавно китайские генетики объявили о том, что им удалось скрестить человека с кроликом. Для этого яйцеклетки крольчихи были освобождены от родной ДНК, после чего в них внесли ДНК человека. Было получено более 400 эмбрионов, которые затем разрушили, получив стволовые клетки для дальнейших экспериментов. Для каких экспериментов? Об этом нам не сообщают. Воодушевленные же успехом, ученые планируют уже в ближайшем будущем создать новый гибрид – человека-мышь. Об этом нам сообщает журнал Cell Research, который издается Шанхайским институтом клеточной биологии и Академией наук КНР. Следует добавить, что подобные опыты проводились учеными из Массачусетса (США) с клетками коровы, но успехом они не увенчались.
Были сообщения и том, что ученые Австралии создали человеко-свиной эмбрион, который планировалось имплантировать в матку свиньи для дальнейшего выращивания. Для получения этого гибрида из клетки человеческого эмбриона изъяли ядро и внедрили в яйцеклетку свиньи. Получился эмбрион в 97% человеческой ДНК и 3% свиной.
Люди-растения.
Читая сказки братьев Гримм, мы узнаем, что в заколдованном лесу вдруг как по волшебству оживают деревья. Не эту ли идею из подобных сказок взяли современные ученые-генетики, и решили создать гибрид человека с растением? Но, тем не менее, откуда бы, не пришла эта идея, из прессы мы узнаем, что идея создания гибрида человека с растением уже захватила научные умы. Так, британские ученые начали выращивать деревья-надгробные памятники. В ядрах клеток этих деревьев содержатся ДНК покойных. Этими разработками занимается компания Bioabsence, которая за год высадила уже 500 генномодифицированных яблонь на могилах усопших. Специалисты этой компании заверяют заказчиков, что каждое дерево и его плоды будут «сходны по внешнему облику» с покойным.
В дальнейшем компания Bioabsence планирует предложить к продаже растения, способные двигаться и элементарно мыслить. Первые экспериментальные тропические лианы уже выращиваются в оранжереях, но увидеть мы их пока не можем, так как доступ в эти оранжереи закрыт для посторонних лиц. Как говорят ученые, лианы очень быстро растут, умеют поворачиваться в сторону человека, приближающегося к ним, и имеют устрашающего вида колючки, способные парализовать или даже убить человека. Большой интерес к этим разработкам уже сейчас проявляют различные службы безопасности.
Человек-кактус по случаю.
Оказывается, что гибриды человека с растением могут появляться не только в специальных экспериментальных лабораториях. Так в одной из своих книг известный писатель и журналист Николай Непомнящий рассказывает о молодой москвичке, решившей съездить с родителями на отдых в Мексику. В окрестностях курортного города Акапулько девушка увидела кактус, сплошь покрытый дымчатыми, пушистыми волосками. Движимая любопытством, она дотронулась до кактуса и почувствовала боль в руке, оказалось, что она укололась острыми колючками. Промокнув салфеткой капельки крови, девушка забыла о случившемся. Однако через какое-то время рука, а за ней и все тело у девушки начало зарастать. Ни удаление их пинцетом, ни сбривание результата не дало: колючки вырастали вновь. Как оказалось, споры кактуса проникли в кожу, прижились и дали поросль. Девушка была в отчаянии, но, вернувшись в Москву, она нашла клинику, где ей с помощью лазера удалили существенную часть колючек и спор. Прошло время, девушка вышла замуж, родила ребенка. Но о том времени, когда она была гибридом человека и кактуса, вспоминает с содроганием.
Вокруг всевозможных гибридов человека с животными и растениями бушуют нешуточные споры. Общественность давно уже бьет тревогу, католическая церковь также хочет остановить ученых. В свою очередь ученые уверяют всех о пользе подобных опытов для человечества. Чем реально могут обернуться для нас эти эксперименты? Хочется надеяться, что не злом.
История клонирования.
На сегодняшний день, когда уже очевидно, что вот так взять и быстро наштамповать армию клонов — одинаковых недочеловеков — не получится, ситуация с клонированием человека, так сказать, утряслась. Особых сенсаций ждать не приходится, но всё же...
Признаться, ошиблись мы в декабре 2001 года, предположив, что первый клон человека появится через 9 месяцев. И хотя это рискованное предположение мы впоследствии убрали, это не помешало читателю спросить в форуме : «9 месяцев прошли. Уважаемая редакция, где обещанный человек?» Действительно, и где?
Вкратце, положение дел таково, что теперь информация о клонировании условно делится на три потока. Первый — учёные отстаивают перед властями возможность клонирования стволовых клеток во имя будущего медицины. Тут есть интересные моменты.
Второй — опальная тройка учёных, засекретивших всё по самое не хочу, делает из недр своих тайных лабораторий заявления, вроде «первый клон человека вот-вот родится». Верить им особо никто не верит, но выслушивают с тревожным интересом.
Третье направление — довольно разношерстное и, пожалуй, местами скучноватое: специалисты предупреждают, спорят или выносят вердикт, что, мол, безнадёжно всё это клонирование, невозможно, но неизбежно. В № 3 не обходится без разнесчастной овечки Долли на фоне клонов, которые мрут, как мухи .
— Доктор Белчмен обвиняется в клонировании человека. Каков вердикт жюри? — Невиновен.
Над всеми этими тремя потоками парит, размахивая крыльями, так называемый этический вопрос, состоящий из: «Нельзя выращивать человека, как растение», «Нельзя выращивать клонов на убой, разбирая их на части», «Клонирование — уничтожение генофонда», «Клоны будут монстрами, уродами, а также недочеловеками, рабами и так далее». Вот именно — и так далее.
В обыденном сознании, меж тем, сохраняется представление, что теоретически можно, как в «Star Wars: Attack of the Clones» — в кратчайшие сроки наклепать не задумывающихся подчинённых, бесстрашных и одинаковых.
Обывателей не смущает и тот факт, что даже учёные-экстремалы из направления №2 упоминают о женщинах-добровольцах, которые, якобы, вынашивают клонов точно так же, как обычных детей. Так же, как обычно, опять же якобы, они собираются этих клонов рожать. Прямо искусственное оплодотворение какое-то — и всё, собственно. Причём, в тайне же — не проверишь, не измеришь.
Далее по порядку. Итак, первый пункт — выращивание стволовых клеток, прогресс в медицине и науке. Тут ни о каком клонировании человека речи нет — наоборот, учёные стараются максимально дистанцироваться от этой горячей темы. Но камнем преткновения стали эмбриональные клетки под предлогом, что нельзя и всё. Нельзя.
Больше всего шума — в США, где президент Буш строго-настрого наказал эмбрионов, какими бы безнадёжными они ни были, не трогать. Есть, говорит, альтернативные способы — плацента, пуповина или что там ещё — вот берите это и работайте со своими стволовыми клетками на здоровье. Буш — он вообще ведь против всего клонирования. От греха подальше.
Сенатор Дебора Ортиз решила пойти наперекор политике Буша.
Американские учёные сперва покорно приняли директиву и стали экспериментировать с разрешённым материалом, но только плохо стало как-то получаться — не годится, нужны эмбриональные. Но закон суров и, значит, пошла из Америки утечка мозгов: не желающие останавливаться на достигнутом, лишённые господдержки учёные устремились из США туда, где можно и где деньги. В Бомбей, к примеру.
Но 8 октября 2002 года, согласно сообщению АВС , сенатор-демократ от Калифорнии Дебора Ортиз (Deborah Ortiz) не выдержала и бросила вызов президенту Соединенных Штатов непосредственно перед государственным собранием: «Мой закон освобождает Калифорнию от действия политики Буша в отношении исследований стволовых клеток».
Не так-то часто сенатор возражает президенту, но тут ситуация особая: три года назад Дебора Ортиз потеряла мать, которая умерла от рака, так что борьбу с онкологическими заболеваниями сенатор считает делом своей жизни.
Короче говоря, по законопроекту Ортиз, штат Калифорния, наплевав на запреты Буша, начинает финансово поддерживать исследования стволовых клеток, и власти трёх-четырёх штатов готовы последовать этому примеру. Разумеется, там дебаты, конференции и так далее. Вот.
Теперь поговорим об опальных клонмейкерах, которых, как общеизвестно, у нас трое: Панайотис Завос (Panayiotis Zavos), Северино Антинори (Severino Antinori) и Бриджитт Буаселье (Brigitte Boisselier). Того же 8 октября 2002 года об их деятельности поступил ряд сообщений. Вот, к примеру, это .
RMX2010 — машина для клонирования компании Clonaid.
На этот раз смысл такой, что первый клонированный человек у них, значит, появится на свет либо в конце 2002-го, либо в начале 2003-го.
Больше других выступает Буаселье, директор компании Clonaid . У нас, говорит, с марта 2002 года женщины лежат с клонированными эмбрионами, причём несколько беременностей вполне жизнеспособны.
Ещё у Clonaid имеется чудо-клономашина — RMX2010 .
Надо сказать, что с Буаселье вообще тяжёлый случай: она состоит в секте Raelian cult, считающей, что люди появились в результате экспериментов по клонированию, которые проводили инопланетяне, а так же уверовавшей в то, что посредством клонирования был возрождён Иисус. Таким образом, Clonaid мало кто воспринимает всерьёз.
Бриджитт Буаселье обещает воспроизвести клон человека максимум в начале 2003 года.
Что же касается оставшихся двух — Завоса и Антинори, то по информации испанской газеты El Mundo, которую приводит InoPressa , они находятся в постоянном контакте друг с другом и Буаселье, в то же время, стараясь обеспечить максимальный уровень секретности своих работ.
В начале октября 2002-го Завос объявил, что возглавляемая им группа учёных проведёт первую имплантацию женщине клонированного эмбриона в конце года: «Я не Франкенштейн и не собираюсь создавать монстров, — подчеркнул Завос.
— Если мы решим подождать, наверняка за нас это сделают другие. Делая шаг вперёд, мы будет действовать максимально осторожно. Могу вас заверить, что в моей группе работают Майклы Джорданы в области клонирования».
Ну да, а также Жоресы Алфёровы в области баскетбола. А итальянец Северино Антинори, тем временем, отмалчивается. Говорят, работает. В общем, ждём вестей и новых обещаний — так что ли?
Все трое опальных клонмейкеров вместе. Слева направо: Антинори, Завос, Буаселье.
По третьему направлению с условным обозначением «Разное» необходимо отметить сообщение от 10 сентября 2002 года. Напомним его: учёные из Центра по исследованию генома института биомедицинских исследований Уайтхеда в Кембридже (Center for Genome Research at the Whitehead Institute for Biomedical Research in Cambridge) пришли к выводу, что в результате клонирования животных почти всегда получается существо с теми или иными отклонениями.
Таким образом, исследование, по их мнению, с небывалой ясностью выявило, что воспроизведение людей путём клонирования — крайне неудачная идея.
Рудольф Джениш (Rudolf Jaenisch) и его коллеги в ходе Слушаний в Национальной академии наук США (Proceedings of the National Academy of Sciences) сообщили, что процесс клонирования подвергает опасности целостность генетической структуры животного.
Были изучены 10 тысяч генов, что стало самым масштабным исследованием в данной области. Выяснилось, что в плацентах клонированных мышей в одном гене из каждых 25-ти имеются отклонения от нормы.
Обложка книжки, которую можно купить через сайт Clonaid за $19,95.
Менее серьёзным генетическим изменениям подверглась печень клонированных мышей. Всё это говорит о том, что клонам, так или иначе, угрожают пневмония, проблемы с печенью, быстрое старение и преждевременная смерть — такие результаты могут стать последним гвоздём, забитым в крышку гроба потенциального клонирования человека.
Учёные сообщили: их исследование доказывает, что независимо от того, насколько нормальным клонированное животное появилось на свет, в будущем проблемы со здоровьем будут расти как снежный ком. Таким образом, клонирование с целью создания человека очень опасно и неэтично.
В приведённом выше сообщении, вылившемся, кстати, в , думается, содержится и ответ упоминавшимся обывателям: клоны не могут быть точной копией того, чьи клетки были использованы.
Гвоздём в крышку гроба — не гвоздём, но 10 сентября 2002 года один из «отцов» Долли Алан Колмэн (Alan Colman), встречаясь с членами Ассоциации зарубежных корреспондентов (Foreign Correspondent Association), сообщил, что клонирование человека неизбежно — рано, говорит, или поздно, но клонируют, вот увидите.
Северино Антинори пока воздерживается от сенсационных заявлений, которых он, впрочем, и так сделал уже немало.
При этом Колмэн, конечно же, не забыл упомянуть, что у Антинори и компании ничего не выйдет, однако: «Без сомнения, есть группы учёных по всему миру, которые при наличии нужных денег осуществят клонирование человека. На мой взгляд, есть и люди, имеющие много денег, у которых хватит ума, чтобы обеспечить деньгами такой проект».
Кому интересно — вот отчёт о встрече корреспондентов с Колмэном. Теперь давайте попробуем суммировать, что мы имеем на сегодняшний день в отношении клонирования человека. Получается, что-то среднее между невозможностью и неизбежностью — как и раньше.
Некоторым процесс клонирования представляется именно так.
Представим, что какую-нибудь Буаселье или неважно кого покажут нам по телевизору с новорожденным на руках и скажет она: «Вот он — первый клонированный человек!»
И что? Ей, само собой, не поверят, затребуют ребёнка на исследование.
Если отдаст, будут этого «клона» мурыжить до последнего, и если не сведут его в могилу экспериментами, то скончается он, прости Господи, от инфекции какой — кто знает, что там с санитарией в секретных лабораториях.
Тем более, что сообщению о повреждённых генах у клонов нет особых оснований не верить — но тут понадобятся, возможно, годы.
И потом мы, блин, помним, чем бывает первый блин...
Член-корреспондент РАН И. Захаров
После успешных экспериментов с млекопитающими клонирование человека, видимо, лишь вопрос времени. Американские ученые заявляют, что готовы приступить к опытам с участием добровольцев - бездетных супружеских пар. Тем не менее в обществе продолжается бурное обсуждение научных, этических и юридических вопросов, связанных с возможным клонированием человека. Одни требуют полностью запретить любые вмешательства на генетическом уровне, другие с нетерпением ждут дальнейших успехов. Проблему анализирует член-корреспондент РАН Илья Артемьевич Захаров, заместитель директора Института общей генетики им. Н. И. Вавилова Российской академии наук.
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Наука и жизнь // Иллюстрации
Начало XXI века ознаменовалось несколькими событиями в биологической науке, которые привлекли к себе широкое внимание. В феврале 2001 года были опубликованы результаты "прочтения" генома человека. В начале мая того же года появились сообщения о первых "генетически модифицированных" детях, родившихся на свет в результате пересадки в яйцеклетку цито-плазматических наследственных структур, а именно митохондрий, взятых из клетки другой женщины. В июне было объявлено об успешном эксперименте по отбору зародышей, свободных от генов, вызывающих наследственные заболевания, до их пересадки в матку матери. Наконец, в ноябре 2001 года общественность взволновало сообщение о первом успехе в клонировании человеческих эмбрионов.
Рассмотрим суть экспериментов несколько подробнее. В середине 1990-х годов коллектив под руководством доктора Дж. Коэна из Института репродуктивной медицины и науки в штате Нью-Джерси (США) разработал и применил так называемую технику переноса ооплазмы, которая позволяла преодолеть врожденное бесплодие женщин, вызванное дефектом митохондрий. В яйцеклетку женщины, страдающей бесплодием, тончайшей пипеткой вводят сперматозоид мужа (который и производит собственно оплодотворение) и капельку цито-плазмы из яйцеклетки здоровой женщины-донора. Перенесенные таким образом цитоплазматические структуры - митохондрии, обеспечивающие снабжение клеток энергией, приживляются в яйцеклетке, восстанавливают нормальный уровень энергетического метаболизма и обеспечивают дальнейшее нормальное развитие яйцеклетки в матке матери, куда она возвращается после микрооперации.
С 1997 по 2001 год эту операцию провели на яйцеклетках 30 страдавших бесплодием женщин. Двенадцать женщин родили детей, причем у трех появились двойни. Сейчас эту технику освоили многие лаборатории.
Изучение митохондриальной ДНК двух младенцев показало, что в их клетках действительно присутствуют митохондрии как родной матери, так и женщины-донора. Переноса какого-либо другого генетического материала, кроме ДНК митохондрий, как и ожидалось, не обнаружили. В широкой прессе об экспериментах сообщили как о первом успешном получении "генетически модифицированных" детей.
Группа под руководством доктора Ю. Верлинского, работающая в Институте репродуктивной генетики в Чикаго, обеспечила зачатие ребенка, свободного от гена, вызывающего рак. Этот ген ребенок мог унаследовать от своего отца, предрасположенного к развитию онкологических заболеваний (так называемый синдром Ли-Фромени, вызываемый мутацией в гене р53). У страдающих этим наследственным недостатком людей раковые заболевания с вероятностью 50 процентов развиваются до 40-летнего возраста, а нередко - еще в детстве. Отец ребенка был гетерозиготным в отношении патологического гена. Это означает, что половина его сперматозоидов получали мутантную копию гена р53, а половина - нормальную. Оплодотворение яйцеклеток будущей матери производилось в "пробирке". В искусственных условиях оплодотворенные яйцеклетки начинали делиться и достигали стадии восьми клеток. Одна клетка такого зародыша изымалась (операция, считающаяся безвредной, так как дальнейшее развитие зародыша протекает нормально) и подвергалась генотипированию - установлению генотипа с помощью современных методов анализа ДНК. Из 18 зародышей 7 оказались свободными от патологического гена. Три из них были помещены в матку матери, которая в конце концов забеременела и родила здорового мальчика. Метод получил название предымплантационной генетической диагностики, и, по словам его разработчиков, может использоваться для предотвращения 45 различных наследственных заболеваний, в том числе тех, которые проявляются или могут проявиться в пожилом возрасте. Предымплантационное выявление генетических дефектов предпочтительнее широко применяемой пренатальной диагностики, когда устанавливают генотип развивающегося в матке эмбриона и в необходимых случаях производят аборт.
Более спорными оказались другие процедуры, произведенные тем же коллективом врачей и генетиков. Вот один из примеров. Родителями был "заказан" ребенок, который стал бы наиболее подходящим донором костного мозга для своей старшей сестры, страдающей смертельной анемией. Такой ребенок по имени Адам Нэш был "произведен" путем отбора эмбрионов и появился на свет в 2000 году; взятые от него клетки действительно позволили спасти жизнь сестры. В институт доктора Верлинского обратились две пары из Великобритании, не получившие в своей стране разрешение на осуществление подобной манипуляции. Эти пары хотели произвести на свет детей, клетки которых помогли бы спасти жизнь ранее рожденных детей, страдающих неизлечимыми наследственными заболеваниями - в одном случае лейкемией, в другом - талассемией.
Лежащая в основе всех рассмотренных работ техника "оплодотворения в пробирке" была разработана в Англии еще в 1978 году. С тех пор по меньшей мере миллион детей появился на свет благодаря этому методу, применяемому в тех случаях, когда женщина не может быть оплодотворе на естественным путем.
Американская биотехнологическая компания АСТ ("Продвинутые клеточные технологии") известна достижениями в клонировании высших животных. Сотрудникам АСТ удалось клонировать крупный рогатый скот, в том числе получить животных с пересаженными чужими генами, и представителя одного из исчезающих видов - быка гаура. Второе направление деятельности АСТ - так называемое терапевтическое клонирование человека. Представители АСТ заявляют, что не собираются помещать искусственно полученные человеческие зародыши в матку женщины, что необходимо для рождения ребенка-клона. Они разрабатывают технологию получения в культуре (то есть вне организма) стволовых клеток. (О стволовых клетках журнал "Наука и жизнь" писал в № 10, 2001 г.) Эти клетки способны превращаться в клетки разных типов. Их можно было бы использовать для "ремонта" пораженных органов, в первую очередь поджелудочной железы, спинного и головного мозга. Такие клеточные "запчасти" успешно приживутся, если они происходят от того же организма, для "ремонта" которого будут использованы. О первом успехе, точнее, первом шаге в направлении к решению этой задачи было объявлено в ноябре 2001 года. Ядро соматической человеческой клетки было перенесено в яйцеклетку, лишенную собственного ядра, и яйцеклетка приступила к делению, образовав зародыш, или клеточный клон, из шести клеток. Это сообщение, сильно взволновавшее общественность, по сути говорит лишь о первой успешной попытке пересадки человеческого ядра, но отнюдь не о получении стволовых клеток или клонировании людей. Чтобы исключить подозрения в намерениях клонировать человека, авторы (справедливо) настаивают на необходимости различать репродуктивное клонирование, чем они занимаются на животных, и терапевтическое клонирование, направленное на получение стволовых клеток, при котором получаемые клеточные клоны не будут переноситься в матку женщины.
Применительно ко многим домашним животным уже достаточно хорошо отработаны методы клонирования, а также методы переноса чужеродных генов, то есть получения трансгенных животных. В основном таких животных создают с целью получения в больших количествах белков, имеющих применение в медицине. Реализуются и другие проекты. Человеческие гены пересаживают свиньям в попытке получить животных, чьи органы можно будет использовать для трансплантации человеку. В январе 2001 года было сообщено о получении первой трансгенной обезьяны (до того подобные эксперименты проводились на более далеких от человека животных). Исследователям из Орегонского центра изучения приматов (США) с помощью безвредного вируса удалось перенести в ооциты макаки-резуса ген медузы, производящий флюоресцирующий белок (за образованием такого белка в организме легко следить). Двадцать эмбрионов, в которые пытались пересадить ген, были помещены в матки приемных матерей; родилось три детеныша, и у одного из них действительно происходило образование светящегося зеленым светом белка. В частности, светились ногти этой первой генетически измененной обезьяны. Описанный эксперимент показывает, какие попытки могут быть предприняты уже в ближайшем будущем с целью переделки генетического аппарата человека.
Эти достижения генетики сразу подняли волну дискуссий не только среди ученых, но и в широкой прессе, и среди политиков. Не будем здесь обсуждать этичность экспериментирования на животных, в частности получения линий животных, заведомо обреченных на раннюю смерть от онкологического заболевания, или попыток генно-инженерными методами улучшить качество мяса сельскохозяйственных животных. Рассмотрим допустимость применения современных генетических и клеточно-эмбриологических методик к человеку с этической точки зрения. Трудно дать определенные ответы на встающие сейчас вопросы не только потому, что эти вопросы новые и суть проблемы недостаточно осознана человечеством, но и потому, что не получили однозначного и для всех приемлемого решения близкие и более старые проблемы - использование противозачаточных средств, аборты, пересадка органов, эвтаназия.
В обсуждаемом нами круге проблем два ключевых вопроса. Первый - с какого момента развития начинается человеческая личность, имеющая право на существование и неприкосновенность. С момента оплодотворения? Имплантации в матку? Развития нервной системы? Рождения? От ответа на этот вопрос зависит, в частности, и возможность экспериментирования на человеческих зародышах, а также возможность их использования в медицинских или каких-то иных целях. Поставленный вопрос, очевидно, имеет непосредственное отношение и к проблеме абортов.
Второй вопрос - допустимы ли какие-либо вмешательства в человеческий геном и если да, то какие и с какими целями. В рамках так называемой генотерапии уже вводят человеческие или чужеродные гены в соматические (телесные) клетки, и это, по-видимому, особых этических и юридических проблем не вызывает. Теперь речь идет об изменениях генома тех клеток, которые образуют "зародышевый путь", то есть потенциально могут дать начало следующим поколениям. Способы такого вмешательства уже сейчас достаточно разнообразны, и они будут все более и более многообразны в самом ближайшем будущем.
Биолог может сформулировать поставленные вопросы, но чисто научного ответа на них нет. Рассматривая эту проблему, надо, по-видимому, отталкиваться от нескольких ключевых положений, которые могут быть сформулированы следующим образом.
- Каждый человек уникален и неповторим по всем своим психическим и физическим качествам (за исключением редко появляющихся однояйцевых близнецов, которые, развиваясь в самостоятельные личности, остаются по большинству свойств копиями друг друга).
- Врожденные свойства человека закладываются в момент слияния родительских половых клеток. Данная пара родителей может произвести миллиарды разных сочетаний своих генов, и какая комбинация реализуется - есть дело Случая (или Бога, если Бог управляет случайностью).
- Во всех обществах и культурах (кроме самых примитивных, где еще не сложился институт семьи) каждый ребенок всегда происходил от двух родителей, которые обычно ему были известны.
- К XXI веку общепризнано, что человек не является товаром; торговля людьми относится к явно криминальной сфере.
- Широко принимается, что лишение человека жизни является недопустимым. Это положение, однако, достаточно спорно, как применительно к практике смертной казни по решению суда, так и к эвтаназии - помощи в безболезненном уходе из жизни неизлечимых и физически страдающих больных.
- С научной точки зрения не следует стремиться к генетическому "улучшению" человеческого рода; во-первых, разнообразие является условием благополучного существования любой популяции живых организмов, в том числе и человека; во-вторых, невозможно на научной основе сформулировать критерии, которым должен соответствовать "идеальный человек".
Отталкиваясь от этих положений, попробуем рассмотреть недавно проведенные или ожидаемые эксперименты с человеческими клетками и зародышами.
Терапевтическое "клонирование". На самом деле эта процедура настоящим клонированием не является, поскольку не сопровождается помещением способного к развитию зародыша в матку женщины. Речь идет о манипуляциях с соматическими клетками, приводящих к их "омоложению". Получение таким образом стволовых клеток для использования в медицинских целях принципиально не отличается от пересадки кожи с одной части тела на другую при лечении ожогов или трансплантации костного мозга от одного человека другому. Употребление при этом термина "клонирование" только создает ажиотаж и вводит в заблуждение.
Репродуктивное клонирование. Если полученный "в пробирке" зародыш с генетическим материалом соматической клетки возвращается в матку, создается возможность действительно получить клон, то есть существо, копирующее физические и врожденные психические свойства донора генетического материала. Вероятно, такие дети появятся в ближайшие годы - слишком уж много говорится об этой возможности. Опасности для генетического благополучия человечества (для человеческого генофонда) клонирование представлять не может - эта процедура никогда не заменит естественное воспроизводство и не сможет заметным образом сократить разнообразие генотипов в человеческих популяциях. Естественно-научные возражения против клонирования заключаются в том, что технически процедура недостаточно отработана и может привести к появлению физически дефектных детей. Кто в таком случае несет за это ответственность? Кто будет содержать и воспитывать неполноценного ребенка? Сомнительность с этической точки зрения процедуры клонирования состоит в том, что нарушаются естественные принципы уникальности личности и происхождения каждого человека от двух родителей. Можно опасаться, что в семье и обществе "клонированный" ребенок не будет чувствовать себя комфортно, а его психическое развитие заведомо будет проходить с искажения ми. С религиозной точки зрения рождение каждого человека выражает промысел Бога (при этом предполагается, что Бог управляет случайностью, или, иначе говоря, "играет в кости"). В таком случае смерть человека есть тоже Божий промысел, следовательно, надо осуждать и реанимацию, особенно выведение человека из состояния клинической смерти. Последнее, однако, делается с благой целью - помочь человеку. Тогда надо рассматривать и оценивать и мотивы для клонирования: есть ли это тщеславие, эгоизм, стремление к материальной выгоде или желание бесплодных родителей иметь детей, воспроизводящих их генотип. Можно представить и такую ситуацию, когда 50-летние родители, потерявшие сына или дочь, хотят воспроизвести своего ребенка. Если соматические клетки были соответствующим образом законсервированы при жизни человека, они могут быть использованы для клонирования.
Рассмотрение мотивов для клонирования переводит проблему из этической или религиозной плоскости в юридическую: допустимость клонирования в каждом конкретном случае могла бы решаться так же, как и вопрос об усыновлении ребенка (разумеется, с возможностью ошибок, криминальных ситуаций и тому подобного).
Производство генетически модифицированных детей. Первые такие дети были получены доктором Коэном. Как указывалось, в этих случаях в оплодотворяемую in vitro яйцеклетку пересаживали митохондрии другой женщины. Если все полученные с помощью этой процедуры дети развиваются нормально (сообщения о противном не было), то трудно найти весомые аргументы против данного метода преодоления бесплодия. В митохондриальной ДНК находится 37 генов; от женщины - донора цитоплазмы ребенок получил 37 генов вдобавок к 30 000 генов от матери и 30 000 генов от отца. Трудно признать, что у данного ребенка две "матери" (к тому же надо напомнить, что митохондриальные гены не сказываются заметным образом на физических или психических признаках). Нельзя опасаться и каких-либо юридических коллизий в случае проведения таких операций. Пересадка митохондрий в яйцеклетку может восприниматься так же как, например, переливание донорской крови новорожденному с той, конечно, разницей, что пересаженные митохондрии могут сохраняться в клетках в течение жизни и даже быть переданы потомству (если полученный таким образом ребенок - девочка).
Подобные эксперименты открывают путь для пересадки в человеческую яйцеклетку чужих ядерных генов. Пересадка отдельных генов человека в яйцеклетку с лечебными целями вряд ли может вызывать возражения. Показания к подобным пересадкам следует ограничивать решением медицинских задач. Удовлетворение родительского тщеславия (например, придание будущему ребенку генов каких-либо выдающихся способностей - в перспективе это может стать реальным) должно быть исключено.
Следует запретить и пересадку генов других организмов, поскольку возможные последствия таких манипуляций заранее рассчитать невозможно, а с эмоциональной, этической или религиозной точек зрения создание человека с животными (растительными, бактериальными) генами, скорее всего, будет вызывать общее неприятие.
Производство детей запланированного или желаемого генотипа. Речь идет об отборе среди многих полученных "в пробирке" зародышей тех, которые имеют желаемый генотип. По мере достижения все большего успеха в расшифровке генома человека число генных вариантов, которые можно будет тестировать, стремительно возрастет. Проведение искусственного отбора эмбрионов есть явное стремление к соперничеству с Божьим промыслом и, очевидно, с религиозной точки зрения будет осуждаться. Когда речь идет об исключении зародышей с явно патологическими генами, чисто научных возражений быть не может. Сколь, однако, далеко можно идти по этому пути? Вправе ли родители "заказывать" ребенка с генами долголетия, музыкальных или математических способностей, с определенным цветом глаз или формой носа? Все это в ближайшие 10 лет может стать реальным. Как и в других случаях, по-видимому, должны рассматриваться цели данной манипуляции и обоснованность желаний родителей. Разумеется, законодательные ограничения будут способствовать уходу части клиник и лабораторий репродукции "в подполье", однако серьезной общественной опасности деятельность подобных клиник представлять не может из-за ограниченного круга их клиентов. Проблема состоит в том, что ребенок превращается в товар и может стать не целью, а средством. Так уже происходит при использовании клеток "запланированного" ребенка для лечения его ранее родившихся братьев и сестер. Легко представить цепочку вариантов такой ситуации, ведущую к преступлениям.
Итак, достижения экспериментальной генетики и эмбриологии позволяют производить на высших организмах совершенно фантастические эксперименты. Многие из этих достижений могут быть применены и к человеку. Открывающиеся возможности требуют широкого обсуждения, причем не только в среде специалистов. Обществу необходим если не консенсус, то, во всяком случае, определенное мнение большинства о приемлемости или недопустимости тех или иных генетических манипуляций (как, например, выработалось отношение к аборту и к эвтаназии). Разумеется, общественность должна быть хорошо информирована о сути новых достижений науки, о получаемых результатах и о возможных негативных последствиях.
Создание животных и растений с заданными качествами всегда было чрезвычайно заманчивым потому, что это означало создать организмы устойчивые к болезням, климатическим условиям, дающие достаточный приплод, необходимое количество мяса, молока, плодов, овощей и прочих продуктов. Однако клонирование целых высокоорганизованных организмов - процесс гораздо более сложный. Животные клетки, в отличие от растений не обладают тотипотентностью, поэтому вырастить целый организм из нескольких соматических клеток невозможно. Для клонирования животных приходится использовать процедуру переноса ядер:
1) из яйцеклетки микропипеткой удаляют собственное ядро и на его место помещают ядро соматической клетки;
2) затем индуцируют деление получившейся «зиготы» вне организма, либо в организме промежуточного (первого) реципиента (в перевязанном яйцеводе овцы);
3) полученный эмбрион на стадии бластоцисты помещают в матку суррогатной матери (окончательного, второго реципиента), где их развитие происходит до рождения детеныша.
Первый опыт клонирования земноводных датируется 1952. Впоследствии удалось клонировать также мышей, кроликов, овец, свиней, коров и обезьян. Одним из первых успех сопутствовал советским ученым Пущинского НЦ - в 1987г. появилось первое клонированное животное – мышь. Для этого из яйцеклетки мыши удаляли ядро, а затем вводили в яйцеклетку ядро из эмбриональной мышиной клетки. Т. е. был использован генетический материал соматической, но недифференцированной (неспециализированной) эмбриональной клетки .
В начале же 1990-х годов исследования ученых обратились и к крупным млекопитающим. В 1996 г. группой Вильмута было первое млекопитающее, полученное из ядра взрослой соматической клетки - овца по кличке Долли. Она прожила шесть с половиной лет и оставила после себя 6 ягнят, что вполне может говорить об успехе этого эксперимента. В дальнейшем были проведены успешные эксперименты по клонированию различных млекопитающих (козы, свиньи, коровы, бычков) с использованием ядер, взятых из взрослых соматических клеток животных, а также взятых у мёртвых, замороженных на несколько лет животных.
Надо сказать, что эксперименты, в которых использовали клетки эмбриона, изолированные на ранних стадиях развития до начала их дифференцировки, были более успешными. Дело в том, что по мере роста и развития животного соответствующие его гены "включаются" и "выключаются" в строго определенное время, что обеспечивает гармоничное формирование и функционирование всех частей сложного организма. У взрослой особи гены, регулирующие процессы в специализированных (дифференцированных) клетках, должны работать без сбоев, выполняя характерную именно для этой части тела программу: малейшие нарушения могут привести к болезни и даже гибели особи. Таким образом, клонирование животных из их взрослых клеток путем перепрограммирования последних на нормальное эмбриональное развитие представляет собой хотя и выполнимую, но крайне сложную задачу, которую многие специалисты считали неразрешимой.
Процедура переноса ядер часто сопровождается повреждением внутриклеточных структур, что приводит к гибели большинства зародышей: выход потомства не превышает 10-15 % от количества полученных «зигот». Кроме того, из-за отсутствия среди исследователей однозначного мнения о влиянии переноса ядер на здоровье и продолжительность жизни животных, в настоящее время действует мораторий на эксперименты по клонированию человека. В некоторых странах (США, Великобритания) на законодательном уровне разрешено терапевтическое клонирование человека, когда развитие человеческого эмбриона останавливается в срок не позднее 14 дней, после чего эмбрион используется для получения стволовых клеток. Однако законодатели многих стран опасаются, что легализация даже терапевтического клонирования может привести к его переходу в репродуктивное.
Сама идея клонирования Homo sapiens ставит перед человечеством ряд нерешенных проблем:
·технологические : невозможность достичь стопроцентной чистоты опыта (полного повторения) обуславливает некоторую не идентичность клонов, по этой причине снижается практическая ценность клонирования. Точное воспроизведение организма, даже при естественном клонировании, невозможно, поскольку при клонировании копируется генотип, а не фенотип. Кроме того, даже при развитии в одинаковых условиях клонированные организмы не будут полностью идентичными, так как существуют случайные отклонения в развитии. Это доказывает пример естественных клонов человека - монозиготных близнецов, которые обычно развиваются в весьма сходных условиях. Родители и друзья могут различать их по расположению родинок, небольшим различиям в чертах лица, голосу и другим признакам. Они не имеют идентичного ветвления кровеносных сосудов, также далеко не полностью идентичны их папиллярные линии. Хотя конкордантность многих признаков (в том числе связанных с интеллектом и чертами характера) у монозиготных близнецов обычно гораздо выше, чем у дизиготных, она далеко не всегда стопроцентная. Клонированный организм будет отличаться от материнского за счет:
Соматических мутаций,
Влияния окружающей среды на фенотип
Случайных отклонений, возникающих в ходе онтогенеза.
Из экспериментов с клеточными культурами известно, что у всех позвоночных животных число циклов деления клеток ограничено. Это значит, что если взять клетку взрослого человека, уже прошедшую какую-то часть циклов размножения, то эта клетка и донор закончат свою жизнь ровно с той же скоростью.
· социально-этические : возможные неудачи приведут к созданию неполноценных людей. Как поступать с ними? Имеет ли человек право уничтожать неполноценный клон и как это расценивать (как убийство?). При терапевтическом клонировании проблемой является создание человека лишь для немедленного умерщвления, так же практически неизбежное при современных методиках, например при ЭКО, создание сразу нескольких идентичных клонов, которые практически всегда уничтожаются. Использование клонирования для получения отдельных органов с целью пересадки, предполагает необходимость вырастить весь организм, а не его часть, т.к. в организме существует динамика сложнейших взаимосвязей, индукционных процессов.
· этико-религиозные : клонирование - создание жизни искусственным, противоестественным способом. Проблема в возможности потери уникальности личности.
· социально -правовые : вопросы отцовства, материнства, наследования, брака и др.
· биологические : долгосрочная непредсказуемость генетических изменений. Нет необходимой информации о последствиях для человечества.
Генная терапия
Генная терапия (генотерапия) – это лечение наследственных болезней путем введения пациенту здоровых генов, помимо или вместо дефектных. При этом "маневрированиие" с генетической информацией в живом организме человека требует решения множества сложных технических задач:
Ввести чужеродный ген в клетку и добиться его встраивания в подходящий участок хромосомы
Добиться последующей экспрессии("включения") нормального гена путем введения химических стимуляторов
- «выключить» дефектный ген или вызвать его обратную мутацию
Этиологическое лечение какого-либо наследственного заболевания предполагает изменение структуры ДНК не в одной клетке, а во всех функционирующих клетках (и не только функционирующих).
Сложности этой задачи очевидны, хотя методы для их решения уже имеются в настоящее время.
Первая успешная попытка применения генотерапии в клинической практике была предпринята в 1990 г. в США: ребенку, страдающему тяжелым комбинированным иммунодефицитом, вместо дефектного гена, аденозиндезаминазы ввели его неповрежденную копию. К сожалению, полного излечения достичь не удалось, т.к. требовались повторные введения того же гена в новые клоны лимфоцитов. Сегодня на различных стадиях разработки находится более двухсот различных проектов генной терапии, направленных на лечение моногенные заболеваний (фенилкетонурии, гемофилии, талассемии, муковисцидоза, лизосомных болезней накопления и других).
В лечение генами существуют несколько подходов и технологий . Гены можно вводить в половые клетки, в клетки эмбриона на ранних стадиях развития, либо в соматические клетки.
При работе с половыми и эмбриональными клетками предполагается, что «здоровый» ген попадет во все клетки реципиента. Тем самым происходит исправление его собственного генотипа, и, что важно, создадутся условия для оздоровления генофонда будущих поколений. Однако в настоящее время подобные исследования находятся под запретом по этическим причинам.
Генотерапия соматических клеток получила большее развитие, она затрагивает только организм самого пациента. Генетическая модификация может производиться:
· in vivo - непосредственно в организме больного. В этом случае предусмотрено прямое введение последовательностей ДНК в ткани больного, что сопряжено с техническими трудностями по целенаправленной доставке ДНК к определенным типам клеток. Пока заметные успехи достигнуты только в разработке аэрозольных вакцин для лечения легочных заболеваний.
· ex vivo – вне организма больного, что предполагает выделение и культивирование специфических типов клеток пациента, введение в них чужеродных генов, отбор трансформированных клеток и их возвращение в организм больного.
Все перечисленные методы используются для так называемой заместительной терапии - когда дефектный ген в геноме сохраняется, а внесенная копия заменяет его по функциям. Вероятно, в будущем станет возможно проведение корректирующей терапии , направленной на исправление дефектов «больного» гена.
Представлены основные этапы научных исследований, зарождения и восприятия идеи клонирования в современном мире, возможные области применения и технологии клонирования человека.Введение
Шестьдесят лет назад немецкий эмбриолог, лауреат Нобелевской премии Ганс Шпеман (Spemann) впервые поставил вопрос о целостности и идентичности генома в течение всей жизни организма. Он же предложил эксперимент по переносу ядра какой-нибудь дифференцированной клетки в яйцеклетку с предварительно разрушенным собственным ядром.
Совместно с Дришем (Driesch) он впервые показал, что ядра ранних эмбрионов морских ежей и тритонов тотипотентны, т.е. способны обеспечивать развитие любых типов клеток.
Естественно встал вопрос, действительно ли рост, развитие и дифференциация эмбриона затрагивают необратимые модификации генома в соматических клетках.
Ниже приведены некоторые сведения об экспериментальном клонировании животных, отраженные в литературе.
Так, эксперименты, начатые в 1952 г. и проведенные на амфибиях , показали, что из ядер, полученных из клеток ранних эмбрионов, можно клонировать взрослый организм. Однако ядра клеток взрослого животного могли развиваться только до стадии головастика и не могли создавать взрослого клона .
Пересадка ядер у млекопитающих впервые была предпринята на мышах в 1983 г. Более 90% реконструированных зигот мыши, получивших пронуклеусы от других зигот, успешно достигали стадии бластоцисты . Однако когда переносили ядра из 4-, 8-клеточных эмбрионов или ядра внутренней клеточной массы в энуклиированные яйцеклетки, ни одна зигота не достигала стадии бластоцисты .
Опыты по клонированию других видов млекопитающих методом переноса ядер эмбриональных клеток имели определенный успех, и были получены клоны овцы, коровы, кролика, свиньи, козы . Причем первые клонированные овцы родились после переноса ядер 8- 16-клеточных эмбрионов . Потомство у коров и овец было получено также после переноса ядер тотипотентных клеток короткоживущей клеточной культуры, полученной из ранних преимплантационных эмбрионов .
Перенос ядер эмбриональных клеток можно осуществлять между близкородственными видами, например между M.musculus и M.caroli . В то же время на последней ежегодной встрече 1997 г. Международного общества по переносу эмбрионов (International Embryo Transfer Society) в Бостоне исследователи из Университета Висконсия-Мадисон сообщили об успешном клонировании 70 эмбрионов при использовании энуклиированных яйцеклеток коров и ядер от эмбриональных клеток овец, свиней, крыс и обезьян. Реконструированные эмбрионы культивировали до 60-120-клеточной стадии. Однако не было получено ни одной беременности после переноса эмбрионов.
В 1997 г. Рослинский институт совместно с биотехнологической компанией PPL Therapeutics объявили о клонировании 5 овец с помощью переноса ядер клеток фибробластов плода, в которые предварительно были введены искусственно созданные генетические конструкции. Две полученные таким образом трансгенные овцы несли ген фактора свертываемости крови IX человека. Предполагается, что данный высокоценный белок будет экспрессироваться с молоком овец. Таким образом, интеграция чужеродной ДНК в геном фибробластов не нарушила, которая контролирует эмбриональное развитие овец .
Оригонский региональный исследовательский центр по изучению приматов сообщил о клонировании двух обезьян при использовании ядер клеток эмбриона на стадии дифференцировки .
Американская биотехнологическая компания ABS Global Inc. сообщила о рождении в феврале 1997 г. бычка, полученного с помощью технологии клонирования и с использованием ядер первичных стволовых клеток 30-дневного эмбриона .
Все приведенные выше работы были выполнены с помощью переноса ядер эмбриональных недифференцированных или частично дифференцированных клеток плодов и эмбрионов и считалось, что получить клон с использованием ядра полностью дифференцированной клетки взрослого организма невозможно.
Та самая Долли
Наибольший резонанс общественности, в том числе и научной, вызвала работа Уилмута (Wilmut) с коллегами, появившаяся в февральском номере Nature за 1997 г. Это единственная на сегодняшний день опубликованная научная статья, посвященная получению живого потомства после переноса ядра, взятого из соматической клетки взрослого животного.
Вкратце результаты этой работы таковы. Были получены три новые клеточные популяции из клеток 9-дневных преимплантационых эмбрионов, 26-дневных плодов и клеток молочной железы 6-летней овцы. Ядра из данных клеток переносили в предварительно энуклиированные неоплодотворенные ооциты овцы. С помощью электропорации стимулировали слияние кариопласта с цитоплазмой и активацию ооцита . Реконструированные таким образом ооциты культивировали in vivo до стадии морула/бластоциста и переносили суррогатным овцам - реципиентам. Из 834 удачно реконструированных ооцитов было получено 8 живых ягнят, причем из 277 ооцитов, в которые переносили ядра клеток взрослого животного, получена только одна - знаменитая Долли .
Развитие эмбрионов, созданных путем переноса ядер, в первую очередь зависит от сохранения плоидии реконструированного эмбриона и создания условий, необходимых для нормальной регуляции экспрессии генов во времени и пространстве. Основополагающим фактором, по всей видимости, является стадия клеточного цикла донора и реципиента и взаимодействие между ними.
Так, если ядра клеток, находящихся на стадии S или G2, переносят в ооциты, находящиеся на стадии МII, они имеют тенденцию проходить дополнительную ДНК-репликацию и преждевременную конденсацию хромосом, что ведет к анеуплоидии и аномальному развитию реконструированного ооцита . Уилмут преодолел эту проблему с помощью трансплантации ядер из клеток, которые были блокированы на стадии G0 диплоидной фазы путем истощения содержания сыворотки в культуральной среде. Перенос ядер на этой стадии лучше с цитоплазмой ооцита, уменьшая случаи хромосомных аномалий. Этим можно объяснить существующие трудности в клонировании мышей: ядра эмбриональных клеток в ранней преимплантационной стадии в основном находятся в S и G2, и очень трудно (или почти невозможно) блокировать эмбриональные стволовые клетки на стадии G0 путем истощения сыворотки.
Другими факторами, которые могли влиять на успешный исход работы Уилмута, являются 1) большая доступность хроматина (за счет деспирализации ДНК) из клеток на стадии G0 ооцитарному ремоделирующему фактору/факторам; 2) начало транскрипции эмбрионального генома овцы на 8-16-клеточной стадии (у тех же мышей начало транскрипции происходит уже на поздней двуклеточной стадии). Теоретически такая поздняя активация генома позволяет эмбриону овцы в течение, по крайней мере, двух клеточных циклов репрограммировать и ремоделировать ДНК трансплантированного ядра взрослой клетки. Если последний аспект действительно играет значительную роль в данном эксперименте, будет очень трудно воспроизвести результаты клонирования на других видах млекопитающих, у которых активация эмбрионального генома происходит на более ранних стадиях, чем у овцы .
Своей работой Уилмут с коллегами продемонстрировали, что ядра клеток молочной железы взрослой овцы могут быть при определенных условиях репрограммированы цитоплазмой ооцита и дать развитие новому организму. Полученные данные заставили по-новому посмотреть на процесс клеточной дифференциации. Этот процесс, как оказалось, не носит необратимый характер. Совершенно ясно, что цитоплазматические факторы способны инициировать развитие нового организма на основе генетического материала ядра взрослой полностью дифференцированной клетки. Таким образом, биологические часы могут быть повернуты вспять, и развитие организма может начаться из генетического материала взрослой дифференцированной клетки, что полностью противоречит ранее общепринятой биологической догме.