Клонирование: а король-то голый!
НЬЮ-ЙОРК. Сенсационное заявление американского ученого Ричарда Сида о том, что через 90 дней он собирается приступить к первому эксперименту по клонированию человека, стало новостью недели. По мнению ученого, клонирование — «легитимный способ борьбы с бесплодием», что будет способствовать прогрессу человечества. Методика, которую он собирается использовать, — та же, что и при получении первого клона млекопитающих — овцы Долли.
ВАШИНГТОН. «Опасными и морально неприемлемыми» назвал планы по клонированию человека президент США Билл Клинтон...
Планы по клонированию человека могут зародиться только в мозгу «сумасшедшего ученого». Таково мнение министра здравоохранения и социальных служб США Донны Шалейла.
ЛОНДОН. По словам Яна Вильмата, который руководил работами по созданию Долли, он и его коллеги — против клонирования человека. «На биологическом уровне это нереалистично».
ВАРШАВА. Как считает польский ученый Яцек Модлински, только жаждой сенсаций и желанием получить любой ценой широкую известность можно объяснить намерение Ричарда Сида начать работы по генетическому копированию человека.
БОНН. Попытки клонировать человека могут привести к катастрофическим последствиям для всего человечества, считают ведущие генетики Германии.
МОСКВА. Ведущий российский специалист по клонированию в принципе не против генетического копирования человека. Однако он считает, что подобные деликатные вопросы должны строго контролироваться государством.
РИМ. По мнению директора Центра биоэтики епископа Элио Сгречча, с этической точки зрения это ошибочный путь — пытаться распространить бесполое размножение в человеческом обществе.
Ознакомившись с этими и многими аналогичными высказываниями специалистов и общественных деятелей, содержащимися в одном из последних выпусков ленты «Вести с пяти континентов» (ИТАР-ТАСС), наша редакция поняла, что, кажется, настала пора всерьез разобраться с проблемой, о которой идет речь, и рассказать читателям, что же это все-таки такое — генетическое клонирование, возможно ли оно и если да, то что нас всех ожидает в будущем?
По нашей просьбе на эти вопросы отвечает известный ученый-биолог Леонид Иванович Корочкин,
специалист в области экспериментальной эмбриологии и генетики развития.
— ...Но вот такой вопрос меня беспокоит: ежели Бога нет, то, спрашивается, кто же управляет жизнью человеческой и всем вообще распорядком на земле?
— Сам человек и управляет...
М.А.Булгаков. Мастер и Маргарита
Чем закончилась эта знаменитая дискуссия на Патриарших прудах — известно: атеисту Берлиозу отрезало голову. Хотя сразу предупреждаю читателя, что приведенные в эпиграфе строки я использую сейчас вовсе не для того, чтобы противопоставить два мировоззрения — религиозное и атеистическое. По данному вопросу — кто (или что) высший творец и «управитель» — у каждого собственное мнение, и на здоровье. Дело в другом: насколько человек (в общем виде — человечество) может или должен управлять собою же. Да, наука — это мощнейшее воплощение разума. Но сон разума, как известно, рождает чудовищ... Впрочем, к делу.
В последнее время пресса и телевидение все больше и больше уделяют внимание проблеме так называемого клонирования животных и человека, давая информацию зачастую неверную и предоставленную недостаточно компетентными людьми. Поэтому попробуем объективно разобраться с теми фактами, которые реально существуют в этой области.
Прежде всего договоримся о том, что следует понимать под клонированием животных и что такое клон. По принятому в науке определению, клонирование — это точное воспроизведение того или иного живого объекта в каком-то количестве копий. Вполне естественно, что все эти копии должны обладать идентичной наследственной информацией, то есть нести одинаковый набор генов.
В ряде случаев получение клона животных не вызывает особого удивления и относится к рутинной процедуре, хотя не такой уж и простой. Генетики получают подобные клоны, когда используемые ими объекты размножаются посредством партеногенеза — бесполым путем, без предшествующего оплодотворения. Естественно, те особи, которые развиваются из той или иной исходной половой клетки, будут в генетическом отношении одинаковыми и могут составить клон. У нас в стране, например, блестящие работы по клонированию такого рода выполняет на шелкопряде с помощью разработанной им специальной методики академик Владимир Александрович Струнников. Выведенные им клоны шелкопряда замечательны своей высокой продуктивностью по выработке шелка и славятся на весь мир.
В эмбриологии тоже известны методы получения клонов. Если зародыш морского ежа на стадии раннего (именно раннего!) дробления искусственно разделить на составляющие его клетки-бластомеры, то из каждого такого бластомера разовьется целый организм. Однако в ходе последующего развития зародышевые клетки теряют эту способность, поскольку становятся все более и более специализированными.
В принципе можно использовать и ядра так называемых стволовых эмбриональных клеток, которые еще не стали жестко специализированными. Эти ядра пересаживают в яйцеклетки, из которых удалено собственное ядро, и такие яйцеклетки в ходе дальнейшего развития опять-таки могут образовать клон генетически идентичных животных. Случаи своеобразного «естественного» клонирования известны и у человека — это однояйцевые близнецы; сей редкий феномен (0,5% от всех родов) обязан разделению оплодотворенной яйцеклетки на два бластомера, которые в последующем развиваются самостоятельно.
Однако нынче речь идет о клонировании другого рода — скажем, о получении ряда точных копий того или иного взрослого животного, «прославившегося» какими-то своими выдающимися качествами (рекордными надоями молока или высоким настригом шерсти), а кроме того, о возможности клонирования некоего ученого мужа, или политика, или артиста, особо ценного для человечества в силу его несомненной гениальности. Вот тут-то и возникают весьма и весьма большие сложности, в которых нам предстоит разобраться.
У меня проблема клонирования ассоциируется с образом вооруженного до зубов полицейского, и вот почему.
В 1973 году, когда я был еще выездным (в последующем в науке возросла руководящая роль партии, и меня 15 лет за границу не выпускали, даже в Болгарию), мне довелось участвовать в очередном Международном генетическом конгрессе в городе Беркли (США) в составе советской, достаточно представительной делегации.
В Штаты мы прилетели поздно ночью, общественный транспорт уже не работал, а члены организационного комитета преспокойно спали в своих коттеджах. Мы, однако, не растерялись, разбились на четверки, взяли такси и добрались до отеля. Наутро все местные газеты не преминули отметить этот факт: «Какие русские, оказывается, сообразительные, дружные и нежадные — денег не пожалели». И все же приехали мы под утро, поспать не успели, кое-как наскоро позавтракали и отправились на торжественное открытие конгресса. Каково же было наше удивление, когда вместо организаторов нас встретило плотное оцепление из дюжих полицейских, вооруженных автоматами. Что случилось? Оказывается, студенты университета в Беркли прослышали, что на конгрессе будет обсуждаться проблема клонирования, и пригрозили разорвать на куски безответственных и зловредных генетиков, которые (как почему-то считали студенты) собираются клонировать Ленина, Сталина, Гитлера и прочих подобных им преступников. В университетском городе шли митинги и демонстрации протеста, ораторы клеймили позором участников научного форума, распространялись листовки — в общем, над конгрессом сгустились тучи студенческого гнева, возникла угроза срыва.
Организаторы не на шутку перепугались, выступали по телевидению, пытались объяснить не в меру разгоряченной молодежи, что речь пойдет не о клонировании людей, а всего лишь о возможности копировать хозяйственно-полезных животных — например, коров. Закончилось все благополучно: американские студенты оказались людьми благоразумными, они угомонились и в конце концов пригласили всех участников конгресса на пикник, где за выпивкой и закуской шли мирные беседы с дружескими объятиями. На конгрессе же было отмечено, что проблема клонирования вовсе не так проста, как думали первоначально, — тут множество подводных камней, и еще рано строить рассчитанные под клон коровники.
А все началось еще в далекие 40-е годы, когда российский эмбриолог Георгий Викторович Лопашов разработал метод пересадки (трансплантации) ядер в яйцеклетку лягушки. В июне 1948 года он отправил в «Журнал общей биологии» статью, написанную по материалам его экспериментов. Однако на его беду в августе 1948 года состоялась печально известная сессия ВАСХНИЛ, по воле партии утвердившая беспредельное господство в биологии малограмотного агронома Трофима Лысенко, и набор статьи Лопашова, принятой к печати, был рассыпан, потому что она доказывала ведущую роль ядра и содержащихся в нем хромосом в индивидуальном развитии организмов. Работу Лопашова забыли, а в 50-е годы американские эмбриологи Бриггс и Кинг выполнили сходные опыты, и приоритет достался им, как часто случалось в истории российской науки.
В дальнейшем Джон Гёрдон из Великобритании усовершенствовал методику и стал удалять из лягушачьей яйцеклетки собственное ядро и затем трансплантировать в нее разные ядра, выделенные из лягушачьих же специализированных клеток. В конце концов он дошел до того, что начал пересаживать ядра из клеток взрослого организма лягушки — в частности, из эпителия кишечника. Более того, Гёрдон добился, что яйцеклетки с чужим ядром развивались, причем ногда до достаточно поздних стадий.
И вот результат: 1—2% таких копий превращались во взрослых лягушек (на рисунках ) можно проследить, как все это делалось).
Рис.3 Лягушка — донор ядер (а) и одна из клонированных лягушек (б) — (для трансплантации были использованы ядра, выделенные из клеток плавательной перепонки донора). Видно, что клонированная лягушка имеет «хилый» вид.
Обратите внимание: на фото видно, что клонирование особи — не без дефектов, да и выглядят они более хилыми по сравнению со своим «родителем», — так что едва ли тут можно говорить об абсолютно точном копировании.
Но тем не менее вокруг достижений британского ученого поднялся большой шум. Некоторые не в меру пылкие журналисты ухитрились все перепутать и объявили, что Гёрдон вырастил лягушку из клетки кишечника, хотя на самом деле лягушка была выращена из яйцеклетки, в которую пересадили ядро клетки кишечника. Эта нелепость прошла незамеченной, и вот тут-то заговорили о клонировании млекопитающих и человека: если можно клонировать лягушку, то почему бы не попробовать сделать то же самое на других объектах? Появились научно-фантастические рассказы о человеческих клонах, используемых то тупыми солдафонами, то недальновидными политиками. Снимали и кинофильмы по данному поводу, а иные сердобольные моралисты забеспокоились, как бы не отошел в прошлое гораздо более приятный и простой способ размножения...
Ну а если серьезно? У нас в СССР в 70-е годы программа под названием «Клонирование млекопитающих» стояла в плане совместной работы двух лабораторий Института цитологии и генетики СФ АМН — моей и академика Д.К.Беляева, который интересовался идеей клонирования и поддерживал исследования в этой области. Наши начинания первоначально неплохо финансировали, но вскоре государство потеряло к ним интерес. Основной вывод, сделанный нами на основе тех результатов, которые мы успели получить, состоял в признании бесперспективности трансплантации ядер при попытках получить клон млекопитающих. Операция оказалась слишком травматичной — поэтому предпочтительнее было применить метод соматической гибридизации, то есть перенос чужеродного ядра с помощью слияния яйцеклетки со всей соматической клеткой, ядро которой требовалось в яйцеклетку «поместить». Именно такой подход использовал впоследствии в Шотландии Ян Вильмут при получении овечки Долли (кстати, его сотрудник посещал новосибирский Институт цитологии и генетики и беседовал с учеными, когда-то занимавшимися проблемой клонирования; хотя это вовсе не значит, что он непременно воспользовался их идеями).
Но вот в конце 70-х американец швейцарского происхождения Карл Иллменсее опубликовал статью, из которой следовало, что ему удалось получить клон, состоящий из трех мышек. И вновь «клональный бум» вытеснил все остальные научные новости — опять зазвучали фанфары, возвещавшие об осуществлении вековой мечты человечества.
Бессмертие! Правда, бессмертие это планировалось достигнуть довольно своеобразным способом — через искусственное производство копий. Однако горечь разочарования не заставила себя ждать: в научной среде поползли слухи о том, что в опытах Иллменсее не все чисто, что их никому, даже самым искусным экспериментаторам, не удается воспроизвести... В конце концов создали авторитетную комиссию, и она поставила на работе Иллменсее крест, признав ее недостоверной. Таким образом, по самой проблеме был нанесен весьма болезненный удар, ибо возникло сомнение в ее разрешимости. На какое-то время воцарилось спокойствие. И вдруг — как гром среди ясного неба: овечка Долли!
Эти клетки выводили из стадии роста клеточного цикла и через пять дней сливали с энуклеированным ооцитом. Последний затем активировали к развитию посредством электрического удара. Потом развивающийся зародыш в течение шести дней культивировали в искусственной химической среде или в яйцеводе овцы, перетянутом лигатурой ближе к рогу матки. И наконец, после этого эмбрионы (от одного до трех) трансплантировали в матку приемной матери, где они могли развиваться до рождения.
Из 236 опытов успешным оказался лишь один, в результате которого и родилась овечка Долли, несущая генетический материал той самой взрослой овцы. После этого Вильмут заявил, что технически возможно осуществить и клонирование человека, хотя в этом случае возникают моральные, этические и юридические проблемы, связанные с манипуляциями над эмбрионами человека.
Казалось, перед биологией открылись новые заманчивые перспективы. Опять стали задумываться над глобальными проектами, всерьез обсуждать этическую сторону проблемы, а наиболее предприимчивые «организаторы науки» бросились доставать под это дело деньги. И даже наша Государственная Дума задумалась: а не профинансировать ли работы, в результате которых уже через два года будут клонированы животные и человек?
Бог с ней, с Думой, давайте по делу.
Почему-то никто не обратил внимания на то, что, даже если у Вильмута было все в порядке, процент выхода рожденных животных был ничтожно мал: всего одна овечка из 236 попыток. А что же с остальными? Уроды? Мертвецы? И где же собственно клон, предполагающий множество копий? И все ли действительно было у Вильмута в порядке: получил ли он на самом деле то, о чем трубила восторженная пресса и без конца показывало телевидение?
В одном из январских номеров 1998 года авторитетного журнала «Science» появилась статья д-ров Витторио Сгарамелла из Университета Калабрия (Италия) и Нортона Зайндера из знаменитого Рокфеллеровского университета (США), в которой авторы обвинили Вильмута и его коллег в подтасовке и фальсификации результатов их экспериментов по клонированию млекопитающих. Главный вывод: убедительных научных доказательств в пользу того, что Долли — продукт клонирования, не представлено. Кроме всего прочего оказалось, что три ведущие в данной области лаборатории пытались воспроизвести результаты опытов Вильмута, однако безуспешно. Почему? Авторы статьи в «Science» указали на возможный источник ошибки шотландских эмбриологов. Овца-то, у которой брали соматические клетки для Долли, была беременна, и на этот факт я уже обратил ваше внимание. Дело вот в чем: фетальные клетки (то есть клетки плода) у самок некоторых животных могут попадать в систему их кровотока и, значит, разноситься по всему организму. Такая клетка вполне могла попасть и в молочную железу — в ткань, откуда брали клетки для выполнения операции клонирования. И Вильмут честно признал, что совершенно упустил из виду это обстоятельство, не исключив, таким образом, вероятность просчета в своих экспериментах — то есть того, что, возможно, Долли — копия не той овцы, которую хотели клонировать, а ее плода. Плод же, как вам понятно, генетически сходен с матерью лишь наполовину! В общем, по сути, повторилась история с Иллменсее, и, собственно говоря, этот итог можно было предвидеть, исходя из того, что нам известно о молекулярно-генетической регуляции развития зародышей.
Давайте разберемся. В ходе индивидуального развития организма происходят изменения в его ядрах: одни гены активно работают, другие, напротив, инактивируются и молчат. И чем организм более специализирован, чем выше ступенька эволюционной лестницы, на которой он стоит, тем эти изменения глубже и менее обратимы. Например, у известного кишечного паразита аскариды генетический материал в будущих зародышевых клетках остается неизменным в ходе всего развития, однако в других клетках, соматических, выбрасываются новые большие фрагменты ДНК.
Другой пример: у птиц ядра эритроцитов сморщиваются в маленький комочек и не «работают», а у млекопитающих, эволюционно стоящих выше птиц, в эритроцитах вообще нет ядер. У плодовой мушки дрозофилы в ходе ее развития особенно четко выражены процессы, свойственные и другим организмам: селективное умножение или, наоборот, недостача каких-то участков ДНК, и это по-разному проявляется в разных тканях (рис.6). А ведь теперь известен и такой факт: хромосомы в соматических клетках, в ходе их развития, последовательно укорачиваются на своих концах, а вот в зародышевых клетках этого не происходит — специальный белок теломераза достраивает, восстанавливает хромосомы. В общем, данные, накопленные учеными, свидетельствуют о существенных различиях между зародышевыми и соматическими клетками. И следовательно, встает вопрос: способны ли ядра соматических клеток полностью и эквивалентно заменить ядра зародышевых клеток так, чтобы после пересадки обеспечить нормальное развитие будущего организма?
У лягушки — как существа менее развитого, чем млекопитающие, — ядерные изменения в соматических клетках незначительны. И что? Процент успеха при клонировании все равно весьма низок — всего 1 -2%, а кроме того, даже те лягушки, которые достигают в опытах по клонированию взрослого состояния, имеют дефекты, как это заметно на рис. 3. Поэтому о точном копировании донора речи быть не может даже в таком простейшем случае. А что уж говорить о млекопитающих! Ведь здесь процент успеха будет еще ниже, где-то около 0,01%.
Итак, заключение. Фактически невозможно возвратить изменившиеся ядра соматических клеток в исходное состояние, чтобы они могли обеспечить нормальное развитие той яйцеклетки, в которую их трансплантировали, и на выходе дать точную копию донора. Но даже если все проблемы удастся решить и все трудности преодолеть (хотя это очень мало вероятно!), клонирование человека абсолютно исключено. Действительно, допустим, что трансплантировали развивающиеся яйцеклетки с чужеродными, донорскими, ядрами нескольким тысячам приемных матерей. Именно нескольким тысячам: процент-то выхода низкий, а повысить его, скорее всего, не удастся. И все это для ого, чтобы получить хотя бы одну-единственную (тут уж не до клона!) рожденную живую копию какого-то человека, пусть даже гения. А что будет с остальными зародышами? Ведь большая их часть погибнет в утробе матери или разовьется в уродов. Представляете себе: тысячи искусственно полученных человеческих уродов! Полагаю, что зто было бы преступлением, а потому вполне естественно ожидать принятия закона, запрещающего такого рода исследования как в высшей степени аморальные. Что касается млекопитающих, то и в этой области едва ли целесообразно тратить бешеные деньги на опыты, которые ни теории, ни тем более практике ничего путного не дадут. Гораздо лучше поддержать работы по трансгенным животным, генотерапии, генной инженерии. Я отнюдь не консерватор — напротив, всегда рад новым, революционизирующим науку открытиям, поддерживаю их по мере сил и возможностей и пропагандирую, но опыты по клонированию млекопитающих проводил на практике сам и сейчас твердо убежден в справедливости всего вышесказанного.
Наверное, эти мои откровения огорчат кого-то из читателей, но лучше горькая истина, чем сладкая ложь. Есть ситуации, когда необходимо воскликнуть: «А король-то голый!»
======================================
От редакции:
Так совпало, что практически в то же время, когда в редакцию поступила статья, которая была написана по просьбе нашей редакции и с которой вы только что познакомились, нам передали еще одну статью на тему о генетическом клонировании. Ее автор — классик отечественной генетики Сергей Михайлович Гершензон, который скончался несколько месяцев назад на 93 году жизни. Эта кончина для нас печальна вдвойне, потому что Сергей Михайлович был и автором нашего журнала, и его постоянным читателем — читателем с тридцатилетним стажем.
Эти заметки о генетическом клонировании Сергей Михайлович писал, будучи уже тяжело больным и прикованным к постели, однако в них та же четкость и разумность, которые всегда были свойственны Гершензону. Он был реалистом, ценил факты, а главное, глубоко знал генетику — науку, к числу создателей которой он принадлежит с полным правом.
Генетическое клонирование и человек
Академик НАН Украины, академик РАЕНС.М.Гершензон
Успешное получение Вильмутом клонированного потомка овцы стало сенсацией и привело к оживленному обсуждению в газетах и журналах многих стран вопроса о том, насколько возможно и допустимо генетическое клонирование человека. Сам Вильмут считает, что клонирование человека генетически не оправданно, хотя соответствующих запретительных законов нет. По его мнению, клонирование может быть оправданным и выгодным только в животноводстве с целью улучшения пород.
Но все-таки, если говорить о генетическом копировании человека, и говорить строго научно, то надо непременно держать в уме следующее, а именно: дети отнюдь не будут точными копиями своих родителей-доноров. Внешнее сходство — да, это вполне возможно, а вот внутреннее... Ведь даже однояйцевые близнецы, развившиеся из одной, разделившейся пополам яйцеклетки, имеют фенотипические различия, хотя и слабо выраженные. Почему?
Различия между кровными родственниками проявляются многообразно: в телосложении, чертах лица, биохимических и физиологических особенностях, характерах, умственных способностях и тому подобном.Отмеченные различия обязаны тому, что большинство генов (у человека их около пятидесяти тысяч) существуют в различных аллельных состояниях. Разные аллели одного и того же гена отличаются друг от друга тонкими особенностями своего молекулярного строения и по-разному проявляются в том признаке организма, который зависит от данного гена.
Переход гена из одного аллельного состояния в другое вызывается мутациями данного гена. Мутации же время от времени случаются во всех генах, находящихся как в половых, так и в соматических клетках. Естественный отбор сохраняет те аллельные состояния гена, которые наиболее благоприятно проявляются в фенотипических признаках организма, кодируемых данным геном.
Из-за мутантных переходов генов в разные аллельные состояния (в частности, из-за мутаций в соматических клетках) возникают ситуации, когда в разных клетках одного и того же организма набор генов не всегда одинаков. Поэтому при выполнении операции клонирования будет происходить следующее. Лишенная ядра неоплодотворенная яйцеклетка (будущий эмбрион) в результате переноса в нее ядра соматической клетки получит то один набор аллелей донорских генов, то иной. А в результате — клонированные потомки окажутся носителями разных аллелей и соответственно будут отличаться от донора-родителя и друг от друга.
Нет, с помощью клонирования нельзя получить точную копию какого-то конкретного человека. И нельзя еще и потому, что различия между донором и копией будут определяться еще и многими конкретными условиями, в которых гены действуют на фенотип развивающегося эмбриона, а затем и растущего потомка. В каждом отдельном случае эти условия, как правило, вовсе не одинаковые (разные параметры и состояние внешней среды, характер питания, суточный режим, физическая нагрузка и так далее).
В общем-то я убежден, что клонирование потомства у человека не имеет смысла. Ну и что из того, что будет создан новый индивидуум, внешне похожий на мать или отца? Ведь у него будут совершенно другие личностные качества!
Похожие публикации (4)
- 04.04.2018 «Образованность нельзя смешивать с интеллигентностью»: Дмитрий Лихачев о том, как научиться учиться
- 18.07.2017 Два табу, одна презумпция – краеугольные принципы, на которых стоит наука
- 22.06.2016 Синдром истинно верующего
- 29.05.2016 Астрология и логика (окончание)
Комментарии (0)
Чтобы оставить комментарий вам необходимо авторизоваться