Клонирование

Алексей Чуличков

С момента появления в прессе сообщения о знаменитой овечке Долли страсти вокруг клонирования не утихают во всем мире. Так возможно ли клонирование людей? И если да, то чем это для нас обернется?

Термин «клонирование» происходит от греческого слова klon, которое означает «веточка, побег, черенок» и имеет отношение прежде всего к вегетативному размножению, то есть к размножению, происходящему неполовым путем. При таком размножении образуются организмы с тем же самым набором хромосом, что и у родителя. А поскольку именно в хромосомах содержится вся информация, определяющая форму, размеры и строение организма, клоны оказываются идентичны родителям и похожи на них, как близнецы.

Мечта о создании копий, идеально повторяющих организм-оригинал, владеет людьми не одну сотню лет. Она выражалась и в желании иметь войско из самых сильных воинов (помните, у Пушкина «...тридцать витязей прекрасных чредой из вод выходят ясных» — все они «равны как на подбор»), и в стремлении создать физическую копию ушедшего близкого человека, и в надежде обрести молодость в «новом» теле. А возможно ли это в принципе? С появлением сообщения об овечке Долли, генетически идентичной своей матери, на нас обрушилась лавина публикаций о моральных проблемах, которые принесет скорое появление клонов человека. Создается впечатление, что все технические проблемы уже решены. Так ли это?

В природе путь размножения, при котором потомки генетически повторяют своих родителей, существует миллионы лет. Многие растения, бактерии, грибы и даже животные размножаются бесполыми способами. У животных, как правило, это почкование, когда от организма родителя отпочковывается идентичный ему организм, только меньшего размера. Встречается и развитие организма из неоплодотворенного яйца. Наиболее распространено такое размножение у растений. Практически любая их клетка может дать начало новому организму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе многих методов генетики и селекции; клонирование растений черенками, почками или клубнями известно и используется людьми уже более четырех тысяч лет.

У животных, в отличие от растений, вырасти в целый организм могут только клетки специального вида — половые или их ближайшие «потомки». С ростом зародыша эта способность теряется, и в этом-то и заключается главное препятствие на пути клонирования взрослых животных. Любая неполовая клетка взрослого организма имеет в своем ядре хромосомы, содержащие генетическую информацию всего организма в целом, но воплотить эту информацию в реальной форме уже не умеет. Однако это умение еще остается у клеток зародыша до того момента, как они начнут подразделяться на клетки разных тканей (мышечные, нервные, соединительные и др.). Вот в этот момент и можно попробовать обмануть природу и попытаться клонировать клетки зародыша.

Такая возможность впервые, по-видимому, была показана в начале 50-х годов ХХ века в опытах на лягушках. Американские исследователи Р. Бриггс и Т. Кинг разработали микрохирургический метод пересадки ядер эмбриональных клеток с помощью тонкой стеклянной пипетки в лишенные ядра яйцеклетки. Они установили, что если брать ядра из клеток зародыша на ранней стадии его развития, то примерно в 80% случаев зародыш благополучно развивается дальше и превращается в нормального головастика. Если же развитие зародыша, донора ядра, продвинулось на следующую стадию, то лишь менее чем в 20% случаев оперированные яйцеклетки развивались нормально. Эти результаты позже были подтверждены и в других работах.

Эти опыты дали надежду на то, что можно будет клонировать и млекопитающих. Известный специалист в этой области американский биолог Р. МакКиннелл в одной из своих работ отмечал, что все необходимые для этого методы уже существуют, и непонятно, почему мышь до сих пор не клонирована. Одним из препятствий был размер яйцеклетки — у мыши он оказался примерно в тысячу раз меньше, чем у лягушек. Однако в 70-х годах эти трудности были успешно преодолены. Процесс развития организма начинается слиянием мужского и женского ядер в одно ядро зародышевой клетки в процессе оплодотворения. Экспериментаторы научились микрохирургически удалять одно из двух ядер в яйце млекопитающих в период после проникновения сперматозоида, еще до их слияния, и пересаживать в него клеточные ядра ранних эмбрионов. Но вот беда — все полученные разными способами зародыши мышей через некоторое время останавливались в своем развитии, из них не развивалось взрослое животное.

В 1977 году появилось первое сенсационное сообщение о получении семи взрослых самок мышей, пять из которых имели только материнский, а две — отцовский геном. Казалось, теперь можно будет быстро получать млекопитающих со 100%-ной повторяемостью набора генов — это особенно важно в селекции, так как для получения, например, крупного рогатого скота с закрепленными особо ценными качествами обычными приемами требуются десятки лет работы. Однако эти результаты воспроизвести не удавалось; более того, выяснилось, что именно наличие двух мужских или двух женских ядер останавливает развитие зародыша млекопитающего — для его нормального развития требуются два набора хромосом: отцовский и материнский.

Еще позже выяснилось, что у мышей ядра клеток зародыша очень быстро теряют способность к воспроизведению организма путем деления (уже на стадии двух клеток). Первые значительные успехи в клонировании зародышей были достигнуты на других животных — кроликах, коровах, свиньях и овцах.

В 90-х годах число успешных экспериментов по клонированию эмбрионов позволило говорить о реальности получения генетически идентичных копий млекопитающих. Однако, несмотря на многие методологические повторы, истинной сенсацией стала публикация в начале 1997 года работы Яна Уилмута и его коллег, сообщавшая о рождении овечки Долли из донорского ядра клетки молочной железы взрослого животного. Действительно, за несколько лет до этого никто из ученых, работавших в этой области, не ставил вопрос об использовании клеток взрослых млекопитающих в качестве доноров ядер. Работы сводились, в основном, к клонированию эмбрионов домашних животных, и многие из этих исследований были не очень успешны. Поэтому всех так поразило сообщение Уилмута.

Надо сказать, одна из проблем заключается в том, что в этом опыте из 277 реконструированных ядер появился лишь один ягненок. Значит ли это, что процент выхода живых особей составляет очень малую величину? Есть и другие вопросы. Например, полностью ли сохраняется при клонировании набор генов, необходимых для развития? А еще — не передается ли генетически возраст родителя, ведь тогда клоны изначально будут рождаться «старыми»? Чтобы ответить на них, необходимы были дополнительные исследования.

За прошедшие с тех пор несколько лет кое-что удалось прояснить. Например, улучшение экспериментальных методик дало заметное увеличение процента «выживших» клеток. На вопрос о возрасте клонированных животных также удалось получить ответ. В работах группы ученых из университета штата Коннектикут, США, удалось показать, что биологический возраст коров, полученных клонированием, моложе, чем их «родителей». Кроме того, выяснилось, что между отбором материала и его пересаживанием к приемной матери возможен довольно длительный перерыв.

И еще один интересный факт. В 1999 году с использованием технологии клонирования были рождены три овцы. Две из них имеют ген, позволяющий им производить молоко с такими же белками, как у человека. Третья не имеет измененного генома и просто является контрольным экземпляром. Казалось бы, что же здесь удивительного? Ведь внедрять «чужие» гены в ДНК животных умели и раньше, и даже умели помещать их в половые клетки до оплодотворения. Но при этом, к сожалению, не происходила передача нужных признаков потомству. В противоположность этим работам, шотландским ученым удалось выработать методику внедрения чужеродных генов в клетку овцы до ее пересадки в яйцеклетку донора и последующего получения точной копии существа с нужными свойствами. Был внедрен ген, который благополучно прошел множество проверок и теперь добавляет в молоко овец «лечебный» фермент, используемый в современной фармакологии для лечения наследственной эмфиземии — болезни легких.

Как далеко идущее следствие, эти эксперименты дают перспективу выращивания методами генной инженерии донорских человеческих органов внутри животных, например свиней (их органы наиболее близки к человеческим), для последующей пересадки. Причем получаемые таким образом органы могут обладать заданными параметрами и малой вероятностью отторжения. Ученые надеются получить генетически модифицированные клоны свиней уже в ближайшее время.

Что же касается непосредственного воспроизводства особей, то число вопросов, на которые требуется получить ответ, все растет. В частности, ученые столкнулись с тем, что каждое новое поколение «искусственных» животных все труднее и труднее поддаются клонированию. Например, в группе американских исследователей лишь одна мышка родилась в шестом поколении, да и та тут же была съедена своей мамой. Одно из предположений, объясняющих этот эффект, состоит в том, что при искусственной пересадке ядра клону все-таки передается информация о возрасте родителя, закодированная в длине одной из молекулярных цепочек в хромосоме, так называемого «теломера». Однако этот запрет, возможно, не носит фундаментального характера, есть надежда, что его можно обойти использованием специальных клеток.

Еще в 1979 году Р. МакКиннелл утверждал, что полученные результаты не позволяют серьезно говорить о возможности клонирования человека. Однако уже в то время эта возможность стала активно обсуждаться, а некоторые исследователи приступили к таким экспериментам. В одном из экспериментов три реконструированные яйцеклетки человека даже начали дробление.

После публикации Я. Уилмута вопрос о возможности клонирования человека приобрел особую остроту. Например, Ричард Сид, физик по образованию, бывший преподаватель Северо-Восточного университета в Бостоне, а ныне чикагский бизнесмен, возмутил общественное мнение, пообещав в скором времени осуществить клонирование взрослого человека. Он заявил также, что уже собрал группу медиков, готовых вместе с ним участвовать в реализации этих планов. По словам Сида, восемь человек уже выразили желание обрести свои генетические копии, и возглавляет список кандидатов супружеская пара, страдающая бесплодием.

Ричард Сид впервые возвестил о своих намерениях на чикагском симпозиуме по репродуктивной медицине. Его заявление не заинтересовало специалистов и не проникло в средства массовой информации. Однако вскоре после этого газета «Вашингтон пост» опубликовала сообщение о планах Сида, в тот же день он выступил по американскому радио, и все это мгновенно сделалось всепланетной сенсацией. Реакцией на нее стали резкие отповеди со стороны президентов США и Франции, законодателей, ученых, профессоров философии и деятелей церкви. В защиту Сида выступили немногие, и голоса их звучали не слишком громко.

Примером поверхностного и «легкого» отношения к проблеме служит недавно появившееся сообщение о том, что одна из звезд Голливуда не прочь приобрести свою генетическую копию, чтобы использовать ее в рекламных целях. Действительно, как хорошо, казалось бы, вновь повторить свою молодость — хотя бы и в другом теле!

Таким образом, вопрос о возможности клонирования человека имеет три аспекта: чисто технический, этический и философский.

Что касается технической стороны дела, этот вопрос пока остается открытым, для ответа на него необходимы дальнейшие исследования.

С этической точки зрения клонирование человека вызывает еще больше вопросов и возражений. Во-первых, идентичность генетического набора еще не означает идентичность личности. На формирование человека влияют воспитание, образование, среда, в которой он живет, историческая эпоха и еще что-то, трудно уловимое. Ведь даже двое близнецов, развившиеся из одной яйцеклетки, воспитывающиеся в одной семье, обучающиеся в одной школе и потом в одном институте, могут разительно отличаться друг от друга. Так же и клонированный человек как личность может сколь угодно отличаться от своего генетического прообраза.

Во-вторых, с эволюционной точки зрения клон как результат бесполого размножения находится в менее выгодной позиции. Жесткая заданность генотипа представляет меньшее разнообразие взаимодействий развивающегося организма с изменяющимися условиями среды по сравнению с половым размножением, когда в формировании индивида участвуют два генома, сложным и непредсказуемым образом взаимодействующие между собой и с окружающей средой.

Третья грань этой проблемы в меньшей степени относится к науке, так как касается таинства рождения, и в настоящее время утверждать, что в этом вопросе все ясно, сможет лишь отъявленный догматик.

Эта последняя грань вплотную примыкает к философскому аспекту, который можно сформулировать таким образом: что такое человек и что мы воспроизводим путем создания генетической копии? Во многих философских и религиозных концепциях человек рассматривается как нечто состоящее не только из физического тела, но и из «более тонких субстанций», наличие которых и составляет саму загадку жизни. В христианстве они носят названия Духа или Души, и распоряжаться ею мы не вправе. Восточная философская традиция построена на представлении о реинкарнации, то есть циклическом воплощении души в физическом теле. Согласно ему, тело человека — лишь временное пристанище души, проходящей долгий путь совершенствования через земные испытания. Если это так, хотя бы не буквально, а символически, то не будет ли рукотворное создание человеческих копий преступлением против природы, вызванным элементарным незнанием или пренебрежением принципами, которых наука пока еще не понимает? Не наполнится ли в результате наш мир монстрами-биороботами, лишенными души — а значит, любви, сострадания, добра, чувства прекрасного и справедливости?

Оригинал статьи находится на сайте журнала "Новый Акрополь": www.newacropolis.ru

Подписаться на журнал "Человек без границ"