30 років від Доллі: що сьогодні вміє технологія клонування
Поява Доллі — першої у світі клонованої з дорослої соматичної клітини вівці — 5 липня 1996 року стало переломним моментом для біології і суспільної уваги до генетики. Її народження породило хвилю очікувань: від клонованих домашніх тварин до можливості відтворення вимерлих видів і навіть клонування людей.
Зміст
Тридцять років потому клонування не стало універсальною «копіювальною» технологією. Натомість воно укріпилося як один із біотехнологічних інструментів: важливий для базових досліджень, створення клітинних ліній і деяких прикладних задач у сільському господарстві й консервації, але технічно та етично обмежений у багатьох напрямках.
Читайте також: Чи можна буде колись клонувати неандертальця?
Як працює клонування
Переважна більшість клонів тварин створюється методом соматичного перенесення ядра. З тіла донора беруть нерепродуктивну соматичну клітину, видаляють із неї ядро, що містить ДНК донора, а потім пересаджують це ядро в яйцеклітину реципієнта, з якої попередньо видалено власне ядро.
Після введення ядра й стимуляції (наприклад електричним імпульсом) з’єднана клітина може почати ділитися і формувати ембріон. Ембріон імплантують у матку сурогатної тварини. Народжена особина має майже ідентичний генетичний матеріал із донором ядра.
Доллі була отримана саме цим методом: ядро донора взяли з клітини молочної залози, тому вона виявилася генетично ідентичною тварині-донору за ДНК. Цей результат довів, що ядро диференційованої дорослої клітини зберігає повний набір генетичної інформації, здатний відновити розвиток організму.
Чому клонування залишається складним
Успіхи методики супроводжуються низькою ефективністю: більшість ембріонів, утворених шляхом перенесення ядра, не проходять нормальний розвиток або викликають ускладнення під час вагітності й після народження. Причини цього пов’язані не лише з ДНК, а з епігенетичним ре-програмуванням — необхідністю «перезапустити» епігенетичні мітки ядра до ембріонального стану, щоб воно коректно запускало потрібні гени у потрібний час.
Епігенетичні помилки можуть призводити до порушень розвитку, частих мимовільних викиднів, вроджених дефектів або постнатальної хворобливості. У практиці це означає, що для отримання одного здорового клонованого потомства доводиться виводити значно більшу кількість ембріонів і проводити багато сурогатних вагітностей.
Деякі види і групи тварин краще піддаються цій процедурі, інші — набагато гірше. Зокрема, технологія, що працювала для Доллі, не виявилася простою для приматів, а питання безпеки і передбачуваності результатів робить клонування людей на сьогодні технічно неможливим і етично неприйнятним для переважної кількості дослідників.
Наука, медицина, сільське господарство і консервація
Найважливіша наукова спадщина Доллі — підтвердження можливості ядерного перепрограмування дорослого ядра, що значною мірою стимулювало розвиток стовбурових клітин. Це, своєю чергою, сприяло появі індукованих плюрипотентних стовбурових клітин (iPS), здатних перетворюватися на різні типи тканин; створення iPS-клітин пов’язують із мотивацією, яку дала Доллі, і це відзначено в роботах лауреата Нобелівської премії Шині Яманаки 1.
Методи перенесення ядра також використовують для одержання клітинних ліній ембріонального типу та для досліджень раннього ембріогенезу. Теоретично терапевтичне клонування (створення клонованого ембріона з метою отримання ембріональних стовбурових клітин із генетичним профілем донора) дає можливості для моделювання захворювань і тестування ліків.
У сільському господарстві клонування застосовують локально: для відтворення генетично цінних тварин — племінних биків, скакових коней або унікальних домашніх улюбленців. Є регуляторні й культурно-політичні відмінності: у 2008 році нормативні органи США прийшли до висновку, що м’ясо і молоко від клонованих тварин не відрізняються від продуктів звичайних тварин, а в ЄС клонування для харчового виробництва заборонено 1.
Клонування також розглядають як інструмент збереження: у 2003 році клонували бантенга (рідкісний крупний рогатий скот), а в 2009 році за допомогою кіз як донорів яйцеклітин і сурогатів спробували відновити іспанського гірського козла букардо. Одне дитинча народилася, але загинуло через вроджені проблеми з легенями. Також робилися спроби клонувати тварин із клітин, які зберігалися десятиліттями. 2.
Комерційні ініціативи теж присутні: у деяких країнах розвиваються сервіси з клонування домашніх тварин (за повідомленнями, в Південній Кореї такі послуги можуть коштувати близько $100 000), а в Китаї великі компанії оголошували про плани масштабного клонування великої рогатої худоби для господарського використання.
Спадщина Доллі і етичні питання
Доллі змінила сприйняття можливостей біології: її ім’я зробило тему доступною для масової дискусії, піднесло питання про межі втручання у спадковість і породило широкий суспільний інтерес до генетики. Водночас практичне застосування клонування в повсякденному житті виявилося значно обмеженішим, ніж фантастичні очікування.
Етичні занепокоєння охоплюють ризики для сурогатних тварин і потомства, можливості комерціалізації уразливих видів і питання ідентичності та репродуктивних прав, якщо йдеться про потенційне клонування людей. Багато провідних дослідників висловлюють різку критику ідеї клонування людей через високий ризик викиднів, вроджених дефектів і невизначені довгострокові наслідки, та й наукова спільнота загалом не вважає репродуктивне клонування людей допустимим.
Разом із тим науковий внесок Доллі очевидний: клонування підштовхнуло розвиток методів клітинної біології, сприяло породженню нових підходів у терапевтичних дослідженнях і змусило суспільство й законодавців виробити правила, які стримують ризики і стимулюють відповідальні застосування технології.
Найцікавіше за тиждень
Один лист на тиждень. Без спаму.
Нові статті, добірки та корисні матеріали DAY TODAY — в одному короткому листі.
