Клон — это копия живого организма, которая получена безо всякого размножения

N+1Наука

Как (и зачем) под Москвой корову клонировали

Когда в 1997 году ученые из Эдинбурга отчитывались о рождении овечки Долли (тогда еще «ягненка 6LL3»), то сразу предупредили: одним только клонированием дело не ограничится. 

Полина Лосева

Клон — это копия живого организма, которая получена безо всякого размножения и сопутствующих ему неудобств. Никаких ухаживаний и томлений сердца, никаких сперматозоидов и законов Менделя. Не нужно гадать, какие гены унаследует потомок и какие признаки селекционерам придется выводить заново. Люди в белых халатах просто забирают кучку клеток у оригинала и переносят их ядра в яйцеклетки, из которых потом вырастают копии. Столько, сколько этим людям нужно (ну, и сколько родов они готовы принять).

Но можно пойти и дальше. Если у нас нет на руках животного с нужными свойствами, можно взять клетки у обычного, подправить внутри них гены — и получить все необходимое уже в следующем поколении. Что, собственно, и проделали американские биологи уже через два года после рождения Долли, вырастив телят со встроенным в клетки ферментом бета-галактозидазой. Сам по себе этот белок телятам не нужен, он работает маркером: по его наличию можно проверить, что генетические изменения добрались до каждой клетки, — и показать тем самым, что методика рабочая. 

d0f10f82179c67762b66740805b495c6.jpg
Клонированные и отредактированные телята. Jose B. Cibelli et al. / Science, 1998

За двадцать пять лет генетики научились получать животных с разными свойствами, полезными для хозяйства. Появились безрогие коровы, «гуманизированные» свиньи (чьи органы можно пересаживать человеку, не рискуя вызвать иммунный ответ) и собаки повышенной выносливости и мускулистости. 

За такую работу взялись и в России — первые клонированные животные уже родились. Мы расспросили людей, которые работали над их созданием, о том, когда стоит ждать атаки клонов на российские луга — и каково это вообще, редактировать и клонировать коров.

Откуда берутся клоны

Через год после шотландской овечки, в 1998-м, японские ученые клонировали корову, еще через год — козу. Технология сработала для самых разных млекопитающих, и в 2006-м ее начали осваивать в Федеральном исследовательском центре животноводства имени Л. К. Эрнста (тогда еще Всероссийском институте животноводства, ВИЖ).

2a26524c1cc060bb4982990d0173cb8f.jpg
P. Olof Olsson et al. / Scientific Reports, 2022; N + 1

Сделать клона можно несколькими способами (мы рассказывали о них в материале «Здравствуй, гхола!»). Но самый популярный — тот, который опробовали на овечке Долли, — перенос ядер: при этом обычную соматическую клетку (с ядром) впрыскивают внутрь яйцеклетки (без ядра).

Вот как это делается

1. Берем яйцеклетки. Можно сделать пункцию яичника у живой коровы или овцы, но проще взять яичник целиком на мясокомбинате — потому что яйцеклеток понадобится много.

2. Выделяем из яичника половые клетки и культивируем in vitro, чтобы они дожили до переноса ядра.

3. Получаем клетки-доноры ядер. Чаще всего на эту роль выбирают фибробласты (клетки соединительной ткани) из кожи. То есть берем биопсию кожи у животного-донора и выделяем культуру фибробластов, отсеяв другие типы клеток.

4. Следующий этап чем-то похож на экстракорпоральное оплодотворение: удерживаем яйцеклетку на микроприсоске и прокалываем микрокапилляром. Потом забираем в микрокапилляр генетический материал яйцеклетки и выбрасываем. А вместо него прямо внутрь клетки подсаживаем фибробласт.

5. Повторяем это с каждой следующей яйцеклеткой и фибробластом.

6. Каждую яйцеклетку зажимаем между двумя микроэлектродами и бьем коротким электрическим разрядом. В мембране фибробласта, который сидит внутри, появляются поры — и через них его содержимое выходит в цитоплазму яйцеклетки. Получается гибрид.

7. Дальше культивируем эмбрион, проверяем, что он нормально развивается, переносим его в организм суррогатной матери — и ждем рождения клона.

Этот метод, естественно, описан в каждой экспериментальной научной статье по клонированию. Но, по словам Галины Сингиной, заведующей лабораторией экспериментальной эмбриологии ФИЦ, фактический успех процедуры завязан на множество нюансов, которые в оригинальной статье не упомянуты. «Например, этап слияния, — объясняет исследовательница в интервью N + 1. — В литературе описываются только режим — сколько импульсов, какой силы, какой длины — и состав буфера, то есть раствора, в котором находятся клетки, и все. А какая у него, например, должна быть температура?»

Такого рода вопросов возникает множество на каждом этапе процедуры, и от ответов на них зависит, выживет ли зародыш — и, соответственно, сколько раз придется перенести фибробласт в яйцеклетку, прежде чем получится хотя бы один жизнеспособный эмбрион. Каждая ошибка еще сильнее снижает и без того невысокую эффективность клонирования — даже при хорошо отработанном протоколе удачных эмбрионов получается меньше десятка на сотню пересадок. 

Как и в любой другой методике, объясняет ученая, все может пойти не так, если просто забыть проверить фильтр для воды, сменить поставщика для какого-нибудь из реагентов или даже поручить процедуру другому сотруднику, — в пределах одной лаборатории при одном и том же протоколе у одного сотрудника клетки умирают чаще, а у другого реже.

964ec7a31bf6984f97d7104b6e2555a0.jpg
Стадии переноса ядер при клонировании коровы. Jianmin Su, Yongsheng Wang et al. / PLOS ONE, 2011

Процедуру в Центре освоили быстро. Работы по клонированию начались в 2007-м, а первые клонированные эмбрионы свиней (начали именно с них), по словам собеседницы N + 1, появились уже через год.

В это же время американская FDA объявила, что есть мясо и пить молоко от клонированных коров, коз и свиней, — безопасно. В Европе в этом были не так уверены: регуляторы одобрили такие мясо и молоко условно — только если будет доказано, что они безвредны. В 2010-м выяснилось, что дети этих клонов все равно уже проникли на европейский рынок — поскольку биоматериал (в том числе сперму) от домашнего скота никто так тщательно не проверяет. Европейские регуляторы посовещались и заключили, что молоко и мясо, полученные от потомства заграничных клонов, не угрожают здоровью граждан, — но выращивать собственных клонов вне эксперимента все-таки запретили.

Российские клоны за это время так и не родились. Технологию отработали — и не пошли дальше. Почти десять лет ученые тренировались получать больше качественных эмбрионов, выверяли детали метода, отрабатывали его на крупном рогатом скоте. Попробовали было перенести эмбрионы суррогатным матерям-свиньям — но зародышей было всего 10 штук, и ни один не прижился. Добиваться рождения клонов не стали.

«Мы знали, что это умеем, и все, — говорит ученая. — Просто так пересаживать эмбрионы в животных — это дорого. Не было возможности, да и не целесообразно было содержать нужное количество коров для вынашивания клонов. Получать животное нужно под какие-то задачи». 

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Генетики выявили старейшего известного домашнего кота Китая Генетики выявили старейшего известного домашнего кота Китая

Самая ранняя домашняя кошка жила в VIII или IX веках нашей эры

N+1
В ГИБДД назвали 10 главных штрафов. Как их избежать В ГИБДД назвали 10 главных штрафов. Как их избежать

За что штрафуют чаще всего и можно избежать «писем счастья»

РБК
Перепрошивка памяти: новая модель памяти, которая работает как мозг Перепрошивка памяти: новая модель памяти, которая работает как мозг

Ученые создали модель памяти, устойчивую к шуму и забыванию

ТехИнсайдер
Австралийские клопы обмазались липким растительным соком ради охоты Австралийские клопы обмазались липким растительным соком ради охоты

Один из немногих примеров, когда насекомые используют инструменты для охоты

N+1
Тихоходкам набили татуировки электронным пучком Тихоходкам набили татуировки электронным пучком

Китайские материаловеды нанесли татуировки живым тихоходкам

N+1
Жизнь без партнера: возможно ли оставаться счастливыми — 3 мифа об одиночестве Жизнь без партнера: возможно ли оставаться счастливыми — 3 мифа об одиночестве

Как сохранять самоощущение, если мы почти потеряли надежду встретить партнера?

Psychologies
Как отправить большой файл: 6 способов Как отправить большой файл: 6 способов

Как отправить большой файл, не оплачивая подписки на облака и файлообменники

CHIP
Быть или не быть, или о судьбе бумажных библиотек Быть или не быть, или о судьбе бумажных библиотек

Цифровизация не уменьшает, а только меняет ценность настоящих книг

Наука
Налоговик в штате и «инфоюристы»: как чета Блиновских годами нарушала налоговое законодательство и не боялась последствий Налоговик в штате и «инфоюристы»: как чета Блиновских годами нарушала налоговое законодательство и не боялась последствий

Как Блиновская годами игнорировала ФНС и что из этого вышло

Inc.
Спальня с видом Спальня с видом

Стоит ли всеми силами стремиться к красивой картинке?

VOICE
7 приемов биохакеров: как продлить жизнь с помощью правильных привычек 7 приемов биохакеров: как продлить жизнь с помощью правильных привычек

Что из себя представляет биохакинг?

Правила жизни
Наклонная доска со столбиками научила физиков защищаться от оползней лесом Наклонная доска со столбиками научила физиков защищаться от оползней лесом

Физики смоделировали прохождение оползня или лавины через лес

N+1
«Возвращение в Сеул»: как разрыв связи с родиной ведет к потере идентичности «Возвращение в Сеул»: как разрыв связи с родиной ведет к потере идентичности

«Возвращение в Сеул» вскрывает межпоколенческие травмы и ищет пути их излечения

Forbes
Генрих Карпин: «С первым рестораном все получилось спонтанно!» Генрих Карпин: «С первым рестораном все получилось спонтанно!»

Ресторатор Генрих Карпин — об истории холдинга, поддержании формы и мечтах

Maxim
Ставка на аутентичность: как развивается ресторанная индустрия в Казахстане Ставка на аутентичность: как развивается ресторанная индустрия в Казахстане

О том, как развиваются рестораны в Казахстане и о локальной кухне

Forbes
Что защищает медведей от тромбоза вен и как это может помочь человеку Что защищает медведей от тромбоза вен и как это может помочь человеку

Как медики планируют подсмотреть у медведей "профилактику" тромбоза вен?

СНОБ
Правила жизни Эдди Мерфи Правила жизни Эдди Мерфи

Правила жизни актера и стендап-комика Эдди Мерфи

Правила жизни
Гиены ужились в одной норе с дикобразами и бородавочниками Гиены ужились в одной норе с дикобразами и бородавочниками

Пятнистые гиены, дикобразы и бородавочники могут ужиться в одной норе

N+1
Зоологи выпустили больше пяти тысяч редких улиток в леса Французской Полинезии Зоологи выпустили больше пяти тысяч редких улиток в леса Французской Полинезии

Зоологи выпустили в леса больше пяти тысяч выведенных в неволе улиток-партул

N+1
Как избавиться от запаха бензина в салоне автомобиля, на коже и одежде: механик со смекалкой подсказал решение Как избавиться от запаха бензина в салоне автомобиля, на коже и одежде: механик со смекалкой подсказал решение

Как избавиться от специфического аромата бензина на руках, одежде и в авто

ТехИнсайдер
Как заниженная самооценка влияет на отношения: 10 негативных последствий Как заниженная самооценка влияет на отношения: 10 негативных последствий

С какими же проблемами можно столкнуться, имея заниженную самооценку?

Psychologies
Хладнокровная любовь Хладнокровная любовь

Отправляясь в апрельский лес, я не помышлял ни о какой свадьбе

Наука и жизнь
Капля за каплей: правда и мифы об инфузионной терапии Капля за каплей: правда и мифы об инфузионной терапии

Витаминные капельницы называют одним из ЗОЖ-трендов. Всем ли они подходят?

Правила жизни
«Болевые точки»: как они влияют на нас и наши отношения «Болевые точки»: как они влияют на нас и наши отношения

Откуда берутся «болевые точки»?

Psychologies
Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10 километров? Почему пассажирские самолеты летают на высоте 10 километров?

Откуда в гражданской авиации взялась планка 10 километров?

ТехИнсайдер
Невеста была в черном такси Невеста была в черном такси

«Мерзлая земля»: Светлана Ходченкова в детективе Оксаны Карас

Weekend
Красные волосы шамана: найдено первое свидетельство использования галлюциногенов в Европе бронзового века Красные волосы шамана: найдено первое свидетельство использования галлюциногенов в Европе бронзового века

Эти галлюциногенные вещества точно не были обезболивающими, уверены ученые

Вокруг света
Дуракам счастье: история Тимоти Декстера — человека, разбогатевшего благодаря глупым поступкам. Или нет Дуракам счастье: история Тимоти Декстера — человека, разбогатевшего благодаря глупым поступкам. Или нет

Тимоти Декстер вошел в историю как глупый, но очень удачливый предприниматель

Maxim
Мексиканский ремень Мексиканский ремень

Фахитас – блюдо, в котором слились традиции Северной и Южной Америки

Вокруг света
Держим курс на весну Держим курс на весну

7 советов, как освежить интерьер квартиры в новом сезоне

Лиза
Открыть в приложении