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

Шимпанзе заразились зевотой от головы андроида Шимпанзе заразились зевотой от головы андроида

Шимпанзе способны заразиться зевотой от зевающей головы человекоподобного робота

N+1
Десятки миллиардов в биотех Десятки миллиардов в биотех

«Рустарк» масштабирует глубокую переработку кукурузы

Агроинвестор
Тайна затонувшего галеона «Сан-Хосе»: что рассказали золотые монеты на морском дне Тайна затонувшего галеона «Сан-Хосе»: что рассказали золотые монеты на морском дне

Ученые изучили корабль «Сан-Хосе» и его хрупкие останки

ТехИнсайдер
6 секретов красоты вечно занятых женщин: с ними ты будешь выглядеть неотразимо! 6 секретов красоты вечно занятых женщин: с ними ты будешь выглядеть неотразимо!

Как бизнесвумен удается успевать все по работе и так прекрасно выглядеть?

VOICE
Любовь или зависимость? 7 признаков нездоровых отношений Любовь или зависимость? 7 признаков нездоровых отношений

Как отличить истинные чувства от зависимости, способной разрушать нас изнутри?

VOICE
​«Да, плохо, но зато — стабильность»: стоит ли терпеть неврозы на нелюбимой работе и как понять, когда пора уходить ​«Да, плохо, но зато — стабильность»: стоит ли терпеть неврозы на нелюбимой работе и как понять, когда пора уходить

Почему увольнение из ненавистной компании не всегда становится облегчением

VC.RU
170 тысяч лет назад древние люди ели гигантских улиток размером с ладонь! 170 тысяч лет назад древние люди ели гигантских улиток размером с ладонь!

Улитки были значительной частью рациона некоторых людей в конце Ледяного периода

ТехИнсайдер
Технологии будущего! Технологии будущего!

Это устройство можно использовать для лечения различных кожных заболеваний

ТехИнсайдер
Как модники полюбили «некрасивые» беговые кроссовки — и на какие бренды обратить внимание Как модники полюбили «некрасивые» беговые кроссовки — и на какие бренды обратить внимание

Как утилитарные спортивные модели стали актуальными не только на беговом треке?

Правила жизни
«Эту сумку мне муж купил»: как материальная зависимость от мужчины ограничивает женскую свободу «Эту сумку мне муж купил»: как материальная зависимость от мужчины ограничивает женскую свободу

Почему финансовая зависимость может стать проблемой и как избежать этого?

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
Как пережить укус кобры? Спойлер: высасывать яд не нужно! Как пережить укус кобры? Спойлер: высасывать яд не нужно!

Если все же вы случайно потревожили опасную кобру, вот что спасет вашу жизнь

ТехИнсайдер
«Продолжают завоевывать пространство»: как женщины меняют образ жизни и облик городов «Продолжают завоевывать пространство»: как женщины меняют образ жизни и облик городов

Почему без демократии невозможно сделать город удобным

Forbes
Великое дао скромного боба: как соевый соус завоевал статус интернациональной приправы Великое дао скромного боба: как соевый соус завоевал статус интернациональной приправы

Соевый соус проделал непростой путь длиной в 2500 лет

Вокруг света
Рис с пшеницей и обработанным мясом повысили глобальную заболеваемость диабетом Рис с пшеницей и обработанным мясом повысили глобальную заболеваемость диабетом

Несбалансированное питание привело к 14,1 миллиона случаев сахарного диабета

N+1
Красота без жертв Красота без жертв

Веганская косметика: этика и эстетика

Robb Report
«Нет никакого развития»: в чем особенности зависимых отношений — 3 компонента «Нет никакого развития»: в чем особенности зависимых отношений — 3 компонента

Что отличает зависимые отношения и можно ли превратить их в здоровые?

Psychologies
Каникулы в джунглях Каникулы в джунглях

О странствиях в тропических дебрях, начавшихся при необычных обстоятельствах

Вокруг света
«Последнее лето»: роман про инфантильных родителей и их взрослых детей «Последнее лето»: роман про инфантильных родителей и их взрослых детей

Отрывок из свирепо остроумного романа «Последнее лето»

Forbes
«Цифровизация — это интеллектуализация человеческого потенциала» «Цифровизация — это интеллектуализация человеческого потенциала»

«Трансмашхолдинг» выстраивает единую с заказчиком деловую среду

Наука
Почему болят ноги и стопы: 5 причин, которые не сразу приходят в голову Почему болят ноги и стопы: 5 причин, которые не сразу приходят в голову

Основные причины появления болей в ногах и стопах

VOICE
«Дорога в бессознательное»: 5 ключевых идей Зигмунда Фрейда о сновидениях — познайте себя «Дорога в бессознательное»: 5 ключевых идей Зигмунда Фрейда о сновидениях — познайте себя

Что нужно знать тем, кто хочет расшифровать подсказки бессознательного?

Psychologies
Renault Arkana. Поедем в купе Renault Arkana. Поедем в купе

Arkana: Уникальный проект от Renault

4x4 Club
Идеальное фото на паспорт — это реально: рабочие советы, как хорошо выглядеть на фото в документах Идеальное фото на паспорт — это реально: рабочие советы, как хорошо выглядеть на фото в документах

Фото на документы и красивый кадр — совместимы ли эти две вещи?

ТехИнсайдер
Белый сервиз Малевича и другие дизайн-решения советских авангардистов Белый сервиз Малевича и другие дизайн-решения советских авангардистов

Как идеи авангардистов воплощались в предметах, используемых в быту

Правила жизни
Японцы сделали рюкзак с руками Японцы сделали рюкзак с руками

Этот рюкзак позволяет подключать до шести роборук одновременно

N+1
Лучшие безалкогольные вина: выбор сомелье Лучшие безалкогольные вина: выбор сомелье

Чем интересны безалкогольные вина, и как выбрать самые интересные из них

СНОБ
Jeep Compass. Жизнь в стиле Grand Cherokee Jeep Compass. Жизнь в стиле Grand Cherokee

Jeep Compass, чтобы плыть дальше, чистит себя под Jeep Grand Cherokee

4x4 Club
Страшный хищник: кто такой лигр и как он выглядит Страшный хищник: кто такой лигр и как он выглядит

Чем лигры отличаются от своих родителей — львов и тигров?

ТехИнсайдер
На все лапы мастер. Как устроено обучение собак-проводников На все лапы мастер. Как устроено обучение собак-проводников

Как происходит подготовка поводырей, которые помогают незрячим и слабовидящим

СНОБ
Открыть в приложении