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

Иллюзия сознания и реальность игры Иллюзия сознания и реальность игры

Книги: очередная биография Эйнштейна и исследование эмоций

N+1
Дэниел пропал, когда ему было 13 лет. Только через 8 лет родители узнали страшную правду Дэниел пропал, когда ему было 13 лет. Только через 8 лет родители узнали страшную правду

Крупнейшее расследование в истории Квинсленда, продолжавшееся 8 лет

ТехИнсайдер
Сироп от кашля защищает мозг от слабоумия Сироп от кашля защищает мозг от слабоумия

Появилось доступное средство для замедления прогрессирования деменции

ТехИнсайдер
Настоящее преступление: как жанр тру-крайм покорил мир и привел маньяков на экраны Настоящее преступление: как жанр тру-крайм покорил мир и привел маньяков на экраны

За что критикуют «диванных расследователей» и почему тру-крайм нравится женщинам

Forbes
Как читать книги Как читать книги

Руководство по чтению великих произведений

kiozk originals
Вдова бургомистра и комиссар поневоле: первые женщины, управлявшие городами Вдова бургомистра и комиссар поневоле: первые женщины, управлявшие городами

Они доказали, что женщины могут справиться и с управлением целым городом

Forbes
Механизм систематизации: как склад ума аутистов делает из них хороших изобретателей Механизм систематизации: как склад ума аутистов делает из них хороших изобретателей

Глава из книги «Искатели закономерностей» Саймона Барона-Коэна

Forbes
Жизнь в смешанных стайках сделала китайских птиц похожими друг на друга Жизнь в смешанных стайках сделала китайских птиц похожими друг на друга

Птицы, которые кочуют смешанными стайками, становятся похожими друг на друга

N+1
Скорость гулявших по вулканическому пеплу австралопитеков оценили примерно в 2,88 километра в час Скорость гулявших по вулканическому пеплу австралопитеков оценили примерно в 2,88 километра в час

Испанские ученые вновь изучили цепочки следов гоминин из местности Лаэтоли

N+1
Хью Хефнер обожал, а муж убил: трагическая судьба звезды Playboy Дороти Страттен Хью Хефнер обожал, а муж убил: трагическая судьба звезды Playboy Дороти Страттен

Кажется, что модель Playboy Дороти Страттен вытянула счастливый билет в жизни...

VOICE
«Не можешь купить бриллианты, стекло не надевай», — говорила Людмила Зыкина «Не можешь купить бриллианты, стекло не надевай», — говорила Людмила Зыкина

Бедная деревенская девочка может достигнуть всего!

Коллекция. Караван историй
Рестайлинг Jeep Wrangler. Чуть больше версий и возможностей Рестайлинг Jeep Wrangler. Чуть больше версий и возможностей

Что нового в рейстайлинге Jeep Wrangler

4x4 Club
Несвободное плавание Несвободное плавание

«Наводнение»: Твердовский экранизирует Замятина

Weekend
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
Логинов Логинов

Самый востребованный и титулованный российский предметный дизайнер Дима Логинов

Собака.ru
«Я хочу того, на что есть право у каждого человека»: каково это — быть аутистом «Я хочу того, на что есть право у каждого человека»: каково это — быть аутистом

Отрывок из книги «Искатели закономерностей» об аутизме

Psychologies
Африканские пингвины за тысячелетия научились Африканские пингвины за тысячелетия научились

Как африканские пингвины приспосабливаются к новым условиям жизни?

ТехИнсайдер
Заживает втрое быстрее: найден способ ускорить лечение ран с помощью электричества Заживает втрое быстрее: найден способ ускорить лечение ран с помощью электричества

В перспективе такой способ лечения ран может спасти тысячи жизней

Вокруг света
«Кто не сдал на подарки?»: почему нас так раздражают родительские чаты «Кто не сдал на подарки?»: почему нас так раздражают родительские чаты

Почему родительские чаты превратились в настоящую боль?

Psychologies
Секс втроем: как мужчины и женщины относятся к популярной фантазии — ответ психоаналитика Секс втроем: как мужчины и женщины относятся к популярной фантазии — ответ психоаналитика

Правда ли только мужчины мечтают попробовать удовлетворить сразу двух партнеров?

Psychologies
Партизаны подлинные и мнимые Партизаны подлинные и мнимые

Каким было партизанское движение во время Второй мировой войны?

Дилетант
Пираты поневоле: чем опасны существа, которые дрейфуют по океану на кучах мусора? Пираты поневоле: чем опасны существа, которые дрейфуют по океану на кучах мусора?

Выброшенный людьми пластик становится новым домом для разных видов

Вокруг света
Защита от потерь или лишние расходы? Защита от потерь или лишние расходы?

Недоверие сельхозпроизводителей к агрострахованию сохраняется

Агроинвестор
7 способов избежать рака яичников 7 способов избежать рака яичников

Рак яичников — это серьезная болезнь. Как ее предупредить?

Psychologies
Не то же, но похоже Не то же, но похоже

Чем опасны бьюти-подделки и как отличить оригинальную косметику от реплик?

VOICE
Норвежцы превратили яичную скорлупу в прототип костного трансплантата Норвежцы превратили яичную скорлупу в прототип костного трансплантата

Ученые разработали прототип костного трансплантата из аморфного фосфата кальция

N+1
Массовое вымирание 260 миллионов лет назад было не одним, а двумя событиями с интервалом 3 миллиона лет Массовое вымирание 260 миллионов лет назад было не одним, а двумя событиями с интервалом 3 миллиона лет

Как связаны выбросы углерода и массовые вымирания?

ТехИнсайдер
«Я люблю слишком сильно»: как уменьшить «громкость» чувств «Я люблю слишком сильно»: как уменьшить «громкость» чувств

Могут ли люди усиливать или ослаблять чувство любви?

Psychologies
«Связанные насмерть»: хоррор с Рэйчел Вайс об экспериментах над беременными женщинами «Связанные насмерть»: хоррор с Рэйчел Вайс об экспериментах над беременными женщинами

История сестер, открывающих гинекологическую клинику, вышла на новый уровень

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

«Трансмашхолдинг» выстраивает единую с заказчиком деловую среду

Наука
Открыть в приложении