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

На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана

Хотя поверхность Марса сухая, многие особенности рельефа ― древние речные дельты

N+1
«Голем и Джин»: роман о встрече двух одиноких мифических существ в Нью-Йорке «Голем и Джин»: роман о встрече двух одиноких мифических существ в Нью-Йорке

Отрывок из романа «Голем и Джин» — истории о двух необычных иммигрантах

Forbes
Медитация вызывает изменения в областях мозга, связанных с памятью и эмоциями Медитация вызывает изменения в областях мозга, связанных с памятью и эмоциями

Как медитация может потенциально помочь в лечении психических заболеваний

ТехИнсайдер
Гнилая ниточка. Как одна «абсолютно счастливая женщина» справлялась с алкогольной зависимостью в семье Гнилая ниточка. Как одна «абсолютно счастливая женщина» справлялась с алкогольной зависимостью в семье

Алевтина Кондратьевна всю жизнь боролась с пьянством в семье

СНОБ
Открывая космос Открывая космос

Путеводитель женщины-астронавта по миру миссий, чудес и перемен в космосе

kiozk originals
Истинная история Розалинд Франклин сложнее, чем вы думаете Истинная история Розалинд Франклин сложнее, чем вы думаете

Настоящая история несправедливой Нобелевской премии

ТехИнсайдер
Это вам не мусор! Учимся с умом использовать пластиковые хомуты в доме и на даче Это вам не мусор! Учимся с умом использовать пластиковые хомуты в доме и на даче

Хомуты могут быть полезны для хранения продуктов и экспресс-ремонта одежды

ТехИнсайдер
Контрастный душ, завтрак и перерыв: 16 правил стройности — позаботьтесь о себе Контрастный душ, завтрак и перерыв: 16 правил стройности — позаботьтесь о себе

Полезные привычки полезны не только для фигуры, но и для психического здоровья

Psychologies
День рождения Рунета. Посмотрите, как выглядели первые сайты на домене .ru День рождения Рунета. Посмотрите, как выглядели первые сайты на домене .ru

Погружаемся в ностальгию и вспоминаем, как выглядели первые сайты Рунета

Правила жизни
Сапиосексуалы: влюбленные в интеллект Сапиосексуалы: влюбленные в интеллект

Может ли ум быть афродизиаком?

Psychologies
5 фэнтези-романов для любителей черного юмора 5 фэнтези-романов для любителей черного юмора

Щепотка едкой иронии и мрачный черный юмор добавляют фэнтези огонька и яркости

Maxim
Могут ли собаки улыбаться или смеяться Могут ли собаки улыбаться или смеяться

Что означает собачья «улыбка»?

ТехИнсайдер
Как почистить кофемашину любого типа натуральными средствами? Кофе станет в разы вкуснее! Как почистить кофемашину любого типа натуральными средствами? Кофе станет в разы вкуснее!

Качество кофе из кофемашины напрямую зависит от ее чистоты!

ТехИнсайдер
Сколько вешать в граммах: какое количество крема, тоника, сыворотки и масла надо наносить на лицо Сколько вешать в граммах: какое количество крема, тоника, сыворотки и масла надо наносить на лицо

Очень важно наносить уходовую косметику в правильной последовательности

VOICE
Горячие точки. Эти места считаются самыми жаркими в мире Горячие точки. Эти места считаются самыми жаркими в мире

Жарче, чем в этих пяти местах, не бывает нигде!

ТехИнсайдер
Дом барса Дом барса

На высоте более 2000 метров располагается национальный парк «Сайлюгемский»

Вокруг света
Где искать ключики от весны? Где искать ключики от весны?

Как выглядят первые вестники долгожданной весны?

Наука и жизнь
Сложно ли избавиться от татуировки Сложно ли избавиться от татуировки

Искусство удаления татуировок существует столько же, сколько и сами татуировки

Maxim
Одна вокруг света: ночь на Краю Земли перед возвращением домой Одна вокруг света: ночь на Краю Земли перед возвращением домой

216-я серия о кругосветном путешествии москвички Ирины Сидоренко: Огненная земля

Forbes
UFC — это порванные части тела и самые ужасные переломы. Но как организация заботится о бойцах? UFC — это порванные части тела и самые ужасные переломы. Но как организация заботится о бойцах?

Жестокие и серьезные травмы из UFC

Maxim
5 причин посмотреть «Воспоминания об убийстве» — культовый южнокорейский триллер о серийном убийце из Хвасона 5 причин посмотреть «Воспоминания об убийстве» — культовый южнокорейский триллер о серийном убийце из Хвасона

Почему «Воспоминания об убийстве» нельзя пропустить

Правила жизни
В 90 лет снова жених: бурная личная жизнь Бедроса Киркорова В 90 лет снова жених: бурная личная жизнь Бедроса Киркорова

История браков Бедроса Киркорова

VOICE
Альтернативное будущее: 5 научно-фантастических книг о других мирах Альтернативное будущее: 5 научно-фантастических книг о других мирах

Подборка электронных и аудиокниг – романов о том, что нас ждет

ТехИнсайдер
Короли небес: история о том, как создавались легендарные широкофюзеляжные самолеты Короли небес: история о том, как создавались легендарные широкофюзеляжные самолеты

1960-е – золотой век мировой гражданской авиации

ТехИнсайдер
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
«Незаслуженно худые»: почему некоторые люди остаются стройными несмотря ни на что? «Незаслуженно худые»: почему некоторые люди остаются стройными несмотря ни на что?

Отрывок из книги «Почему я не худею. Дело не в диете, дело — в голове»

Psychologies
Не для красоты: почему раньше мужчины носили пышные парики Не для красоты: почему раньше мужчины носили пышные парики

Целый век аллонжи были в моде, но надевали их далеко не для сокрытия лысины...

ТехИнсайдер
Константин Вишневский: « Даже иллюзия самостоятельности робота вызывает страх и недоверие» Константин Вишневский: « Даже иллюзия самостоятельности робота вызывает страх и недоверие»

Насколько реальна перспектива вытеснения людей «цифровыми сотрудниками»?

РБК
Что русскому хорошо: 4 вещи, которые возмутили немцев во время путешествия по России Что русскому хорошо: 4 вещи, которые возмутили немцев во время путешествия по России

Некоторые ситуации во время путешествия по России показались немцам вопиющими

Вокруг света
Как карта ляжет Как карта ляжет

Точки на планете, воспоминания о которых не потускнеют даже через много лет!

Grazia
Открыть в приложении