Клонирование. 3

Есть три различных  типа искусственного клонирования: клонирование гена, репродуктивное клонирование и  терапевтическое клонирование. Клонирование гена производит копии генов или  долей ДНК. Репродуктивное клонирование производит копии целых животных. Терапевтическое клонирование производит эмбриональные клетки стебля для  экспериментов, нацеленных на создание тканей, чтобы заменить поврежденные или пострадавшие ткани. Клонирование гена также известно, как и клонирование ДНК. Этот процесс сильно отличается от репродуктивного и терапевтического клонирования. Репродуктивное и терапевтическое  клонирование разделяет многие из тех  же самых методов, но создано для  различных целей.

Клонирование гена – самый  распространенный и обычный тип  клонирования произведенного исследователями  в Национальном Научно-исследовательском  институте Генов Человека (ННГЧ). ННГЧ исследователи не клонировали  никаких млекопитающих, и ННГЧ не клонирует людей. Исследователи  обычно используют технологии клонирования, чтобы сделать копии генов, которые  они желают изучить. Процедура состоит  из вставки гена из одного организма, часто называемого как " иностранное ДНК " в генетический материал курьера, называемого вектор. В качестве примера вектора могут служить бактерии, ячейки дрожжей, вирусы и так далее, им присущи маленькие круги ДНК. После того, как ген вставлен, вектор помещается в лабораторные условия, которые побуждают его умножаться, заканчивается это тем, что ген копируется столько раз, сколько необходимо.

Техника, которая используется для клонирования целого животного, типа овцы, известна как репродуктивное клонирование. В репродуктивном клонировании, исследователи удаляют зрелую соматическую клетку типа клетки кожи или клетки вымени, из животного, которое они  желают клонировать. Потом они перемещают ДНК соматической клетки животного  донора в клетку яйца, или яйцеклетку, у которой удалили её собственную  ДНК информацию. Исследователи могут  вставлять ДНК из соматической клетки в пустое яйцо двумя различными способами. В первом случае, они удаляют ДНК-содержащее ядро соматической клетки и вводят его в пустое яйцо. Во втором случае, они используют электрический ток, чтобы соединить полную соматическую клетку с пустым яйцом.

В обоих процессах, яйцу позволяют  развиться в эмбрион ранней стадии в пробирке, а затем внедряют его  в матку взрослой женской особи. В конечном счете, взрослая самка  рождает животное, которое имеет  тот же самый генетический код, что  и животное, у которого взяли соматическую клетку. Это молодое животное называют клоном.

Репродуктивное клонирование может требовать использования  матери заместителя, чтобы позволить  развитие клонируемого эмбриона, как  это было сделано для известного клонирования овечки Долли.

Клоны не всегда выглядят одинаково. Хотя у клонов один и тот же генетический материал, окружающая среда так же играет огромную роль в том, как приспособится  к ней организм клонированного существа. К примеру, первая кошка, которая  была клонирована, ее звали Сиси, была каленкорской породы и была совсем не похожа на свою мать (донора).

Репродуктивное клонирование может позволять исследователям клонировать животных с потенциальной  выгодой для областей медицины и  сельского хозяйства. Например, те же самые Шотландские исследователи, которые клонировали Долли, клонировали  другую овцу, которая была генетически  модифицирована, чтобы давать молоко, которое содержит человеческую основу белка для крови . Мы надеемся, что в дальнейшем этот белок может отбираться из молока и подаваться человеку в чистом виде, это очень поможет людям, у которых низкая свертываемость крови. Так же можно использовать животных для того чтобы тестировать на них новые виды лекарств и обычную продукцию, предназначенную для человека. Большое преимущество использования клонированных животных для проверки на таблетки состоит в том, что все они являются генетически идентичными, что означает, что их реакция на таблетки должна быть боле менее сходной, чем у животных с различным генетическим набором.

Другой причиной для клонирования может служить то, что существуют популяции животных, которые стоят  на грани вымирания. В 2001 году именно по этой причине ученые произвели  первого клона, подвергнутого опасности  вымирания - азиатского вола.

Печально, но этот детеныш, который  развивался в матке у своей  мамы-заместителя погиб всего  лишь через три дня после своего рождения. Этот опыт был перенят  и уже через два года, в 2003 году, ученые создают клон особи вола, так же стоящего на грани исчезновения. Вскоре 3 африканских диких кошки  были клонированы из замороженных эмбрионов, которые были использованы в качестве ДНК. Несмотря на то, что некоторые  эксперты считают, что клонирование спасает особи, стоящие на гране  вымирания; некоторые ученые считают, что клонирование несет негативный характер, так как все особи  имею генетически идентичный набор  хромосом, что в целом играет отрицательную  роль, так как для выживания  разновидности необходимы разные варианты ДНК.

Некоторые люди так же проявили интерес в том, чтобы их умерших  домашних любимцев клонировали, надеясь, что эти клоны будут абсолютно  такими же как и их умерший донор. Но как показало клонирование Кошки Сиси, клон не всегда выглядит так же, как и его "оригинал", у которого было взято ДНК.

Репродуктивное клонирование - очень неэффективная техника  и большинство клонированных  животных эмбрионов, не могут развиваться  в здоровых особях. Например, Долли  была единственным клоном, который  был рожден живым из общего количества 277 клонированных эмбрионов. Эта  очень низкая эффективность, объединенная беспокойствами по поводу безопасности, представляет серьезное препятствие для применения репродуктивного клонирования. Исследователи выявили некоторые проблемы со здоровьем у овцы и других млекопитающих, которые были клонированы. Это увеличение размера плода при рождение и разнообразные дефекты в жизненных органах, типа печени, мозга и сердца. Другими последствиями являются преждевременное старение и проблемы с иммунной системой.

Другая потенциальная  проблема заключается в возрасте хромосомы клонируемой клетки. Все  клетки проходят их нормальные стадии деления. Кончик хромосомы, который  называется теломером с каждым делением укорачивается. Через какое-то время теломер становится настолько маленьким, что клетка не может больше делится, и в конечном итоге погибает. Это обычный процесс старения, который присущ всем типам клеток. Следовательно, клоны, созданные от клетки, принятой от взрослой особи, могут иметь хромосомы, которые уже короче, чем нормальная, и это может повлиять на быстрое старение клонированной особи. И действительно, Долли, которая была клонирована от клетки шестилетней овцы, имела хромосомы, теломеры которого были короче, чем у овец ее возраста. Долли умерла в возрасте 6 лет, приблизительно половина продолжительности жизни овцы, которая составляет 12 лет.

Несмотря на некоторые  широко распространенные заявления, клонирование людей до сих пор остается беллетристикой. В настоящее время нет ни одного подтвержденного научного свидетельства  клонирования человека. В 1998, ученые в  Южной Корее заявили об удачном  клонировании человеческого эмбриона, но вскоре заявили, что эксперимент  был прерван очень рано, когда  клон состоял из 4 клеток. В 2004 году группа во главе с Ву-Сак Хвангом из Сеульского Национального Университета в Южной Корее, опубликовала статью в журнале Наука, в которой утверждалось, что они клонировали человека в экспериментальной лаборатории. Однако, независимый научный комитет позже не нашел никаких доказательств, которые бы подтверждали их заявление и в январе 2006года журнал Наука объявил, что статья Хванга - утка.

Из-за технических трудностей, клонирование людей и других приматов тяжелее доказать, чем клонирование других млекопитающих. Причина заключается  в том, что ядро клонированных  клеток пропускает две ключевых основы образования белков на веретене, которое  является ключевой структурой в разделении ячейки. В яйцеклетках женских  приматов, эти два веретена белка  расположены очень близко к хромосомам. Следовательно, удаление ядра клетки, для того чтобы создать место  для ядра соматической клетки донора также удаляет веретено белка  яйца, который сталкивается с разделением  клетки. Ученые полагают, что это  может быть единственной причиной того, что для клонирования приматов не годятся соматические клетки. И, напротив, у таких животных как кроликов, мышей, кошек, два веретена белка  распространены повсюду яйца и таким  образом удаление ядра клетки не заканчивается  потерей белков.

Шухрат Миталипов, профессор Орегонского университета (США), первый, кому удалось клонировать примата, поэтому вполне естественно, что к нему слишком много вопросов, касающихся особенностей клонирования наших ближайших собратьев. Учёных всего мира и корреспондентов всех СМИ интересует, каковы же особенности клонирования приматов в сравнении с клонированием той же самой овцы Долли. В чём сходство и отличие?

Подлинность достижений биологов Университета здоровья и науки, руководство  которым осуществляет бывший русский  учёный Миталипов, не вызывает никаких сомнений, хотя пока удалось только получить клеточные линии стволовых эмбриональных клеток.

Независимая группа учёных Мошанского университета, находящегося в Мельбурне, в своих публикациях подтвердила оригинальность и достоверность фактов. Австралийские коллеги утверждают, что представленные эмбриональные клетки получены в результате клонирования. Данные экспериментальные исследования имеют колоссальный интерес с точки зрения медицины. Однако эта работа сопряжена с довольно серьёзными моральными проблемами, разрешить которые пока не представляется возможным: во многих странах мира по-прежнему существует запрет на клонирование человека.

А что касается клонирования приматов, так первые работы в этом направлении были сделаны ещё  в 1997 году. После появления на свет клона Долли, клонированию подверглись  более двадцати видов млекопитов. Работы по клонированию велись в разных направлениях, но что потрясло учёных, так это то, что гены, как оказалось, не стареют! Поэтому клетка, как утверждают учёные, может быть перепрограммирована, что даёт возможность манипулировать её развитием и старением. А это значит, что человеку может быть предоставлена возможность прожить восемьдесят лет с состояние организма, соответствующего тридцатилетнему возрасту. Вот тут и возникает ответ на вопрос о целесообразности клонирования.

Доктор Джонсон

Доктор Патрик Диксон - автор  и эксперт по этике клонирования человека, опроверг идею того, что клонирование достигло огромных высот. Он сказал: "Огромные проблемы существуют не только в таких тканях как мозг, но и в стволовых клетках, если они предоставлены для взрослой особи. Профессор заявил, что для стволовых клеток очень трудно расти так, как нужно человеку, плюс управлять ими практически невозможно. «Идея, на которой основано это гениальное открытие - научная ерунда». "Но в этой захватывающей идее есть, что - то привлекательное и выгодное, из-за этого технологией клонирования могут злоупотреблять". Диксон сказал, что использование молодых стволовых клеток для клонирования не так перспективно как использование клеток взрослого организма . " Человек освоил технологию клонирования с помощью стволовых клеток ещё в прошлом столетии, сейчас мы в этом не нуждаемся". " Более перспективны методики лечения, при которых стволовые клетки берут у взрослого человека."

Клинические испытания показали определенные результаты у людей  с сердечным приступом, у животных были удачно заменены летки мозга, мышцы  сердца, спинной мозг и другие ткани.

См. также 

Ян Вилмут

Беляев Дмитрий Константинович

Работа харьковских учёных над проблемами клонирования

Работа харьковских учёных над проблемами клонирования (продолжение)

Хван Ву Сук

В 1997 году клонирование реконструировалось, когда Ян Вилмут и его коллеги в Рослинском Институте в Эдинбурге, Шотландии, успешно клонировали овцу по имени Долли. Долли была первое клонированное млекопитающее. Вилмут и его коллеги пересаживали ядро из клетки грудной железы овцы Финна Дорсетта в определенную яйцеклетку Шотландской черномордой овцы. Комбинация яйцеклетки-ядра стимулировалась электричеством, чтобы соединить и то и другое и стимулировать деление клетки. Новая клетка разделилась и была помещена в матку черномордой овцы, чтобы развиться. Долли была рождена на несколько месяцев позже.

Долли была показана идентичной клеткам из грудной железы овцы Фина Дорсетта, а не черномордой овце, что явно показывало, что она была успешно клонирована (понадобилось 276 попыток перед удачным исходом эксперимента). Долли с тех пор выросла и произвела на свет несколько особей обычным половым методом. Это говорит о том, что клон Долли абсолютно здоров.

Главная причина клонирования растений и животных в том, чтобы  произвести организмы с определенными  качествами, которые необходимы человеку, такие как награжденная орхидея  или генетическая инженерия, например овца была выведена чтобы предоставить человеческий инсулин. Если бы ученые полагались только на половое (сексуальное) размножение чтобы вывести этих животных, они бы рисковали тем, что необходимые им качества исчезли, так как половое размножение (сексуальное) переставляет генетический код в блоках. Другими причинами для клонирования могут быть потерянные или умершие домашние животные или животные, которые находятся на грани вымирания. Какими бы не были причины, новые технологии клонирования разожгли много этических спорах среди ученых. Некоторые государства рассмотрели или предписали законодательство, чтобы замедлить, ограничить или запретить эксперименты клонирования. Ясно, что клонирование будет частью нашей жизни в будущем, но будущее этой технологии должно всё же быть определено.

озьмем, например такое заболевание, как гемофилия. Гемофилия - это болезнь, когда у людей отсутствует свертываемость крови, и человек может умереть от кровотечения. В прошлом столетии, гемофилия была так же известна - как королевская болезнь, потому что в королевских домах эта болезнь была нередкой. Причиной этой болезни было "отборное" или "избранное" размножение. Ген, который являлся причиной этого заболевания исчезал и снова появлялся, когда члены королевской семьи непрерывно женились друг на друге.

Результатом была "родословная" с тем же видом проблем, что  и у предыдущих поколений. Существует также запрет основанный на библии, который запрещает близкое бракосочетание родственников. Подобные церковные  запреты созданы, чтобы уберечь  нас от подобных проблем. У больных  гемофилией отсутствует вещество, называемое Фактор 8, это вещество помогает крови  сворачиваться и присуща всем людям, не страдающим этой болезнью. Это вещество (фактор 8) может быть получено из нормальной крови, от доноров, пожертвовавших кровь. Однако это очень сложный и дорогостоящий процесс. Если у больного гемофилией, даже при внедрении в кровь Фактора 8 продолжается не сворачиваться кровь - это очень и очень хорошо. Процесс извлечения оказался очень опасным. Во всем мире вирус, вызываемый СПИД, нашел путь распространения из донорства крови. Чтобы получить Фактор 8 необходимо совместить огромное количество крови от разных доноров, и если хотя бы у одного из них есть Вич, то вся эта кровь становится зараженной.

Можно представить, что из тысячи доноров, хотя бы если одни Вич инфицирован, то все кому внедряют фактор 8 становятся так же больными. До 1985 года в Англии фактор 8 был очень опасным и вся кровь которую переливали была куплена у американцев. В Англии было огромное количество наркоманов, сдававшие свою кровь, чтобы хоть немного заработать. Это очень увеличило риск заболевания гепатитом В или СПИДом, так как наркоманы часто болеют подобными заболеваниями. Эффективные опыты (на основе генной инженерии) в 1985 году почти устранили риск заболевания. Однако к 1985 году в Великобритании более чем 100 мужчин и 250 мальчиков было заражено этим заболеванием через переливание крови. Дополнительные опыты в этом же году по получению фактора 8 сделали технология переливания крови практически полностью безопасной. Однако давление по получению фактора 8 в лабораторных условиях росло. В 1984 программирование генов для фактора 8 было впервые идентифицировано, спроектировано и проанализировано. В последствии, примерно через 3 года генная инженерия использовалась по отношению к животным, чтобы клонировать их и получать у них фактор 8. Это замечательное изобретение помогло и до сих пор помогает огромному числу людей.

Почему же все больные  гемофилией - мужчины? Эксперименты Менделя  показали нам, почему для производства фактора 8 необходима пара генов, отвечающая за это. Даже если один ген перестанет функционировать или исчезнет, процесс  производства фактора 8 продолжится.

Если, однако, в результате маловероятного и несчастного случая, у мужчины и женщины, есть дефектный  ген, и у них есть дети, то в  среднем один из четырех их детей  унаследует оба дефектных гена и  не сможет вырабатывать фактор 8 иными  словами будет болен гемофилией. Два других будут носителями гемофилии, а четвертый будет с абсолютно  здоровыми генами. Интересная вещь о гемофилии состоит в том, что ген, несущий информацию относительно свертываемости крови находится  только на Х или по-другому - женской  хромосоме. С одной стороны это  всего лишь половая принадлежность, а для генетического кода это  принципиальное различие.

- «Потенциал генной инженерии  до сих пор не понят людьми»  - Доктор Патрик Диксон.

- Человеческое клонирование  может привести к тому, что  клонированные дети могут погибнуть  совсем молодыми. Эксперименты, проведенные  над мышами, показали, что у клонированных  особей была слабая иммунная  система, подверженность смерти  от пневмонии, недостаточность  печени, частые выкидыши и неправильность  в развитии. 10 из 12 мышей были практически  здоровыми, но прожили меньше 500 дней с момента рождения.

- Тот, кто клонирует  младенцев может делать на  этом огромные деньги, в то  время, как те, кто клонирует эмбрионы человека для исследования (терапевтическое клонирование) может продолжать испытывать катастрофические потери. Те рынки, которые проголосовали за клонирование, дали в пользу его изучения огромные деньги в частности в компанию ППЛ (которые владели технологией клонирования овцы Долли). В 1999 денег стало катастрофически не хватать, и компания ППЛ была близка к свертыванию, и вскоре она была поглощена корпорацией Герон. К январю 2003 года, цены на бумаги корпорации Герон упали с 75 долларов до 4 долларов за акцию и вновь в Англии закончились средства для клонирования.

- Некоторые ученые сообщили, что они отказываются от клонирования  человека, потому что они увидели  столько ужасных и необратимых  мутаций в клонировании коров,  свиней, мышей и других животных. В случае клонированного рогатого  скота, больше, чем 25 % особей появлялись  на свет в гигантских размерах, не присущих этой породе. Даже  среди таких особей, которые имеют  хороший вес и выглядят вполне  нормально, ученые наблюдали легочную  недостаточность и проблемы с  кровью. Однако, другие ученые спешат в создании первого человеческого клона, что бы выиграть глобальную гонку в клонировании человека.

- Человеческое клонирование  ради стволовых клеток не обязательно,  как считают итальянские ученые, которые показали, что нервные  клетки взрослого человека могут  быть пересажены в другое место,  даже мускулы или другие части  тела. Эти клетки гораздо более  приспосабливаемы чем мы думали, это обусловливается химическим механизмом.

- Китайские ученые клонировали  второго козла «Янгуанг» из клетки ужа взрослой особи. Но к сожалению козёл погиб через тридцать шесть часов от лёгочной недостаточности. Он был рожден 16 июня 2000 года. Это уже не первый случай, когда клонированное животное погибает в связи с мутациями.

- Ученые разожгли спор  о том, что можно ли спасти  здоровых особей редких животных  с помощью клонирования, ведь  все они будут идентичны. - Только  десять процентов канадцев поддерживают  клонирование.

- Австралия была домом  для секретного клонирования  человека в течение двух лет.  Исследователи внедрили клетку, содержащую человеческий ДНК  в свинью в 1999, но уничтожили  эмбрион после того, как он  полэид тридцать два дня. Эксперимент был выполнен Мельбурнской компанией Stemcell Sciences. Федеральное правительство отрицает, что такой гибрид является человеческий клоном и поэтому заявляет, что это не было клонорованием человека.

- Итальянские профессоры  Северино Антинори and Панас Завас заявили, что они намерены создать клон женщины, которая бесплодна, вопреки запретам проводить опыты по клонированию человека в Италии. Антиниори известен за то, что внедрил эмбрионы IVF в 62-летнюю женщину, которая позже родила.

- Политические деятели  Германии осудили британский  Парламент за то, что он одобрил  создание человеческих клонов  для экспериментального исследования  обработки болезней, типа Болезни  Паркинсона. "Чтобы разводить  человека только ради того, чтобы  убить его, потрошить его - это  - в основном людоедство." Германия запретила такую работу, которая проводится во Франции. Создание человеческого клона сопровождается большими рисками серьезным физическим препятствием

Термин «клон» был впервые  использован в 1903 году Веббером (Webber, Германия) применительно к растениям, размножаемым вегетативно. Первые успешные опыты по клонированию животных были проведены в середине 1970-х годов английским эмбриологом Дж. Гордоном в экспериментах на амфибиях. В результате исследований шотландской группы ученых из Рослинского института и компании «PPL Therapeuticus» (Шотландия) в 1997 году родилась овца по кличке Долли — первое млекопитающее, полученное из ядра взрослой соматической клетки.

Когда родилась Долли, то спустя некоторое время выяснилось, что  возраст ее клеток и организма  различен. Клетки у нее старше ее физиологического возраста. В 1998 году американскими учеными были клонированы  шесть коров, возраст клеток которых  оказался меньше возраста организма. Родилась новая загадка: как в принципе возможно, чтобы клетки были старше или моложе самого организма? В 1932 году Герман Меллер предположил, что существуют специальные структу-ры, которые как бы «запечатывают» концы хромосом и предотвращают их склеивание друг с другом. Эти структуры были названы теломерами. Российский биолог Алексей Оловников в 1971 году выс-казал предположение, что клетка в процессе деления стареет по мере того, как укорачивается ее теломера.

Через некоторое время  тем же ученым, знаменитым по овечке Долли, удалось получить точные генетические копии овцы с измененными геномами. Эти овцы имели ген, который позволял им производить молоко с такими же белками, как у человека. Ученые утверждали, что значение такой методики заключается  в том, что мы теперь можем выбирать еще до рождения гены, которые хотим  изменить или удалить.

Использование технологии клонирования предполагает уникальную возможность  получать фенотипически и генетически идентичные организмы, которые могут быть использованы для решения различных теоретических и прикладных задач, стоящих перед биомедициной и сельским хозяйством. Но во многом острота дискуссий обусловлена не столько возможностью применения новой технологии к размножению овец, коров или обезьян, сколько перспективой клонирования человека. Негативная реакция на потенциальное использование этой новой репродуктивной технологии по большей части сводится к беспокойству о детях, о том вреде, который может быть нанесен им процедурой клонирования. Помимо беспокойства за детей часто высказываются опасения, что широкое распространение практики клонирования может открыть дорогу различного рода евгеническим проектам или побудить рассматривать человека не как личность, а как объект для ма-нипулирования.

В 1999 году 23 страны подписали  протокол о запрете клонирования человека, разработанный Советом  Европы. В 2005 году была принята Декларация ООН о клонировании человека. В  России в 2002 году был принят Федеральный  закон «О временном запрете на клонирование человека».

Многие этические проблемы возникали, возникают и будут  возникать в связи с прогрессом генетики. Но решать их всегда необходимо только на основе общих принципов  гуманизма.