Клонирование человека

Южнокорейский ученый удаляет ядро из донорской яйцеклетки в исследовательском центре Sooam Biotech. Сеул, 29 июня 2016 года Jung Yeon-Je / AFP / Scanpix / LETA

24 января стало известно, что китайские ученые впервые успешно клонировали приматов способом, который использовался в эксперименте со знаменитой овечкой Долли. Клонирование — одна из самых удивительных и обсуждаемых тем в современной биологии. «Медуза» попросила доктора биологических наук, профессора Сколковского института науки и технологий и Университета Ратгерса Константина Северинова ответить на базовые вопросы о клонировании.

Клонирование — это вообще что?

Клонирование — это процесс или технология получения клонов. Клоном принято называть организм, генетически идентичный или почти идентичный другому. Однояйцевые близнецы — это клоны друг друга, так как оба возникли из одной и той же оплодотворенной яйцеклетки. Растения, возникшие путем вегетативного размножения, — например, размноженные усами кусты клубники, — тоже клоны.

Но ребенок — это не клон своих родителей. У каждого человека в клетках есть двойной набор генов: один набор от отца, другой — от матери. При зачатии и отец, и мать передают своему потомству лишь половину своих генов — по одному набору каждый. При этом какой из дублированных генов отца и матери передается потомству, определяется случаем. Так как версии генов, имеющихся у родителей, немного отличаются друг от друга, то и потомство отличается от родителей. С точки зрения биологии и эволюции это хорошо, потому что увеличивается генетическое разнообразие. Чем разнообразнее популяция, тем больше вероятность, что при изменении условий внешней среды носители каких-то определенных комбинаций генов выживут и оставят потомство.

Однако в условиях, например, товарного сельскохозяйственного производства разнообразие — это источник проблем. Если вы хотите поддерживать стадо ангусов с какими-то определенными свойствами, необходимость получения бычков путем полового размножения неизбежно приводит к тому, что не все потомство будет таким же, как исходные животные, и часть животных придется выбраковывать. Клонирование могло бы решить такую проблему (собственно, в случае с клубникой проблема решена, а вот коровы, увы, усами не размножаются, там все сложнее).

Как ученые вывели овечку Долли? Взяли клетки самки и самца и как-то соединили в пробирке?

Овечку Долли «сделали» следующим образом: взяли клетку вымени овцы и генетический материал этой клетки «подсадили» в яйцеклетку, взятую у другой овцы. При этом собственный генетический материал из этой яйцеклетки был предварительно удален. Заметьте, что после такой подсадки полученная яйцеклетка имела двойной набор генов — такой же, как в клетке вымени. А значит, оплодотворения такой яйцеклетки не требовалось! Эта яйцеклетка была подсажена в матку третьей овцы, которая выносила и родила овечку — Долли.

Овца, родившая Долли, — суррогатная мать: генетически она никак не связана с Долли. Та овца, из яйцеклетки которой развилась Долли, не имеет к ней отношения, так как у нее и у Долли почти нет общих генов. А вот овца, из клетки вымени которой взяли генетический материал для подсадки в яйцеклетку, является «генетической матерью» Долли (а Долли, в свою очередь, ее клоном). Их гены практически идентичны. Отца у Долли не было — с генетической точки зрения им был отец генетической матери Долли, но получается, что одновременно он был ее дедом.

Овечка Долли. 4 января 2002 года Ben Curtis / PA Wire / PA Images / Scanpix / LETA

Чем клонированная копия отличается от оригинала? Они как близнецы или не совсем?

Однояйцевые близнецы возникают тогда, когда развивающийся эмбрион разделяется на два (или четыре) эмбриона и каждый из них потом независимо развивается во взрослый организм в утробе матери. В общем, клоны очень похожи на однояйцевых близнецов, только они не рождаются одновременно, а вынашиваются в разное время разными матерями и могут появиться после биологической смерти своего оригинала. Клон создают на основе генетической программы — ДНК, содержащейся в клетке взрослого или умершего организма.

Все клетки нашего тела — потомки оплодотворенной яйцеклетки, которая возникла в момент нашего зачатия. Но это не значит, что клетки нашего тела совершенно идентичны. Всякий раз, когда клетка делится, внутри нее копируются гены, молекулы ДНК. При копировании всегда возникают ошибки, мутации — так же, как случаются опечатки при переписывании длинного текста. При делении клетки организма вроде человека или овцы в ДНК дочерних клеток спонтанно появляется около 50 новых мутаций, не существовавших в ДНК родительской клетки. То есть гены клетки вымени, из которой получили Долли, на самом деле не полностью идентичны генам яйцеклетки, из которой развилась ее мать.

Со времен Долли много было подобных случаев, когда ученые клонировали животных?

После Долли клонировали рыб, лягушек, грызунов (крыс и мышей), собак и кошек, свиней, лошадей и коров. 24 января стало известно о клонировании приматов — длиннохвостых макак. В целом эта процедура применима к любому организму, просто в каждом конкретном случае много времени уходит на подбор оптимальных условий.

Ученые работают со свиным мясом в секции клонирования и генной инженерии Пекинского института геномики. Шэньчжэнь, 3 марта 2010 года Bobby Yip / Reuters / Scanpix / LETA

Когда научатся клонировать людей? Или уже научились?

Принципиальных проблем в клонировании людей нет. Если поставить такую задачу, нужно будет оптимизировать опыты по подсаживанию генетического материала из клеток взрослого человека в лишенную собственного генетического материала яйцеклетку. Но клонировать людей запрещено из-за этических проблем.

Чем клонирование может помочь человечеству? Запасная печень? Армия клонов? Эксперименты над клонами?

И с армией клонов, и с экспериментами над ними есть неразрешимые этические проблемы, а также некоторые практические сложности — поэтому делать так не будут.

Возьмем двух близнецов. Перед тем как отнять печень одного из них для другого или проделать над одним из них какой-нибудь острый эксперимент, рассуждая, что второй (то есть клон) останется, придется заручиться согласием первого. Он или она могут отказаться, ведь они личности и имеют такие же права, как другие люди. Так вот, если вы создали своих клонов, то они, став людьми, а не куском мяса в пробирке, тоже наверняка будут иметь виды на свою печень, которые будут отличаться от ваших. Так что с печенью или, шире, источником органов проблема в том, что мы не умеем отдельно получать клон печени — в этом случае этических проблем бы не возникало.

По поводу армии клонов. Если вы насоздавали клонов условного депутата Николая Валуева, потому что он большой и устрашающе выглядит, то для получения их в «готовом к употреблению» состоянии вам, а вернее, их суррогатным матерям придется их растить, как растят всех людей, лет до 20. За это время могут поменяться политические режимы — и необходимость пугать сегодняшних врагов отпадет. Кроме того, никак нельзя исключать, что некоторые из клонов решат стать интеллектуалами и не захотят играть в ваши игры, а захотят, например, заниматься молекулярной биологией. И заставить их делать что-то только потому, что они клоны какого-то дяди, который, может, уже давно умер, будет сложно против их воли. Гораздо легче завербовать в свои ряды уже существующих людей.

У клонированных организмов может быть потомство? У них будут какие-то особенности из-за того, что они — потомки клона?

При соблюдении надлежащих условий клонированные организмы не будут отличаться от организмов, возникших естественным путем, и смогут давать потомство. Другой вопрос, что если полностью исключить половое размножение и перейти на клональное, то с течением времени в поколениях клонов неизбежно накопятся мутации, понижающие приспособленность организма. Половое размножение — обмен комбинациями генов для создания новых комбинаций — необходимо для поддержания разнообразия и устойчивости видов в течение более длительного времени в условиях непредсказуемо изменяющейся внешней среды.

Почему многие считают, что клонирование нужно запретить? Что в этом опасного?

Клонирование сельскохозяйственных животных не опасно, а при условии соответствующего развития технологии удобно и выгодно. Проблема возникает, если начать думать про клонирование человека. С животным просто: клонировал, вырастил, съел, например, бифштекс, и можешь быть уверен, что его качество будет одно и то же на протяжении десятилетий. Нас ведь, как правило, не волнует вопрос о том, была ли корова, ставшая источником бифштекса, личностью.

Людей же мы воспринимаем как личностей, индивидуальности. Личность формируется не только генетикой, но и воспитанием, временем и местом, в котором человек родился и сформировался, различными случайными причинами и встречами и другими факторами. Поэтому человеческие клоны не будут одинаковыми личностями (например, однояйцевые близнецы похожи друг на друга внешне, но, безусловно, являются разными людьми со своими собственными жизнями, пристрастиями, разными датами, местами и причинами смерти). Поэтому, пока не существует государственных режимов, в которых можно использовать людей на условные бифштексы, клонирование людей не опасно. Опасно, если появление таких режимов станет возможным.

Константин Северинов

• Напишите нам

Благодаря фильмам, сериалам и фантастическим книгам клонирование воспринимается, как некое подобие создания Франкенштейна. Вот они, злые гении, которые готовы создать армию клонов для своих корыстных целей. Или создать точную копию Гитлера в его лучшие годы. А еще можно клонировать себя и сделать подобие собственного слуги. К сожалению (или к счастью), все это и еще тысячи подобных идей останутся в фантазии авторов подобных штампов.

Вместе с кандидатом биологических наук, старшим научным сотрудником ИППИ РАН, лауреатом премии «Просветитель» Александром Панчиным разбираемся в основах клонирования, рассказываем правду про овечку Долли и узнаем у религиоведа, бакалавра богословия Дениса Батарчука, как к этому относится церковь.

Клоны среди нас

– Александр, по сути, клонирование это бесполое размножение организма. Как оно происходит?

Тут надо пояснить, что в биологии клонами называют генетически идентичные организмы, поэтому клоны среди нас на самом деле существуют. Различные одноклеточные организмы могут быть клонами друг друга, или вот вам пример – однояйцевые близнецы, люди, обладающие одинаковым генотипом, в каком-то смысле тоже являются клонами. Как происходит клонирование в лабораторных условиях? Создают генетическую копию – организм с идентичным набором генов. Молодой, но совпадающий по своим генам с неким взрослым организмом. Самый известный пример – это клонирование овечки Долли. В данном случае у взрослой овцы из клеток молочной железы взяли ядро (в ядре находятся хромосомы, где хранится наш генетический материал) и перенесли в яйцеклетку другой овцы. Оказалось, что полученная клетка при определенных условиях начинает думать, что она является эмбрионом, и, соответственно, развиваться как эмбрион. Далее ее подсадили к суррогатной овце, после чего и родилась овечка Долли.

– Почему так известна овечка Долли, которую клонировали в 1997, но практически ничего не известно о мыши, которую клонировали в 1987 году отечественные ученые в Пущинском научном центре РАН?

Это техническая сторона вопроса того, что мы считаем успешным клонированием. В России действительно была клонирована мышка Машка, и сделано это было раньше овечки Долли. В случае с мышкой имело место ядро, взятое не из клетки взрослого организма, а из эмбриона. То есть из одного эмбриона вынули ядро, перенесли в яйцеклетку и получили другой эмбрион. Технологически эта процедура очень похожа с теми манипуляциями, которые производились с Долли, но не было совершено клонирование взрослого организма. Считается, что клонировать взрослый организм сложнее, чем сделать то, что было сделано в случае с эмбрионом. Плюс, история с мышкой Машкой была опубликована в не очень известном журнале.

– Получается, что ученые просто клонировали эмбрион и создали ему близнеца?

В какой-то степени да, потому что не было исходного взрослого организма. Например, у вас есть эмбрион, он поделился несколько раз, далее вы можете взять из разных клеток этого эмбриона ядра и перенести их в разные клетки. После чего вы получите множество по сути однояйцевых близнецов.

Фото из архива Александра Панчина

Клоны не повторяют ваш характер

Еще один небольшой нюанс: удивительно, но многие думают, что копия повторяет свой оригинал на все 100% – и мыслит так же, и черты характера те же. Но при всем при этом, души у него нет (в отличие, конечно же, от первоначального образца). Однако доказать существование души, как и ее отсутствие, ученые пока не смогли.

– Есть мнение, что клон абсолютно повторяет свой оригинал, как генотип, так и фенотип.

На развитие организма влияет очень много факторов: как факторы внутриутробного развития (какие-то врожденные свойства, но генетически не обусловленные), так и весь социальный и культурный опыт, который получает человек во время воспитания. Все его навыки, знания – это то, что он приобретает, а не то, что заложено в нем от рождения. Поэтому, как мы знаем, даже однояйцевые близнецы, которые генетически идентичны, могут сильно отличаться характером. Один может быть математиком, а другой антропологом. Точно так же и с клоном – он не будет точной копией своего родителя (оригинала), хотя стоит отметить, что генетически клон будет ближе, чем собственный ребенок. Если бы люди начали размножаться клонированием, то дети были бы сильнее похожи на своих родителей, чем при половом размножении, где присутствует комбинация генов (генетического материала) от двух родителей.

Еще один интересный факт: если у оригинального организма нет каких-то врожденных генетических заболеваний, то у детей они все равно могут обнаружиться. У клонов же они проявиться не могут. Исключением является случайная мутация в той клетке, которую будут использовать для создания клона. Очень часто генетические заболевания возникают при не очень удачной комбинации генов мамы и папы.

– То есть чисто теоретически с помощью клонирования можно вывести «чистую» расу без болезней и изъянов?

Есть много разной фантастики, посвященной выведению чистой расы. Конечно, все это очень далеко от того, что реально может происходить. Хотя клонирование может быть интересной опцией в тех случаях, когда у людей возникают проблемы с размножением. Но клонированию все равно будет сложно вытеснить популярность классического способа размножения, здесь опасаться не стоит.

– Влияет ли клонирование на здоровье? Говорят, что бедную овечку Долли сгубило клонирование.

В общих случаях нет. Овечка Долли умерла от инфекционного заболевания, что, в общем-то, довольно типично для овец. У нас есть и другие клоны, и все они живут столько же, сколько и оригинальные виды. Более того, есть даже работы, в которых клонировали грызунов, а потом клонировали клонов, после клонировали этих клонов и делали так до 25 поколения. Все это показывало, что никаких принципиальных отличий нет. Были представления, что клоны могут жить меньше, и у этого были некоторые теоретические основания.

В человеческом организме существует такая особенность: при каждом делении клетки участок ДНК на краю хромосомы-теломера укорачивается. А для клонирования мы берем клетку взрослого организма. И была такая мысль, что раз там теломеры уже укорочены, то, соответственно, у клеток становится меньше потенциала для деления. Но, как мы видим, когда ядро оказывается внутри яйцеклетки и начинает развиваться в эмбриональных условиях, начинает действовать фермент – теломераза, который эти кончики хромосом и достраивает. Это происходит и у нас. Каждый из нас является продуктом делящихся клеток – дети не рождаются более старыми, чем их родители. Поэтому у нас сейчас нет опасений по поводу того, что если мы клонируем человека, то он быстро состарится или у него будут нетипичные для людей болезни.

О запрете клонирования и мамонтах

1 марта 2001 года вступил в силу Дополнительный Протокол к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства, запрещающий клонирование человека. Его подписало 24 государства из 43 стран-членов Совета Европы. И, хотя Россия официально не присоединилась к этому Протоколу, на клонирование наложен мораторий (ФЗ № 54-ФЗ от 20 мая 2002 г. «О временном запрете на клонирование человека»).

– И все-таки – почему клонирование запрещено?

Во-первых, существуют технические сложности: если взять ту же овечку Долли, то можно увидеть, что для ее получения было использовано очень много и яйцеклеток, и взрослых клеток. Многие эмбрионы не произвелись, потому что клонирование – это очень сложная процедура, требующая высококвалифицированных навыков, хорошей науки, которая бы подробно изучила репродуктивную систему клонируемого вида. Что касается людей, то здесь есть ощущение, что мы очень близки к клонированию. Уже существуют технологии искусственного оплодотворения, создания детей от трех родителей, где тоже есть перенос ядра из эмбриона. То есть родители создают эмбрион, берут из него ядро, переносят в яйцеклетку другой женщины, которая его вынашивает.

Значит, детей от трех родителей получают, переносить ядра человеческих клеток в яйцеклетки умеют, имплантировать их могут. Поэтому технических проблем остается мало и остаются… не столько этические, насколько, на мой взгляд, религиозные. Для многих верующих клонирование – это вмешательство человека в жизнь, ведь обычно дети получаются от взаимодействия двух родителей, а тут какая-то процедура. Получается, что генетически у ребенка только один родитель, а на самом деле, если вспомнить, что предыдущий организм получился в результате обычного полового процесса, можно считать, что родители исходного оригинала являются биологическими родителями и клона. Это поднимает некоторые религиозные вопросы, и может быть, поэтому некоторая часть общества, которая далека от науки и близка к религии, оппозиционно к этому относятся.

Эту проблему хорошо описал Нобелевский лауреат по литературе Кадзуо Исигуро в произведении «Не отпускай меня», где клонов используют в качестве инкубаторов человеческих органов. У него говорится об очень религиозном обществе, в котором есть положение о существовании вечной души, которая отсутствует у клонов. Возможно, что такое вненаучное соображение становится причиной дискриминации. Мне, как биологу, очевидно, что клон это такой же человек, как оригинал, но я допускаю, что многим это непонятно. Мне кажется, что люди сегодня очень гуманны, по сравнению с тем, что было раньше, даже животных стараются лишний раз не травмировать, когда делают научные эксперименты. Но, хотя мы и стремимся все к большей гуманизации, я бы не мог сказать, что такой вариант антиутопии исключен полностью.

– Вариант того, чтобы создавать клонов в качестве инкубаторов донорских органов, исключен?

Использование клонов в качестве инкубаторов донорских органов это не только неэтично, но также и не целесообразно. На данный момент существует очень большой прогресс в области выращивания отдельных органов. Конечно, еще много предстоит сделать, но когда технологии будут доведены до ума, вырастить любой орган будет быстрее, проще и дешевле, нежели чем вырастить отдельного клона. Уже были эксперименты на мышах, в которых выращивалась поджелудочная железа крысы и наоборот. Есть попытки создать свиней, в которых растили поджелудочную железу человека, пока что не до конца удачные, но к успеху приближаются.

– А можно ли клонировать уже вымершие виды? Например, мамонтов?

Клонирование мамонтов гипотетически возможно. Есть очень серьезные ученые, которые рассматривают вероятность клонирования мамонтов. В частности, Джордж Чёрч – известный генный инженер, автор нескольких очень важных методов молекулярной биологии, один из которых позволяет быстро читать геномы ДНК разных организмов и т.д. Он серьезно разбирает вариант клонирования мамонта. Идея такая: у нас есть геном мамонта, который прочитан, мы знаем, чем мамонт отличался от слона, и можем методами генной инженерии одну за другой вносить мутации в ДНК клетки слона, чтобы она генетически стала похожа на клетку мамонта. Потом можно использовать технологию клонирования, перенести ядро в яйцеклетку слонихи и дальше слониха родит мамонтенка. Такой сценарий, мне кажется, вполне может быть реализован в ближайшие лет 20.

Терапевтическое клонирование разрешено: стволовые клетки

Притом что закон запрещает репродуктивное клонирование, клонирования терапевтического это не касается. Его используют как для лечения некоторых заболеваний, так и в косметологических целях.

– Правда, что результаты терапевтического клонирования, то есть стволовые клетки, приводят к развитию злокачественных опухолей?

Стволовые клетки бывают разные. Это клетки, которые могут делиться и специализироваться в разные типы клеток человека. У них, безусловно, есть нормальное медицинское назначение, в том числе, кстати, и выращивание искусственных органов, но сейчас существует очень много компаний и организаций, которые предлагают сомнительные процедуры с использованием стволовых клеток, например, омолаживание. Была история, когда женщине вкололи под кожу мезенхимальные стволовые клетки, из которых могут образовываться клетки соединительной жировой ткани и костной ткани. Предполагалось, что они специализируются в жировую ткань и это уменьшит морщины на лице, а женщине в итоге стало тяжело моргать. Оказалось, что у нее образовалась костная структура в районе глаза, которую потом пришлось удалять хирургическим путем. С этим справились, но это оказало негативное влияние на ее здоровье. Со стволовыми клетками нужно быть осторожными. Они используются в медицине, но есть много шарлатанов в подпольных клиниках и косметических салонах.

Церковь о клонировании

Церковь и наука конфликтовали всегда. Вспомнить только историю итальянского физика и астронома Галилео Галилея, которого католическая церковь вынудила отказаться от гипотезы о гелиоцентрической системе мира. Правда, признать, что Земля все же является неподвижным телом и вращается вокруг Солнца, Ватикану пришлось (аж в 1992 году). Пришлось и извиниться, и даже пообещать поставить памятник Галилею в 2009 году, однако история о том, как продвигается установка, умалчивает. Что касается клонирования, то официальной позиции у Церкви нет, но вырезки из религиозных изданий и сообществ в социальных сетях весьма красноречивы:

«Для осуществления клонирования и на подготовительных стадиях требуется большое количество зигот и эмбрионов. Все они будут умерщвлены ради того, чтобы обеспечить жизнь одному избранному. В свою очередь и этот избранный может прожить недолго. Целью его создания может быть получение каких-нибудь биологических веществ, нужных для исследований или для потребностей конкретного заказчика. Такой «сделанный» человечек будет умерщвлен, чтобы забрать нужные части его организма для старших собратьев – тех, кому уже 50 или 70 лет», – пишет Виктор Коломиец в интернет-журнале «Православие.ru».

Точка зрения Виктора Коломийца больше похожа на сюжет фантастического фильма или антиутопии Кадзуо Исигуро. Для него клонирование – это прихоть «богатых и аморальных женщин», он осуждает тех, «кто не хочет подвергать свою жизнь опасности во время родов», таким образом лишая возможности выбора.

«Другой потенциальный покупатель клонов – молодые богатые аморальные женщины, не желающие испытывать неудобства от беременности и подвергать свою жизнь опасности во время родов. Они будут покупать себе готовых детей», – считает Коломиец.

А вот диакон Михаил Першин, заведующий информационно-издательским управлением Синодального Отдела по делам молодежи Русской Православной Церкви, преподающий биомедицинскую этику в Православном Свято-Тихоновском Гуманитарном Университете, в своем интервью с православным порталом о благотворительности «Милосердие.ru» сравнивает клонирование с деятельностью фашисткой Германии. Он говорит, что интересы человека, рожденного в мир методом клонирования, не учитываются, называет это бесчеловечностью.

«Можно услышать, что клонирование человека задумано для реализации планов бездетных людей по, например, «обретению» братьев и сестер. В любом случае интересы человека, рожденного в мир таким образом, в расчет не берутся. Такое отношение к людям бесчеловечно. Если мы начнем клонировать людей, сработает принцип наклонной плоскости, и дальше мы легализуем эвтаназию и другие формы бесчеловечного отношения к людям, которые полностью деморализуют общество. Этим путем в XX веке уже прошла фашистская Германия и, думаю, нам нет необходимости наступать на те же грабли», – считает Першин.

Мнение религиоведа

Как говорит религиовед и бакалавр богословия Дениса Батарчук, христианское сообщество считает, что наука хороша до определенных моментов. «Но когда дело касается воспроизводства неестественным путем, то мы начинаем вторгаться в область, которая принадлежит исключительно Богу. Большинство верующих считают, что есть сферы, в которые людям от науки лучше не вторгаться, это прерогатива Бога. Официальные заявления и документы по таким поводам Церковь выпускает только очень долго и хорошо подумав», – говорит Батарчук.

По мнению религиоведа, Церковь и наука должны уважать друг друга. «Я считаю, что Церковь может иметь свое мнение, может его высказывать, но государство в самом широком его понимании, которое позиционирует себя светским, которое в своем основном законе пишет такие постулаты, что Церковь отделена от государства, а школа отделена от Церкви, должно эти самые постулаты всячески оберегать и неукоснительно выполнять. Церковь имеет право на все, что она захочет и посчитает нужным, но вторгаться в такие области, как наука и образование ни в коем случае нельзя. Я не сторонник сделать из Церкви какую-то резервацию, каждый человек имеет право на свои религиозные убеждения, но не стоит пытаться каким-то образом навязать это мнение другим. Тем более научному сообществу. Когда Церковь пытается что-либо запрещать или влиять на процессы в государственных масштабах нужно напоминать о Конституции. Ученые должны заниматься наукой, а священники и Церковь должны заниматься тем, к чему они призваны», – заключил Денис Батарчук.

Фото: Фотобанк Лори

12 января 1998 года 24 государства из 43 стран-членов Совета Европы подписал Дополнительный Протокол к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства, запрещающий клонирование человека. 1 марта 2001 года после ратификации 5 странами этот Протокол вступил в силу. На данный момент – это единственный международный акт, регулирующий проблему. Так почему нельзя клонировать людей?

Разберемся в нюансах

В еврейской мифологии – Голем, в западноевропейской литературе — Франкенштейн. Человечество всегда занимала проблема создания живых существ в лабораторных условиях. Существование близнецов наталкивало на идею о возможности каким-либо способом получить точную копию реально существующих людей.

Зародившаяся в начале XX века новая научная дисциплина генетика продвинула человечество к пониманию процессов передачи у живых организмов наследственных признаков и формирования новых. Стартовавшие в 70-х годах прошлого века работы по расшифровке генома человека к началу нового тысячелетия позволили получить довольно точное представление о его структуре. В 90-е в научном сообществе сформировалось убеждение о принципиальной возможности клонирования человека.

Клон – условно точная копия некоего объекта. Термины «клон», «клонирование» первоначально использовались в микробиологии и селекции, после – в генетике, в связи с успехами которой и вошли в общее употребление.

Клонирование человека – это технология создания человеческого эмбриона и выращивание из него людей, чей генотип будет идентичен генотипу существующих сейчас или уже умерших индивидуумов. Необходимо только осознавать, что клон не может быть точной копией человека. При клонировании копируется только генотип, но не фенотип. Фенотип — совокупность внешних и внутренних признаков организма, приобретаемых в результате индивидуального развития. Сознание – в том числе.

История овечки Долли

Овечка Долли родила трех ягнят. 1999 год. Фото: ИТАР/ТАСС

В 1996 году произошло событие, которое и заставило заговорить о возможном клонирования людей. В Рослинском институте в окрестностях Эдинбурга Ян Вилмут и Кит Кэмпбэлл в ходе эксперимента смогли клонировать первое млекопитающее – овцу. Генетическая информация для процесса клонирования была взята из взрослых дифференцированных клеток умершего к тому времени животного. Овечку назвали Долли.

Пресса объявила о ее рождении только через семь месяцев – 22 февраля 1997 года. В дальнейшем в институте было клонировано еще четыре овцы, что подтвердило эффективность технологии переноса ядра клетки с генетической информацией в половую клетку-донор, из которой и развивается эмбрион. Долли прожила шесть с половиной лет, родила шестерых ягнят и умерла от прогрессирующего заболевания легких.

Эксперимент, который многие сравнивали с расщеплением атома, впоследствии подвергся серьезной критике. В научных изданиях появились материалы о том, что генетическая информация донора в действительности не была полностью удалена из полученной яйцеклетки и Долли оказалась носителем генов двух животных. А это уже совсем не клон.

Проблемы клонирования

Фото: ИТАР/ТАСС

Итак, теоретически можно попробовать клонировать человека. Но возникает вопрос – зачем? Тем более, что, как мы уже отмечали, точной кальки не получится. А к возможности копировать сознание современная наука даже близко не подошла. Поэтому воспроизвести Пушкина, Толстого, Эйнштейна или Мерилин Монро при всем желании не выйдет.

В головах отдельных фантастов и футурологов от медицины на это счет возникла идея о клонах – источниках донорских органов. Но эта идея тут же наткнулась на шквал критики. Она оказалась неприемлемой для общества с позиций религиозных, этических, социально-нравственных, юридических. Как результат – во многих странах мира возможное репродуктивное клонирование человека попало под запрет. Более того – идет криминализация процесса. В уголовные кодексы этих стран включены статьи, карающие за попытку создать человеческую копию.

Но есть еще и «терапевтическое клонирование». Его суть состоит в том, что возможно прервать развитие полученного в результате клонирования эмбриона в первые 14 дней и использовать его для получения стволовых клеток. Подобная процедура разрешена в США, Великобритании и некоторых других странах. Тем более, что методики, используемые при терапевтическом клонировании, широко применяются при исследованиях заболеваний, передающихся на генетическом уровне. Так, по мнению Шухрата Миталипова — известного биолога, работающего сейчас в США над проблемами генетических заболеваний – запрет на манипуляции с эмбрионами, ядрами половых и соматических клеток серьезно осложняет такую работу. Лаборатории Миталипова первой в мире удалось создать технологию редактирования генома человеческого эмбриона с кардиомиопатией. Ученый рассчитывает на то, что лет через 10-15 понимание необходимости подобных исследований приведет к серьезным положительным подвижкам и избавит ученых, работающих с человеческими эмбрионами, от надуманной критики.

А что в России?

Фото: Садиков Рамиль/ РИА Новости

РФ формально не присоединилась к Протоколу к Конвенции о защите прав человека и человеческого достоинства. Но клонирование человека временно запрещено Федеральным законом № 54-ФЗ от 20 мая 2002 г. «О временном запрете на клонирование человека».

Первоначально срок действия запрета ограничивался пятью годами. Но затем в текст закона были внесены поправки, продлевающие его на неопределенное время. При этом закон запрещает репродуктивное клонирование и не касается клонирования терапевтического.

Сегодня в России нет научных центров, способных на уровне, сопоставимом с мировым, работать над проблемами трансплантации клеточных ядер. И здесь мы серьезно отстаем не только от США и Великобритании – мировых лидеров. В последние годы большие ресурсы на исследования в этом направлении стал выделять Китай.

И всё-таки

Знаменитый британский биолог, лауреат Нобелевской премии Джон Гордон, чьи работы по клонированию шпорцевой лягушки в конце 50-х – начале 60-х годов XX века легли в основу современных методов трансплантации клеточных ядер, считает, что в ближайшие 50 лет человечество все же станет свидетелем клонирования человека. «Даже к методике искусственного оплодотворения относились с крайней подозрительностью, когда она была только создана. Но после рождения в 1978 году Луизы Браун, первого «ребенка в пробирке», общество смогло принять технологию», — считает ученый. Время покажет, окажется ли он прав. Пока информации о успешных попытках клонирования ни у научного сообщества, ни у прессы нет.

Сергей Анисимов

Статья на конкурс «био/мол/текст»: 27 февраля 1997 года журнал Nature опубликовал статью эмбриолога и генетика Йэна Уилмата и его коллег об успешном клонировании овечки Долли. С этого момента не прекращались споры о целесообразности и этичности опытов по клонированию многоклеточных организмов. В том числе обсуждались вопросы клонирования человека.

Конкурс «био/мол/текст»-2019

Эта работа опубликована в номинации «Школьная» конкурса «био/мол/текст»-2019.

Генеральный спонсор конкурса и партнер номинации «Сколтех» — Центр наук о жизни Сколтеха.

Партнер номинации — Некоммерческая школа «Летово».

Спонсор конкурса — компания «Диаэм»: крупнейший поставщик оборудования, реагентов и расходных материалов для биологических исследований и производств.

Спонсором приза зрительских симпатий выступила компания BioVitrum.

«Книжный» спонсор конкурса — «Альпина нон-фикшн»

Такие слова, как «клонирование» и «клон», могут вызывать различные ассоциации, начиная от фантастических образов одинаковых людей из известного телесериала и, заканчивая историей появления на свет овечки Долли . Но что же такое клон на самом деле?

Клон — группа генетически идентичных организмов или клеток. Если гены идентичны, то, по сути, клоны — одинаковые существа. «Под ударом» оказывается уникальность отдельного многоклеточного организма, в том числе, возможно, и человека .

Сегодня существует ряд этических преград для дальнейшего развития клонирования, тем более в отношении человека. Некоторые мировые религии считают клонирование человека недопустимым. В некоторых странах клонирование запрещено вообще. В части стран запрещено клонирование, при котором воспроизводится целый многоклеточный организм .

И хотя предметом споров является клонирование многоклеточных организмов, необходимо понять значение термина «клонирование» в широком смысле слова.

Клонирование в биологии — это появление естественным или искусственным путем нескольких генетически идентичных живых организмов. Термин в том же смысле нередко применяют по отношению к одноклеточным организмам и клеткам многоклеточных организмов.

Термин «клонирование» применим как к растениям, так и к животным. Все идентичные организмы, созданные путем клонирования, называют клонами.

Термин «клонирование» можно использовать в двух значениях.

Естественное клонирование

В действительности, клонирование свойственно и растительному, и животному мирам. Например, вегетативное размножение растений, деление бактерий, клональное размножение ящериц. В том числе рождение близнецов у людей — тоже пример естественного клонирования.

Искусственное клонирование

Это группа методов, при которых целенаправленно создаются клоны молекул, клеток, многоклеточных организмов.

Бактериальное клонирование — это целенаправленное создание и выращивание бактериальных клонов для биотехнологий.

Молекулярное клонирование, при котором получают клоны фрагмента ДНК, а затем вставляют в необходимые клетки.

Искусственное клонирование многоклеточных организмов. При этом виде клонирования можно создать клоны клеток, тканей, целого органа или даже организма. Именно искусственное клонирование многоклеточных организмов является предметом споров и разногласий научного сообщества, религии, и предметом этой статьи.

Немного о биологии размножения многоклеточных организмов

Совокупность наследственного материала клетки называется геномом. Многоклеточные организмы — эукариоты. Одной из особенностей эукариотических клеток является то, что наследственный материал находится в ядре клетки в виде хромосом, а также в виде кольцевидной ДНК в митохондриях.

Хромосома — нитевидная структура, состоящая из ДНК и белков. Именно ДНК несет генетическую информацию. Например, в ядре клеток человека содержится 23 пары хромосом (то есть всего 46) . В половых клетках человека содержится половина — 23 хромосомы. При соединении двух половых клеток — маминой и папиной — получается клетка зигота с 46-ю хромосомами (рис. 1). Зигота дает начало всем будущем клеткам и тканям организма. Таким образом, в естественных условиях все клетки многоклеточного организма несут генетическую информацию от своих отца (мужской гаметы) и матери (женской гаметы) . Клетки, содержащие 23 хромосомы, называются гаплоидными, а содержащие все 46 хромосом — диплоидными. В организме млекопитающих все клетки, кроме половых, являются диплоидными соматическими , .

Рисунок 1. Результат оплодотворения — зигота человека

У разных млекопитающих — разное количество хромосом (см. табл.).

Название млекопитающего	Количество хромосом диплоидного набора	Количество хромосом гаплоидного набора
Человек	46	23
Шимпанзе	48	24
Овца	54	27

При клонировании нет процесса оплодотворения (слияния) двух половых клеток. У этого многоклеточного организма (клона) не будет отца и матери в общепринятом смысле слова. У него будет один генетический «родитель». Тот, чье ядро использовалось для клонирования.

Немного истории клонирования

У клонирования сложный и тернистый путь.

Можно сказать, что одной из основ клонирования является клеточная теория, разработанная Теодором Шванном в 1839 году. В 1866 году вышла статья Грегора Менделя по селекции растений, в которой впервые говорится о «единице информации». Таким образом были заложены основы генетики. В 1886 году профессор-зоолог Московского университета А.А. Тихомиров обнаружил возможность развития шелковичного червя из неоплодотворенного яйца. В 1892 году Г. Дриш впервые изучил, что происходит с генетическим материалом клетки во время ее деления, на бластомерах морского ежа. Группой ученых также было доказано, что генетическая информация содержится в ядре. В 1902 году два независимых исследователя, У. Саттон и Т. Бовери, описали хромосомы и объявили, что «единицы информации» Менделя находятся в хромосомах. В 1909 году Вильгельм Йоханнсен дал название этим «единицам информации». С этого момента они стали называться генами. В том же 1909 году советский ученый-гистолог А.А. Максимов впервые использовал термин «стволовая клетка» для клетки, которая дает начало другим клеткам. В 1910 году Томас Хант Морган начал определять расположение различных генов в хромосомах мушек. Можно смело сказать, что указанные исследования внесли фундаментальный вклад в развитие всех наук о живом, а также заложили основы клонирования.

В 40-х годах прошлого века советский ученый-эмбриолог Г.В. Лопашов проводил эксперименты по переносу клеточных ядер в энуклеированную (лишенную ядра) яйцеклетку земноводных. Аналогичные работы с земноводными проводили эмбриологи Т. Кинг и Р. Бриггс в США. В 50-х годах английский эмбриолог Д. Гордон пересаживал ядра соматических клеток в яйцеклетки лягушки. В 1963 году Тонг Дизхоу получал клоны карпа. В 1975 году были опубликованы результаты успешной работы Д. Бромхола по клонирования кроликов. В 1983 году Л.А. Слепцова и ее коллеги клонировали костистых рыб (вьюнов). В 80-х годах прошлого столетия ученый С. Вилладсен провел серию успешных опытов по клонированию сельскохозяйственных животных путем переноса в яйцеклетку ядра зародыша. В 1997 году Йэн Уилмат и Кейт Кэмпбелл из Шотландии объявили о прорыве: проведено клонирование овцы с использованием соматической, не зародышевой, клетки , !

Долли — самка овцы, первое млекопитающее, которое смогли клонировать из зрелой соматической клетки путем замещения ядра. Технология получения этого клона была следующей.

При клонировании Долли использовали клетки двух «родителей» и «суррогатную мать» — еще одну самку овцы. От одного «родителя» брали яйцеклетку, из которой удаляли ядро. От второго брали ядро, извлеченное из соматической клетки (вымени). Внутрь безъядерной яйцеклетки первой овцы вводили ядро зрелой соматической клетки другой овцы. Затем физическим (электрическим) методом провоцировали процесс деления и образования эмбриона (рис. 2). После чего эмбрион переносили в матку «суррогатной матери» — овцы.

Рисунок 2. Схема клонирования овцы Долли

Потребовалось очень много попыток клонирования, прежде чем на свет появилась Долли. Ученые — биологи из Шотландии Йэн Уилмат и Кейт Кемпбелл — по праву могут считать себя «Родителями» Долли . В 2003 году Долли пришлось усыпить из-за заболевания легких и артрита. После этого ее забальзамированное тело было выставлено в Королевском музее Шотландии.

В вопросе о клонировании остается много сложного и спорного. Необходимо соблюсти все этические нормы по отношению к живому . Но исследования наверняка будут продолжаться. А мы должны понимать, что за словом «клонирование» скрываются не научно-фантастические рассказы, а реальная технология, которая может принести и практическую пользу.

Например, клонирование может помочь получить животных и растения с необходимыми параметрами, такими как плодовитость, устойчивость к болезням. Опыты с клонированием могут помочь в лечении болезней. Очень интересной является перспектива использования клонирования для восстановления популяции вымерших или вымирающих видов. Отдельного внимания заслуживают опыты терапевтического клонирования — получение культуры стволовых клеток для разработки новых методов терапии тяжелых заболеваний, например, онкологических .

Литература

Что такое «клон» и бывает ли клонирование в природе

Термин «клонирование» — очень широкий, им можно описать сразу несколько методов, которые используют для получения генетически идентичных копий биологического объекта. Если перевернуть определение: материал или организм, имеющий тот же генетический состав, что и оригинал — это и есть клон.

Причем клонирование происходит и в природе — некоторые растения и одноклеточные организмы производят генетически идентичных потомков бесполым размножением. Природные клоны — это, например, идентичные близнецы, которые встречаются у людей и других млекопитающих. Они образуются в случае, когда оплодотворенная яйцеклетка расщепляется, образуя два или несколько эмбрионов, несущих почти идентичную ДНК. Однако зародыши не обязательно полностью идентичны друг другу, они могут отличаться набором приобретенных в процессе деления мутаций.

Тот же процесс можно повторить искусственно, он бывает трех типов: клонирование генов, репродуктивное и терапевтическое клонирование. Генное клонирование производит копии генов или сегментов ДНК. Репродуктивное позволяет получить копии целых животных. Терапевтическое позволяет получать эмбриональные стволовые клетки для экспериментов по созданию тканей, заменяющих поврежденные или больные. Клонирование генов, также известное как клонирование ДНК, — это процесс, сильно отличающийся от репродуктивного и терапевтического клонирования. Репродуктивное и терапевтическое имеют много общих техник, но они применяются для разных целей.

Можно ли клонировать своих питомцев и какими получатся их клоны

За последние 50 лет ученые провели эксперименты по клонированию животных с использованием различных методов. В 1979 году исследователи создали первых генетически идентичных мышей, разделив эмбрионы в пробирке и имплантировав их в матки взрослых мышей. Вскоре после этого ученые создали первых генетически идентичных коров, овец и цыплят, переместив ядро клетки, взятое из раннего эмбриона, в яйцо, которое было лишено ядра.

Однако только в 1996 году исследователям удалось клонировать первое млекопитающее из зрелой клетки взрослого животного. После 276 попыток шотландские исследователи наконец-то вывели Долли — поп-пример достижения технологии искусственного клонирования. Исследователи взяли клетку вымени овцы и генетический материал этой клетки «подсадили» в яйцеклетку, взятую у другой овцы. При этом свой генетический материал из этой яйцеклетки был предварительно удален. Ее перенесли в матку третьей овцы, которая выносила Долли. Через два года японские исследователи клонировали восемь телят от одной коровы, но только четыре из них выжили. Помимо крупного рогатого скота и овец, из соматических клеток ученые смогли клонировать кошек, оленей, собак, лошадей, мулов, волов, кроликов, крыс и других млекопитающих.

Голливудская звезда, двукратная обладательница премии «Оскар» Барбра Стрейзанд призналась, что клонировала свою собаку Саманту, которая умерла в 2017 году. Сэмми была редкой породы котон-де-тулеар. Актриса получила её от своего супруга, актера Джеймса Бролина, на пятую годовщину свадьбы. Саманта прожила 14 лет. Генетический материал для клонирования был взят из пасти и желудка незадолго до смерти.

Теперь у актрисы живут три собаки: два клона Саманты и еще одна котон-де-тулеар по кличке Мисс Фанни.

Клонированная собака Барбры Стрейзанд — Саманта

При этом клоны не всегда выглядят одинаково. Хотя они имеют один и тот же генетический материал. Окружающая среда также играет большую роль в том, каким получается организм. Например, первая клонированная кошка выглядела совсем не так, как ее мать. Цвет и рисунок шерсти кошек связан не только с генами. Это может быть плохой новостью для тех, кто горько скорбит по поводу смерти своих питомцев и хочет дать им вторую жизнь с помощью клонирования — компаний, которые этим занимаются этим за $100–150 тыс., достаточно много по всему миру.

Безопасно ли молоко клонированных коров и почему в магазинах еще нет продуктов от клонов

Репродуктивное клонирование — другой метод, который позволяет исследователям делать копии животных с потенциальной выгодой для медицины и сельского хозяйства.

Например, те же шотландские исследователи, которые клонировали Долли, создали клоны других овец, подвергшихся генетической модификации для получения молока, содержащего человеческий белок, необходимый для свертывания крови. Есть надежда, что когда-нибудь этот белок может быть очищен от молока и отдан людям, чья кровь не свертывается. На животных можно тестировать лекарства — их преимущества в том, что новые методы и вещества будут действовать на них так же, как и на их предков.

Сельское хозяйство тоже делает ставку на клонирование: после консультаций со многими независимыми учеными и экспертами, Управление по контролю за продуктами питания и лекарствами США (FDA) в январе 2008 года приняло решение о том, что мясо и молоко клонированных животных являются безопасными. Это значило, что исследователи теперь могут свободно использовать методы клонирования для создания копий животных с нужными характеристиками, такими как высокое производство молока или нежирное мясо. Но поскольку клонирование все еще очень дорогостоящее, вероятно, потребуется много лет, прежде чем продукты питания от клонированных животных появятся в супермаркетах. Скорее всего, быстрее там окажутся продукты, которые получили от потомков клонов.

Врезка

Критики — например, из общества Human Society высказали возражения, считая, что исследования FDA были «неадекватными, неоправданно ограниченными и сомнительными с научной точки зрения». Несколько групп потребителей-консультантов работают над созданием программы отслеживания, которая позволит потребителям лучше узнать о продуктах клонированных животных в их пище.

При этом эти продукты даже не будут маркироваться, по крайней мере в США. Политика маркировки Управления по контролю за продуктами питания и медикаментами требует этого только в том случае, если произошли «существенные изменения в их составе питания или если произошли какие-либо изменения в других связанных со здоровьем характеристиках», таких как аллергенность или токсичность. Но молоко и мясо клонированных животных и их потомков эквивалентны их аналогам.

Ученые надеются клонировать и животных, которые почти вымерли или давно вымерли — такие эксперименты уже успешно проводились. Хотя некоторые эксперты считают, что клонирование может спасти многие виды, которые иначе исчезли бы, другие утверждают, что в результате клонирования образуется популяция генетически идентичных особей, не имеющих изменчивости, необходимой для выживания.

Почему люди выступают против клонирования животных и причем тут человеческие клоны

Большая часть этических вопросов возникает потому, что ту же технологию можно использовать для клонирования человека. Основные мировые религии не имеют выраженного отношения к клонированию животных. Ведущие мусульманские и еврейские мыслители также сходятся во мнении, что клонирование приемлемо для соответствия стандартам кошерности и халяльности.

При этом общество в России довольно радикально относится к клонированию: 40% россиян считает клонирование живых организмов «опасным экспериментом с непредсказуемыми последствиями». Среди женщин этот процент еще выше. Однако 47% участников исследования убеждены в том, что клонирование — научный прорыв. Среди молодёжи до 20 лет этот показатель достигает 60%.

Врезка

При этом в России формально эксперименты по клонированию животных не запрещены. В то же время в 2015 году Европарламент проголосовал за постоянный запрет на клонирование любых сельскохозяйственных животных, импорт и продажу продуктов питания из таких животных и их потомства. Парламентарии отмечали, что «технология клонирования несовершенна, и ее последствия недостаточно изучены, много рождённых с его помощью животных мучаются и быстро умирают». Против употребления их в пищу выступает, согласно опросам, большинство граждан ЕС.

Согласно исследованиям Университета Пью, американские потребители мало что знают о биотехнологиях, но более решительно выступают против клонирования животных — гораздо резче, чем против генетически модифицированных растений. В их докладе отмечается, что 64% американцев испытывают дискомфорт в связи с клонированием животных, в то время как 22% считают, что эта технология бесспорно полезна.

Сторонники этого процесса утверждают, что клонирование животных тщательно изучалось на протяжении десятилетий и было доказано, что является безопасным. Пол Томпсон, доктор философии, заведующий кафедрой сельскохозяйственной, пищевой и общественной этики университета штата Мичиган, считает, что противодействие клонированию животных можно частично объяснить негативными чувствами, связанными с концепцией клонирования человека. По его словам, общественность может также рассматривать клонирование как неестественную практику, при которой животные воспринимаются «больше как вещи, чем как существа».

Этик Бернард Роллин, доктор философии, отмечает, что клонирование животных может иметь непредвиденные последствия — например, ускорение монокультуры в животноводстве. Новый патоген может уничтожить все стада из-за отсутствия генетического разнообразия среди животных. Более того, откуда можно точно знать, какое животное нужно клонировать? «После многочисленного клонирования может выясниться, что у него есть генетическое заболевание», — объясняет доктор Роллин, профессор философии в Университете штата Колорадо.

Оба ученых при этом сходятся в том, что сторонники клонирования в научном и деловом сообществе не могут надлежащим образом информировать общественность об инновациях, что приводит к непониманию и страху. «Важно не просто объявить о таком замечательном открытии, как клонирование, — отмечает доктор Томпсон, но действительно объяснить, почему эта технология важна и что она может изменить».