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

1647-летний можжевельник из Финляндии назвали старейшим древесным растением тундры и Европы 1647-летний можжевельник из Финляндии назвали старейшим древесным растением тундры и Европы

Старейший можжевельник из Финляндии рос с 260 по 1906 год

N+1
«Я выбираю себя» «Я выбираю себя»

Ида Галич — о том, считает ли себя звездой она сама

OK!
Риск инфаркта оказался меньше после шунтирования желудка по сравнению с рукавной пластикой Риск инфаркта оказался меньше после шунтирования желудка по сравнению с рукавной пластикой

Риск инфаркта миокарда ниже после шунтирования желудка, чем после гастропластики

N+1
Не могу избавиться от эмоциональной зависимости, как быть? Отвечает психолог Не могу избавиться от эмоциональной зависимости, как быть? Отвечает психолог

Эмоциональная зависимость случается не только в любовных отношениях

VOICE
11 способов становиться немного умнее каждый день 11 способов становиться немного умнее каждый день

Интеллект, как и тело, требует правильного питания и регулярных тренировок

Psychologies
Кто из домашних питомцев искренне любит хозяев, а кому плевать на человека? Кто из домашних питомцев искренне любит хозяев, а кому плевать на человека?

Ваша собака вас любит? Вероятнее всего, да. А кошка? А рыбка?

ТехИнсайдер
Весенняя подзарядка Весенняя подзарядка

Как уберечь ребенка от стресса и перегрузок в учебе?

Лиза
Спортивный комплекс: 5 несносных типов мужчин-спортсменов Спортивный комплекс: 5 несносных типов мужчин-спортсменов

Пять типов спортивный парней, от которых стоит держаться подальше

VOICE
Топ маршрутов на майские Топ маршрутов на майские

Города в нескольких часах езды от Москвы

Лиза
Антон Долотин Антон Долотин

Антон Долотин перечисляет плюсы и минусы развития дизайн-индустрии в стране

Собака.ru
Древнейший житель Пуэрто-Рико с прямой радиоуглеродной датировкой умер более 3500 лет назад Древнейший житель Пуэрто-Рико с прямой радиоуглеродной датировкой умер более 3500 лет назад

Ученые исследовали пять доисторических захоронений с острова Пуэрто-Рико

N+1
Светлана Колпакова: «После «Оттепели» я отказывалась от многих предложений в кино. Не хотелось понижать планку» Светлана Колпакова: «После «Оттепели» я отказывалась от многих предложений в кино. Не хотелось понижать планку»

Главное для меня — понимание роли

Коллекция. Караван историй
«Больше» всегда «лучше»: это предубеждение встроено прямо в язык «Больше» всегда «лучше»: это предубеждение встроено прямо в язык

Наш язык плотно связывает "увеличение" с "улучшением"

ТехИнсайдер
Принимай каждый день Принимай каждый день

Отношения со своим «я» – как ни крути, самые важные в жизни

VOICE
7 советских товаров, популярных за границей 7 советских товаров, популярных за границей

Товары и продукты из СССР, которые активно покупали за рубежом

Maxim
Пожалей чужие страдания. О «Забавных играх» Михаэля Ханеке Пожалей чужие страдания. О «Забавных играх» Михаэля Ханеке

«Забавные игры» критикуют человечество, привыкшее смотреть на чужие страдания

СНОБ
Это «цыганский гипноз»: психолог описал 3 способа обмана российских туристов на Гоа Это «цыганский гипноз»: психолог описал 3 способа обмана российских туристов на Гоа

Как российских туристов обманывают на Гоа?

Вокруг света
20 вопросов, которые стоит задать мужчине в конфетно-букетный период 20 вопросов, которые стоит задать мужчине в конфетно-букетный период

На что следует обратить внимание девушке в конфетно-букетный период?

Psychologies
Скажи, кукушка Скажи, кукушка

Как Вячеслав Ровнер долго терпел, но в конце концов излил душу психологу

Men Today
Стоп-кран для старения мозга: названа популярная добавка, которая защитит от деменции Стоп-кран для старения мозга: названа популярная добавка, которая защитит от деменции

Витамины и продукты с этим элементом обладают нейропротекторным эффектом

Вокруг света
Страшное сияние совершенного разума: почему мы боимся искусственного интеллекта и как преодолеть страх? Страшное сияние совершенного разума: почему мы боимся искусственного интеллекта и как преодолеть страх?

Откуда взялся страх перед искусственным интеллектом и насколько он опасен?

Правила жизни
Пиктов назвали потомками населения Британии железного века Пиктов назвали потомками населения Британии железного века

Палеогенетики прочитали полные геномы двух вероятных пиктов

N+1
Золотое стечение: как женщины повлияли на становление авангарда Золотое стечение: как женщины повлияли на становление авангарда

Как художницы повлияли на становление авангарда в мировом искусстве

Правила жизни
Африканские пингвины за тысячелетия научились Африканские пингвины за тысячелетия научились

Как африканские пингвины приспосабливаются к новым условиям жизни?

ТехИнсайдер
Лайфхаки, которые помогут вырастить лучшие фруктовые деревья Лайфхаки, которые помогут вырастить лучшие фруктовые деревья

Как правильно ухаживать за фруктовыми деревьями в саду?

ТехИнсайдер
Как выбрать сковороду и почему готовить всё только на одной посуде — плохая идея Как выбрать сковороду и почему готовить всё только на одной посуде — плохая идея

Ориентируясь на эти подсказки, вы сможете выбрать идеальную сковородку

ТехИнсайдер
Себе и людям: как благотворительные фонды становятся собственниками компаний Себе и людям: как благотворительные фонды становятся собственниками компаний

Почему собственники выбирают конструкцию бизнеса с благотворительными фондами?

Forbes
Как выбрать хороший кагор и почему его пьют на Пасху? Как выбрать хороший кагор и почему его пьют на Пасху?

Что такое кагор и почему его любит старшее поколение?

Maxim
Jaguar, Range Rover и Defender дистанцируются от Land Rover Jaguar, Range Rover и Defender дистанцируются от Land Rover

Кажется пришло время попрощаться со старым добрым Land Rover

4x4 Club
Отказ системы: история роботов и андроидов в литературе Отказ системы: история роботов и андроидов в литературе

Как роботы, андроиды и ИИ появились в художественной литературе

Правила жизни
Открыть в приложении