Пользовательские блоги

Блоги пользователей Беларусь чата

Клонирование человека достигло нового уровня? Самые важные открытия 2013 года

Автор: в категории Наука и техника
 

На прошлой неделе передовой журнал в области науки Science опубликовал список из 10-ти самых важных по версии редакции открытий 2013 года. В эту подборку вошли революционные исследования в разных сферах науки — от полезных свойств сна до происхождения космических нейтрино. Science не расставил эту десятку по местах от 1 до последнего, но выбрал главное изобретение года. Мы решили вкратце описать эти десять великих свершений науки в конце уходящего года, и начнем, пожалуй, с важного и будоражащего эксперимента — клонирования клеток человека...

 

После целого десятилетия безрезультатных попыток этой весной группа ученых объявила о том, что удалось успешно завершить долгожданный опыт. У нее получилось клонировать эмбрион человека и извлечь из него стволовые клетки, которые могут стать мощным инструментом в медицине.

Клонирование: разоблачение мифов

Впервые настоящее клонирование животного осуществили Ян Вилмут и Кейт Кэмпбелл 17 лет назад — знаменитая овечка Долли успешно появилась на свет и прожила почти 7 лет, оставив после себя потомство из шестерых ягнят. После этого прорыва в клонировании, да и во всей науке, ученые долго пытались сделать подобный опыт с организмом нашего вида, но человеческие клетки упорно отказывались клонироваться.

 

Метод, благодаря которому клонировали Долли, называется пересадка ядра соматической клетки (somatic cell nuclear transfer — SCNT). Его суть заключается в следующем. Есть две клетки разных организмов: одна соматическая – из которых состоят органы и в которых все характерные для данного биологического вида хромосомы представлены попарно (диплоидный набор хромосом), другая — яйцеклетка – в которой из каждой пары характерных для данного биологического вида хромосом присутствует только одна (гаплоидный набор хромосом). Из соматической клетки изымают ядро и внедряют в гамету (яйцеклетку), из которой ранее извлекли ядро. То есть, происходит замена ядра в яйцеклетке — органеллу с гаплоидным набором хромосом заменяют на ядро с диплоидным набором. Теперь она готова образовать эмбрион. На яйцеклетку действует раздражитель и она начинает делиться, в результате образуя бластоцисту — раннюю стадию развития организма, состоящую из сотни клеток. ДНК этих клеток почти идентична генам особи у которой взяли соматическую клетку. То есть, новый эмбрион — это ребенок только одного родителя, копирующий его на генетическом уровне.

Долли стала первым животным, которого клонировали именно из соматической клетки (раньше несколько раз удалось использовать эмбриональные стволовые клетки).


В 2007 году ученым удалось создать клонированный эмбрион обезьяны. Исследователи долго изучали, какими способами можно повысить эффективность SCNT у приматов и, в конце концов, произвели “финальный рецепт”. Согласно ему, стволовые клетки можно получить раз в десять попыток, и этим ученые обязаны, как ни странно, кофеину — это вещество стабилизирует среду в клетке на молекулярном уровне.
онечно, нельзя назвать процесс SCNT полноценным клонированием, которое описывают в научно-фантастических книгах и фильмах. Долли все же на генетическом уровне немного отличалась от своей матери, из вымени которой изъяли соматическую клетку. Ведь в пересадке ядра не учитывают органеллу-“электростанцию” - митохондрию. У нее есть свой набор генов, митохондриальная ДНК, которая не передается при SCNT. Но все же у такого клонирования есть огромный потенциал.

 

Что случилось дальше с этой бластоцистой? И, наконец, в 2013 команда профессора Шукрата Миталипова (Shoukhrat Mitalipov) преуспела в пересадке ядра клетке человека. Они использовали ядро соматической клетки из кожных покровов 8-месячного ребенка, страдающего наследственной болезнью. Яйцеклетка с внедрённым ядром под воздействием химических раздражителей начала делиться точно так же, как это происходило бы с оплодотворенной клеткой. Через несколько дней она превратилась в бластоцисту, из которой ученые собственно взяли стволовые клетки.

Здесь возник вопрос этического характера. Общественность заволновалась — можно ли считать этичным процесс, в котором имитируется начало развития плода (ребенка?), и после изъятия стволовых клеток, этот эмбрион выбрасывают как расходный материал?

Эта проблема может стать на пути введения клонирования в практику, по мнению экспертов. Но руководитель исследования считает иначе —  плод с ДНК, взятым из кожы, не мог развиться в нормальный организм. Для этого нужны совсем другие технологии, да и выращивание клонов не было целью эксперимента.

Что могут стволовые клетки

Особенность стволовых клеток - способность превращаться в любые другие виды клеток, образуя органы и ткани. Кроме того, стволовые клетки способны самообновляться. Ими можно заменить утраченные клетки в некоторых органах, и иммунная система реципиента не будет отторгать их как чужеродные, узнавая свою ДНК. Так же с помощью клонированных стволовых клеток можно изучать болезни, связанные с генами.

Потенциал использования их в медицине гигантский. Правда, клонирование оказалось дорогим “удовольствием” - его пока что слишком сложно механизировать и приходится все манипуляции проводить вручную, под микроскопом. И это при том, что далеко не каждая попытка оказывается успешной. А наука уже открыла более дешевый способ — индуцированные полипотентные стволовые клетки (IPS). Их получают методом “перепрограммирования”: в соматические клетки переносят набор генов, связанный с деятельностью эмбриональных стволовых клеток, и в результате запускаются “обратные часы”. Соматическая клетка начинает вести себя как стволовая, и ее можно использовать приблизительно в тех же целях, что и клонированные эмбрионы.

Метод IPS со своей относительной дешевизной и скоростью, не говоря уже о морали, кажется предпочтительнее клонирования. Однако опыты показывают, что клонированные стволовые клетки более качественны, по словам профессора Миталипова, “у них меньше отклонений от нормы”. Также у некоторых специалистов есть опасения насчет связи  IPS с онкозаболеваниями, в особенности при использовании фибробластов.

У клонированных клеток есть еще одно важное свойство – у клона и родителя не сходятся митохондриальные ДНК. Мутации митохондрий приводят к проблемам со здоровьем и даже смертельным болезням. Эти изменения в ДНК могут передаваться другим поколениям. Стволовые клетки, созданные по методу IPS, сохраняют митохондриальные ДНК, а клонированные — нет.

Мутации в митохондриях могут возникать с возрастом. Это значит, что клонированные клетки становятся так же средством борьбы со старостью или, в некотором смысле, «эликсиром молодости».

Тем временем стоит ответить на будоражащий воображение вопрос:

Будут ли когда-нибудь клонировать человека?

Ученые настроены очень скептически. Когда Миталипова спросили, собирался ли он клонировать человеческое существо, он засмеялся и ответил: “Нет. Конечно же, нет”. В серьезных научных кругах не одобряют использование SCNT в целях рождения человека. “Мы пробовали создавать живых клонов-обезьян, так как нас интересовал биомедицинский подход к клонированию приматов, но ничего не вышло”, - говорит руководитель эксперимента. “Мы потратили на это десяток лет”.

Исследователи говорят, что почти у всех животных-клонов были проблемы со здоровьем, в том числе и у легендарной Долли. То же самое ожидало бы и человека. По мнению ученых, было бы жестоко осознанно дать кому-то жизнь, полную страданий.

Джордж Дэли (George Daley) из Программы трансплантации стволовых клеток в Бостонской детской больнице по этому поводу выразился так: “Ни один научный работник в своем уме не будет делать шагов к использованию этих методов в клонировании живого человека. С точки зрения медицины нет никаких причин создавать ребенка-клона”.
Так что можно вздохнуть с облегчением и забыть о будущем из фильма “Остров” с Юэном МакГрегором.

Что дальше?

Дэли считает, что пройдет около трех лет прежде чем начнутся клинические опыты с людьми. После понадобится еще приблизительно 10 лет, чтобы сделать клонирование в лечебных целях распространенным. Ученые полагают, что внедрение клонированных клеток открывает грандиозные возможности и, в тоже время, несет множество рисков для разных пациентов, и эти угрозы еще предстоит оценить.

Например, опыты показывают, что эмбриональные стволовые клетки могут стремительно улучшить зрение, но создать бета-клетки для диабетиков первого типа им намного, намного труднее.

Для того, чтобы в полной мере оценить важность этого эксперимента, должны пройти годы.

 

 

 

 

Комментарии отключены автором.
Участников: 0 и 95 гостей онлайн