На 22 февруари 1997 г. светът научи за съществуването на овцата Доли - първото топлокръвно животно, клонирано с помощта на конвенционална соматична клетка. Как е разработена смелата технология и има ли бъдеще.
В ерата на бързо развиващите се технологии въпросът за клонирането - размножаването на индивиди, генетично идентични с родителския организъм - става наистина остър и противоречив. Но да се говори за клониране като нещо принципно ново и неестествено е погрешно. В природата размножаването чрез размножаване на генетично идентични индивиди е много често явление. Бактериите просто се разделят на две, гъбите, водораслите и някои други организми се размножават чрез спори, а някои насекоми и дори гръбначни могат да се развият без участието на мъжки зародишни клетки, само с помощта на женски. Във всички тези случаи детският организъм е клон на родителя. Не е заобиколен и процесът на естествено клониране и хората: еднояйчните близнаци имат абсолютно еднакви гени.
Учените решиха да възпроизведат този процес сами. Разбира се, не ставаше дума за създаване на армия от клонинги, а за отглеждане на животни и растения с определени полезни качества. Селското стопанство, леката промишленост, медицината биха се развивали по-бързо, ако клонирането беше пуснато в движение. Самите растения перфектно възпроизвеждат своите копия, човек може само да контролира процеса, но въпросът за точното възпроизвеждане на животните отдавна остава много проблематичен.
Клетката, която дава живот
Отговорът на него е намерен по-близо до средата на миналия век. Учените решиха, че за клониране трябва да вземете зигота (оплодено яйце) от едно животно, да премахнете генетичен материал от него и да вмъкнете ядрото на соматична (нерепродуктивна) клетка на друго животно. По време на естественото полово размножаване дъщерният организъм получава единичен набор от гени от зародишната клетка на бащата и същия от яйцеклетката. Клонът по време на създаването си също получава двоен набор от гени, но само от един родител. Вярно е, че полученият организъм няма да бъде пълно генетично копие: във всеки геном има определен брой случайни мутации, които не съвпадат дори в клонингите.
Но мутациите не са основният проблем, с който учените са се сблъсквали в средата на 20 век. Факт е, че всяка клетка на тялото, с изключение на репродуктивната, е соматична и всяка клетка на тялото има своя собствена диференциация. С други думи, във всяка клетка работят само онези гени, които са необходими, за да може тя да изпълнява „официални задължения“, които са различни за всеки орган. Изследователите се опасявали, че чрез трансплантация на такъв специализиран генетичен материал в зиготата, те ще създадат нежизнеспособен клон. Тези съмнения бяха разсеяни от Джон Гърдън, след като през 1962 г. той успя да клонира жаба по описания начин.
Биологът Джон Гърдън
Промоционално видео:
Ройтерс
Вярно е, че някои учени смятат, че експериментът не е напълно чист, тъй като Гърдън е използвал клетки на поповите глави. Осем години по-късно, през 1970 г., той успя да повтори същия експеримент, но с клетки за възрастни. Клонингите оцеляха. По този начин учените са направили определящо откритие в областта на клонирането: специализирани соматични клетки могат да дадат живот на нов организъм.
Мишка и три овце
Така беше отворен път за клониране на бозайници. Тук обаче всичко не вървеше така гладко: в продължение на много години изследователи от различни страни не можеха да повторят експеримента на Гурдон върху по-сложни животни. Тогава те решиха да опростят задачата си: те поставиха в зиготата не ядрото на соматична клетка, а ембрионална клетка. Учени от две страни са постигнали успех тук: съветските генетици са създали мишката Маша, а британците - овцете Меган и Мораг.
И така, защо не можете да създадете клон с помощта на соматични клетки? След първите неуспешни експерименти учените решиха, че е просто невъзможно да се проведе такъв експеримент с бозайници, това мнение царува в научния свят почти до края на 20 век. И тогава Доли се появи в университета в Рослин (Великобритания) - първият бозайник, получен в резултат на сливането на яйце и специализирана соматична клетка. И така, какво промени групата на Ян Уилмът в преживяването, за да може да се роди Доли?
Ембриолог Ян Вилмут
Ройтерс
Изследователите промениха технологията доста: вместо зигота, те използваха неоплодено яйце.
Но дори тези промени не доведоха групата до абсолютен успех. Доли се появи от едно от 277 яйца; 28 от нейните близнаци успяха да се развият в ембриони и само тя се роди. Едва ли подобна технология може да бъде наречена успешна и пусната в действие, но в края на 90-те години учените не мислеха това. Основното беше да се докаже, че бозайниците могат да бъдат клонирани с помощта на соматична клетка. От тази гледна точка появата на Доли имаше огромен успех.
Идентификационен номер 6LL3
Овцата е родена на 5 юли 1996 г. под името (по-точно номер) 6LL3. Идеята да се даде на първия клонинг на бозайник името Доли дойде в съзнанието на фермерите, които се грижеха за сурогатната майка на овцата (истинската й майка почина три години по-рано; използваният генетичен материал беше замразен и внимателно съхранен до по-добри времена).
За тях беше забавно, че 6LL3 излезе от клетка, взета от вимето, така че кръстиха родената овца на името на Доли Партън, провинциална певица, която дължи част от славата си на големия бюст.
Овцете са живели шест години и са родили шест агнета. Вярно е, че шест години не са достатъчни за овцете, които по правило умират на възраст 10-12 години, но според официалната версия смъртта на Доли няма нищо общо с последиците от клонирането: в продължение на две години овцете са страдали от артрит и в края на живота си също са хванали тежък белодробен вирус. На 14 февруари 2003 г. е евтаназирано едно от най-известните животни.
Мечти за Джурасик парк
Но Доли не стана известна веднага: светът разбра за съществуването й само седем месеца след раждането си, на 22 февруари 1997 г. През цялото това време учените получават патент за техника на прехвърляне на ядрото, така че не могат да обявят невероятния си успех в пресата. Но сестрите близначки на Доли наистина се появиха. През 2016 г. 13 от тях вече са достигнали уважавана възраст от седем до девет години. Технологията, която в началото не беше много ефективна, беше усъвършенствана, което направи възможно провеждането на експерименти с други домашни животни.
Една от основните цели, които учените преследват сега, е „възраждането“на изчезналите видове. Пионерите в тази област бяха испански изследователи: през 2009 г. те клонираха пиренейска коза, която изчезна от лицето на земята девет години по-рано. Учените са имали късмет: в Изследователския център за земеделие и технологии в Арагон е запазен генетичният материал на животното, който е използван за клониране. Успехът на овцата Доли обаче не може да бъде повторен: клонингът умира 7 минути след раждането поради вроден белодробен дефект.
Много учени смятат, че е твърде рано да се говори за клониране на изчезнали видове. Първо, дори ако е възможно да се извлече ДНК на изчезнало животно от останките, не е ясно какво да се направи с яйцето. Оксфордската група се опитва да реши този проблем със свързана с нея яйцеклетка. Изследователите работят върху възкресението на птицата Додо, която е изчезнала в края на 17 век. Те открили, че най-близкият роднина на тази голяма нелетяща птица е гълъбът и по-точно короната гълъб Виктория, или гълъбът с трион. Последователността на оксфордската теория остава да се види.
На второ място, не е ясно как изчезналите организми ще реагират на променените условия на околната среда. Скептиците вярват, че организмите на клонингите няма да могат да се адаптират дори към съвременния състав на атмосферата и ще умрат.
Но подобни опасения не трябва да спират учените. Научната общност не може да каже със сигурност как специализираните соматични клетки се превръщат в животворни клетки или защо трябва да се използва яйцеклетка за клониране, а не зигота. Предвиждането на реакцията на природата при размножаването на изчезнали видове е неблагодарна задача. Без съмнение си струва да се откажете от опитите.
Юлия Попова
