Клонування

Клонирование.

Термін «клон «походить від слова «klon », що означає - гілочка, втеча, живець, і причетний, насамперед до вегетативному розмноженню. Клонування рослин черешками, нирками чи бульбами в сільське господарство, зокрема у садівництві, відомо більш 4-х тис. років. При вегетативному розмноженні і за клонуванні гени не розподіляються по нащадкам, як у статевого розмноження, а зберігаються у його складі надувалася протягом багатьох поколений.

Проте в тварин є перешкода. В міру зростання їх клітин, вони у ході клітинної спеціалізації - диференціювання — втрачають здатність реалізовувати всю генетичну інформацію, закладену в ядре.

Втім, виявляється, є ящерицы-прыгуны, які споконвіку розмножуються саме клонуванням, тому що в них же в роду є лише самки.

Хоча не зовсім клонування, це й називається партогенез. Ця яка трапляється у природі (насамперед безхребетних) форма одностатевого розмноження передбачає розвивати яйцеклітин без запліднення. Експерименти зі штучного провокуванню партеногенеза почалися ще кінці ХІХ століття (роботи російського зоолога Тихомирова). Надалі вчені, застосовуючи різні фізико-хімічні подразники, такі як розчини сильних кислот, тертя, нагрівання, зуміли отримати партеногенез в багатьох тварин, зокрема млекопитающих.

Можливість клонування ембріонів хребетних уперше було показано початку 1950;х років в дослідах на амфибиях. Досліди із нею показали, що серійні пересадки ядер і культивування клітин in vitro певною мірою збільшує цю способность.

Вже на початку 90-х була й проблема клонування ембріональних клітин ссавців. Реконструйовані яйцеклітини великих домашніх тварин, корів чи овець спочатку культивують не in vitro, a in vivo — в перев’язаному яйцеводе вівці - проміжного (першого) реципієнта. Потім їх звідти вимивають і трансплантують в матку остаточного (другого) реципієнта — корови чи вівці відповідно, де з їхніми розвиток відбувається до народження дитинча.

Стаття Уилмута з співавторами, що з’явилася початку 1997 року, стала сенсаційною саме тому що вперше клональное тварина (вівця на прізвисько Доллі) з’явилося результаті використання донорського ядра клітини молочної залози дорослої вівці. Це першого успішного експерименту є недолік — принизливий коефіцієнт виходу живих особин (0,36%). Але він доводить можливість повноцінного клонування, (чи отримання копії дорослої людини). Залишається лише дозволити технічні і етичні вопросы.

Найцікавіше, що методологія клонування, використана Уилмутом, було підготовлено у СРСР ще 1987;ом року, але у Академії наук цього відреагували мляво — є важливіші, видимо…

До перших спроб на амфибиях.

Можливість клонування ембріонів хребетних уперше було показано початку 1950;х років в дослідах на амфибиях. Американські дослідники Бриггс і Кінг розробили микрохирургический метод пересадки ядер ембріональних клітин із допомогою тонкої скляній піпетки в позбавлені ядра (энуклеированные) яйцеклітини. Вони встановили, що й брати ядра з клітин зародка у ранній стадії його розвитку — бластуле, то приблизно 80% випадків зародок благополучно розвивається далі і перетворюється на нормального пуголовка. Якщо ж розвиток зародка, донора ядра, просунулося для наступної стадію — гаструлу, лише менш як за 20% випадків оперовані яйцеклітини розвивалися нормально. Ці результати пізніше підтверджено та інших работах.

Вагомий внесок у цю галузь вніс англійський біолог Гердон. Він у дослідах з південноафриканськими жабами Xenopus laevis (1962) як донора ядер використовував не зародкові клітини, а потім уже цілком спеціалізувалися клітини епітелію кишечника плаваючого пуголовка. Ядра яйцеклітин реципієнтів не видаляв хірургічним шляхом, а руйнував ультрафіолетовими променями. Найчастіше реконструйовані яйцеклітини не розвивалися, але приблизно десята частина їхньої них утворювала ембріони. 6,5% з цих ембріонів досягали стадії бластулы, 2,5% - стадії пуголовка і лише 1% розвився в статевозрілих особин (рис. 1). Однак його поява кількох дорослих особин таких умов може бути пов’язана з тим, що з клітин епітелію кишечника що розвивається пуголовка досить тривалий час присутні первинні статеві клітини, ядра яких за потреби використовували для пересадки. У наступних роботах як сам автор, і багатьох інших дослідники ми змогли підтвердити дані цих перших опытов.

Пізніше Гердон модифікував експеримент. Оскільки більшість реконструйованих яйцеклітин (з ядром клітини кишкового епітелію) гинуть до завершення стадії гаструлы, він спробував отримати від них ядра на стадії бластулы і знову пересадити в нові энуклеированные яйцеклітини (така процедура називається «серійної пересадкою », на відміну «первинної пересадки »). Кількість зародків з розвитком після цього збільшувалася, і вони розвивалися до пізніх стадій проти зародками, одержаними у результаті первинної пересадки ядер.

Потім Гердон разом із Пестощів (1970) стали культивувати in vitro (поза організму в живильному середовищі) клітини нирки, легені й шкіри дорослих тварин і звинувачують використовувати вже ці клітини як донорів ядер. Приблизно 25% первинне реконструйованих яйцеклітин розвивалися до стадії бластулы. При серійних пересадки вони розвивалися до стадії плаваючого пуголовка. Отже, засвідчили, що різні клітини трьох різних тканин дорослого хребетного (X. laevis) містять ядра, що потенційно можуть забезпечити розвиток, по крайнього заходу, до стадії головастика.

Натомість ДиБерардино і Хофнер використовували для трансплантації ядра неделящихся й цілком диференційованих клітин крові - еритроцитів жаби Rana pipiens. Після серійної пересадки таких ядер 10% реконструйованих яйцеклітин досягали стадії плаваючого пуголовка. Проте навіть з допомогою багатократних серійних пересадок (понад сто клітинних циклів) реконструйовані яйцеклітини далі стадії пуголовка не развивались.

Отже, у багатьох роботах показано, у разі амфібій донорами ядер можуть лише зародки на ранніх стадіях розвитку. Деякі автори називають подібні експерименти клонуванням амфібій, хоча правильніше називати їхні клонуванням ембріонів амфібій, позаяк у цьому разі, ми розмножуємо безстатевим шляхом не дорослих тварин, а зародышей.

Диференціювання клітин на ході розвитку хребетних супроводжується інактивацією непрацюючих генів. Тому клітини втрачають тотипотентність, диференціювання стає необоротною. Зрештою тільки в клітин відбувається повне репрессирование геному, в інших — у тому чи іншою мірою деградує ДНК, а окремих випадках руйнується навіть ядро. Але поряд з диференційованими кочетками культивовані in vitro клітинні популяції містять малодифференцированные власні стовбурні клітини, що й може бути використані як донори ядер для клонування млекопитающих.

Досліди з амфібіями показали, що ядра різних типів клітин один і тієї самої організму генетично ідентичні і під час клітинної диференціювання поступово втрачають здатність забезпечувати розвиток реконструйованих яйцеклітин, проте серійні пересадки ядер і культивування клітин in vitro певною мірою збільшує цю способность.

Невдачі експериментів із мышами.

Успішні досліди з амфібіями змусили учених обдумати клонуванні ембріонів ссавців, зокрема мишей. МакКиннел на одній із своїх робіт зазначав, що необхідні при цьому методи вже є, і незрозуміло, чому миша досі не клонирована. На його думку, першими об'єктами мають стати саме дрібні тварини, такі як миша чи кролик. Проте предсказание.

МакКиннелла не збулося, хоча наприкінці 1970;х років досліди на мишах справді розпочалися і протікали дуже драматично. На той час, зауважу, дуже ретельно прокуратура вивчила біологія і генетика ранніх етапів розвитку ссавців, і зокрема, миші як модельного объекта.

Робота методично виявилася досить важкою, насамперед тому, що обсяг яйцеклітини у ссавців приблизно тисячу разів менше, ніж в амфібій. Але ці труднощі були успішно подолані. Експериментатори навчилися микрохирургически видаляти пронуклеусы з зигот (запліднених яйцеклітин) миші і пересаджувати у яких клітинні ядра ранніх ембріонів. Але всі отримані у різний спосіб зародки мишей розвивалися лише до стадії бластоцисты.

У 1977 року з’явилося сенсаційне повідомлення Хоппе і Илменси у тому, що вони мали сім дорослих самок мишей, п’ять із яких мали лише материнський, а дві - батьків геном. Це, нібито, чого залежало від того, який пронуклеус залишили в яйці - жіночий чи чоловічої, і визначав розвиток особини на кшталт гиногенеза чи андрогенеза. Їх успіх була пов’язана, але опису авторів, про те, що, видаляючи один пронуклеус, вони подвоювали число хромосом іншого, обробляючи яйця спеціальним речовиною, потім вирощували отримані диплоидные гомозиготные (з цими двома однаковими наборами генів) зародки in vitro до стадії бластоцисты і пересаджували в матку самкиреципієнта задля її подальшого развития.

Здавалося, тепер можна буде скоро отримувати ссавців зі 100-відсотковій гомозиготностью за всі генам. Особливо важливо в селекції, оскільки для отримання сільськогосподарських тварин, зокрема, великої рогатої худоби, з закріпленими особливо цінними якостями звичайними прийомами потрібні десятки років работы.

Проте, на жаль, дані Хоппе і Илменси підтвердити зірвалася, хоча багато хто намагалися це. Виявилося, що отримане у будь-який спосіб диплоидные андрогенетические і гиногенетические зародки мишей гинуть на тієї ж стадіях, як і диплоидные партеногенетические (що розвиваються з незаплідненою яйцеклітини) эмбрионы.

Значно вдосконаливши методи вилучення ядер і введення в клітину, МакГрат і Солтер провели свою серію експериментів і повідомили, що високий вихід живих мишей вони мали, коли як донорів ядер використовували зиготи, якщо донорами були ранні ембріони, то реконструйовані яйцеклітини, як й раніше, розвивалися лише до стадії бластоцисты.

Метод МакГрата і Солтера став широко використовуватися різними експериментаторами. Так, Манн і Ловел-Бадж виділяли пронуклеусы з яєць, активованих до партеногенезу, і пересаджували їх энуклеированные зиготи мишей. У таких випадках ембріони гинули на ранніх стадіях. Якщо ж навпаки, пронуклеусы одержували доходи з запліднених яєць і пересаджували в партеногенетически активовані та ядра яйця, то такі зародки розвивалися нормально до народження. Сурани з співавторами встановили, що й додати жіночий пронуклеус з зиготи миші до гаплоидному набору хромосом яйцеклітини, то розвитку немає, додавання ж чоловічого ядра призводить до нормального розвитку. З іншого боку, рекомбінації чоловічого й основою жіночого пронуклеусов із різних запліднених яйцеклітин мишей забезпечує нормальний розвиток, а комбінація двох чоловічих чи двох жіночих пронуклеусов зупиняє розвиток эмбриона.

Ці досліди показали, що з розвитку ссавців потрібні два набору хромосом — батьків і материнський. Тому в однієї з видів відомих ссавців не описаний партеногенез. Тому роботи Хоппе і Илменси зірвалася повторить.

Але ці дослідники ще двічі збурювали наукова спільнота. У 1982 року вони пересадили ядра клітин партеногенетических бластоцист мишей в энуклеированные зиготи. Деякі з цих реконструйованих яйцеклітин нормально розвивалися, та керівництво нібито отримано чотири дорослих самки. У цьому світлі вищесказаного цих результатів дуже маловероятны.

Загибель партеногенетических (гиногенетических) і андрогенетических зародків у ссавців пов’язані з різної активністю в онтогенезі материнського і батьківського геномів. Механізм, регулюючий ці функціональні відмінності, було названо геномным импринтингом і вивчався у низці робіт, де засвідчили, що з розвитку ссавців потрібно наявність чоловічого геному. Інша стаття Илменси і Хоппе мала ще більший резонанс.

Автори повідомили про пересадці ядер клітин внутрішньої клітинної маси бластоцисты в энуклеированные зиготи мишей й одержанні трьох дорослих мишей (двох самок і самця), генетично ідентичних донорської лінії мишей. Запровадження ядер-доноров і видалення пронуклеусов з зиготи проводили за прийом, потім реконструйовані яйцеклітини культивували in vitro до стадії бластоцисты і пересаджували в матку самок. З 16-ти пересаджених бластоцист три розвинулися у дорослих тварин. У наступній роботі (1982) ці самі автори використовували як донорів ядер клітини ембріонів ще пізніших стадій (7 діб) і нібито отримали трьох статевозрілих мишей. Однак з що працюють у тому самому напрямі не зумів домогтися подібних результатів, і достовірність даних Илменси і Хоппе була знову поставлена під сомнение.

МакГрат і Солтер показали, що ядра 8-клеточных зародків і клітин внутрішньої клітинної маси бластоцисты не забезпечують розвиток in vitro реконструйованих яйцеклітин до стадії морулы, яка передує стадії бластоцисты. Невелика частина (5%) ядер 4-клеточных зародків дає можливість розвиватися лише до стадії морулы. У той самий час 19% реконструйованих яйцеклітин, містять ядра 2-клеточных зародків, змогли досягти стадії морулы чи бластоцисты.

Ці та багато інших даних показують, що у эмбриогенезе у мишей клітинні ядра рано втрачають тотипотентність, що пов’язано, очевидно, з дуже ранньої активацією геному зародка — на стадії 2-х клітин. В інших ссавців, зокрема, у кроликів, овець і великої рогатої худоби, активація першої групи генів у эмбриогенезе відбувається пізніше, на 8−16- клітинної стадії. Можливо тому перші неабиякі успіхи в клонуванні ембріонів досягнуто інших видах ссавців, а чи не на мишах. Проте, роботи з мишами, попри її непросту долю, значно розширили наші ставлення до методології клонування млекопитающих.

Кролики, корови і свиньи.

Американські дослідники Стик і Робл, використовуючи методику МакГрата і Солтера, отримали 6 живих кроликів, пересадивши ядра 8клеточных ембріонів однієї породи в позбавлені ядра яйцеклітини кроликів інший породи. Фенотип народжених цілком відповідав фенотипу донора.

Але тільки 6 з 164 реконструйованих яйцеклітин (3,7%) розвинулися в нормальних тварин. Це, звісно, принизливий вихід, мало дозволяє одержання в такий спосіб клона генетично ідентичних тварин. Цінність цієї роботи, тим щонайменше, у цьому, що вона показала можливість клонування ембріонів кроликов.

Фундаментальна обізнаність із реконструйованими яйцеклітинами великих свійських тварин, корів чи овець, йде трохи інакше. Їх спочатку культивують не in vitro, a in vivo — в перев’язаному яйцеводе вівці - проміжного (першого) реципієнта. Потім їх звідти вимивають і трансплантують в матку остаточного (другого) реципієнта — корови чи вівці відповідно, де їхній розвиток відбувається до народження дитинча. Уиладсин запропонував укладати реконструйовані яйцеклітини в агаровый циліндр, що він потім трансплантировал в перев’язаний яйцевод вівці. За даними одних авторів реконструйовані зародки краще розвиваються в яйцеклітині, ніж у культуральної середовищі, хоча деякі дослідники отримали непогані результати і за культивировании.

Американці Робл і його працівники, використовуючи щадний метод вилучення ядра без проколювання мембрани яйцеклітини, запропонований МакГратом і Солтером, пересаджували в зиготи звані кариопласты — чоловічої підтримки й жіночий пронуклеусы разом із оточуючої їх цитоплазмой, і навіть ядра 2-, 4- чи 8-клеточных ембріонів корови. Спочатку зиготи центрифугировали, щоб звільнити пронуклеусы від що оточують їх гранул жовтка, після чого ядра були добре відомі під мікроскопом, значно полегшувало їх видалення. При допомоги маніпулятора і загостреної скляній микропипетки вилучали одне із бластомеров разом із ядром з ранніх зародків і переносили їх у энуклеированную зиготу.

Реконструйовані зародки було укладено в агаровый циліндр і пересаджені в перев’язаний яйцевод вівці. Через п’ять днів культивування їх вимивали, звільняли від агару і науково досліджували. Реконструктурированные зародки у цій роботі розвивалися лише у випадках, як у зиготи пересаджували пронуклеусы: 17% таких зародків досягли стадії морулы чи бластоцисты. Два зародка були пересаджені другому реципієнту — в матку корови, та розвитку їх завершилося народженням живих телят. Якщо ролі донорів використовували ядра 2-, 4- чи 8-клеточных зародків, то реконструйовані яйцеклітини не розвивалися до стадії морулы.

Згодом були і більше успішні роботи. Уиладсин, зокрема, повідомив, що йому удалося одержати чотирьох генетично ідентичних бичків холстейнской породи внаслідок пересадки в реципиентные яйцеклітини ядер бластомеров одного 32-клеточного зародка (рис. 3). Автор стверджував, більшість ядер зберігає тотипотентність на 32-клеточной стадії, а значна їх частина навіть у 64-клеточной стадії, забезпечуючи нормальний розвиток реконструйованих яйцеклітин до стадії ранньої бластоцисты в яйцеводе вівці. Після пересадки в матку корів — остаточних реципієнтів, як автор, вони можуть і далі нормально развиваться.

Бондиоли і співавтори, використовуючи як донорів ядер 16−64-клеточные зародки корів, трансплантували 463 реконструйованих зародка в матку синхронізованих реципієнтів, і це отримано 92 живих теляти. Семеро з них генетично ідентичні, бувши клон, отриманий результаті пересадки ядер клітин одного донорського эмбриона.

Отже, клітинні ядра зародків великої рогатої худоби який досить довго зберігають тотипотентність і може забезпечити повне розвиток реконструйованих яйцеклітин. Інакше висловлюючись, методичні труднощі клонування зародків великої рогатої худоби практично вирішені. Але залишається основне завдання — знайти донорські ядра, які мають тотипотентностью, для клонування дорослих животных.

Клонування ембріонів свиней присвячена лише одне невеличка робота. Убогість даних, певне, і пов’язана з певними труднощами роботи з цим объектом.

Клонування овец.

Уиладсин ще 1986 року показав, як і в ембріонів овець на 16- клітинної стадії розвитку ядра зберігають тотипотентність. Реконструйовані яйцеклітини, містять ядра бластомеров 16-клеточных зародків, розвивалися нормально до стадії бластоцисты в перев’язаному яйцеводе вівці (в агаровом циліндрі), а після звільнення з агару і пересадки в матку вівці - другого реципієнта — ще 60 днів. Іншим разом донорами служили ядра 8-клеточных зародків і було отримані 3 живих ягняти, фенотип яких відповідав породі овець — доноров.

У 1989 року Сміт і Уилмут трансплантували ядра клітин 16-клеточного ембріона і необхідність ранньої бластоцисты в позбавлені ядра незапліднені яйцеклітини овець. У першому випадку отримали дві живі ягняти, фенотип яких відповідав породі овець — донорів ядер. У другий випадок один повністю що сформувався ягня загинув під час пологів. Його фенотип також відповідав породі - донору. Автори вважали, що під час диференціювання ембріональних клітин відбувається інактивація деякі важливі у розвиток генів, у яких ядра бластоцисты не можуть репрограммироваться в цитоплазмі яйцеклітини й забезпечити нормальне розвиток реконструйованого зародка. Тому, на думку авторів, в ролі донорів ядер краще використовувати 16-клеточные ембріони чи культивовані in vitro лінії ембріональних клітин, ядра яких мають тотипотентностью.

Пізніше, в 1993;1995 роках, група дослідників під керівництвом Уилмута отримала клон овець — 5 ідентичних тварин, донорами ядер яких була культура ембріональних клітин. Клітинну культуру отримували наступним чином: виділяли микрохирургически ембріональний диск з 9-дневного овечого ембріона (бластоцисты) і культивували клітини in vitro протягом багатьох пасажів (по крайнього заходу до 25). Спочатку клітинна культура нагадувала культуру стовбурових недиференційованих ембріональних клітин, але невдовзі, після 2−3-х пасажів, клітини ставали уплотненными і морфологічно подібними з эпителиальными. Ця лінія клітин з 9-дневного зародка вівці була як TNT4.

Щоб донорське ядро і реципиентная цитоплазма перебували на подібних стадіях клітинного циклу, зупиняли розподіл культивованих клітин TNT4 на певної стадії (GO) і ядра цих клітин пересаджували в энуклеированные яйцеклітини (відповідно на стадії метафазы II). Реконструйовані ембріони укладали в агар і трансплантували в перев’язані яйцеводы овець. Через 6 днів ембріони вимивали з яйцевода першого реципієнта і науково досліджували під мікроскопом. Відбирали ті, які досягли стадії морулы чи бластоцисты і пересаджували в матку вівці - остаточного реципієнта, де розвиток тривало до народження. Народилося 5 ягнят (самок) їх 2 загинули невдовзі після народження, 3-й у віці 10 днів, а 2 решти нормально розвивалися і маємо 8−9-місячної віку. Фенотипічно все ягнята були єдині з породою овець, від якої отримували вихідну лінію клітин TNT4. Це підтвердив і генетичний анализ.

Ця робота, особливо у частині культури ембріональних клітин, — значне досягнення в клонуванні ссавців, хоча вона викликала настільки гамірного інтересу, як стаття тієї самої Уилмута з співавторами, опублікована у початку 1997 року, яка повідомляла, у результаті використання донорського ядра клітини молочної залози вівці отримали клональное тварина — вівця на прізвисько Доллі. Остання робота методично у що свідчить повторює попереднє дослідження 1996 року, проте у ній вчені використовували як ембріональні, але що й фибробластоподобные клітини (фибробласты — клітини сполучної тканини) плоду і клітини молочної залози дорослої вівці. Клітини молочної залози одержували від шестирічної вівці породи фін дорcет, яка перебуває на останньому триместрі вагітності. Усі три типу клітинних культур мали однакове число хромосом — 54, звісно ж у овець. Ембріональні клітини використовували як донорів ядер на 7−9-м пасажах культивування, фибробластоподобные клітини плоду — на 4−6-м пасажах і клітини молочної залози — на 3−6-м пасажах. Розподіл клітин всіх трьох типів зупиняли на стадії GO і ядра клітин пересаджували в энуклеированные ооциты (яйцеклітини) на стадії метафазы II. Більшість реконструйованих ембріонів спочатку культивували в перев’язаному яйцеводе вівці, та деякі і in vitro в хімічно певної середовищі. Коефіцієнт виходу морул чи бластоцист при культивуванні in vitro у серії дослідів було навіть вдвічі вище, аніж за культивуванні в яйцеводе. (Тому, певне, немає рядки потреби у проміжному реципиенте і можна обійтися культивуванням in vitro. Проте задля цілковитої певності щодо цьому потрібні додаткові данные.).

Вихід морул чи бластоцист у серії дослідів з культурою клітин молочної залози був втричі менше, ніж у двох інших серіях, як у ролі донорів ядер використовували культуру фібробластів плоду чи ембріональних клітин. Кількість живих ягнят тоді як числом пересаджених в матку остаточного реципієнта морул чи бластоцист було й у двічі нижче. У серії дослідів з клітинами молочної залози з 277 реконструйованих яйцеклітин було отримано лише одне живої ягня, що свідчить про дуже низькою результативності що така експериментів (0,36%). Аналіз генетичних маркерів всіх семи що народилися трьох серіях експериментів живих дитинчат показав, що різні клітини молочної залози були донорами ядер для одного, фибробласты плоду — обох і ембріональні клітини — чотирьох ягнят. Вівця на прізвисько Доллі розвинулася з реконструйованої яйцеклітини, донором ядра якої був культивована клітина молочної залози вівці породи фін дорсет і фенотипічно не відрізняється від овець цієї породи, але дуже відрізняється від овцы-реципиента (рис. 4). Аналіз генетичних маркерів підтвердив цей результат.

Успіх авторів цієї роботи, передусім, пов’язаний із використанням тривалих клітинних культур, оскільки після багатьох пасажів у культурі клітин були відібрано малодифференцированные власні стовбурні клітини, які, мабуть, і було використані як донори ядер. Важливе значення також мав те що, що, враховуючи результати своїх попередніх робіт, синхронизировали стадії клітинного циклу яйцеклітин реципієнтів і клітин доноров.

Та повернімося до клонування людини. Є кілька способів обійти етичні проблеми — вирощувати окремі органи з клітин реципієнта або використати бодай тварин. Але це тільки «косметичний «метод. Реальний крок до безсмертя — штучне зміна ДНК. У червні 2000 року й трапилося те, якого довго чекали і не чого дехто боялися. З’явилося повідомлення, що в учених з вже знаменитої своєї вівцею Доллі шотландської фірми PPL Therapeutics (комерційного відділення Розлин Інституту в Единбурзі) удалося одержати успішні клони овечок зі зміненою ДНК. Шотландські вчені спромоглися об'єднати клонування, у якому генетичний матеріал клона був «підправлена «з цю справу. Проте саме цього, генетичного втручання та бояться багато противників клонирования.

Хоча й вже узаконений шлях обходу заборони на клонування людини, що називається «терапевтичне «клонування людських істот. Йдеться створенні ранніх ембріонів — свого роду банку донорських тканин для конкретних індивідуумів. Саме використовуючи його, американської компанії Advanced Cell Technology Inc. (ACT, місто Вустер, штат Массачусетс) оголосила у листопаді 2001 року про успішному клонуванні людський ембріон.

Цікаво зазначити, що ця компанія у жовтні отримала урядовий грант 1.8 млн $ для проведення досліджень у сфері біотехнології. Порадувала і реакція конкурентів: «Я рада, що ми самотні. Ми отримуємо ембріони щодня » , — заявила директор Clonaid Бріджит Боселье (Brigitte Boisselier).

Для експерименту вчені використовували у цілому 17 жіночих яйцеклітин: видаливши їх ядра, вони впровадили з їхньої місце ядра, запозичені зі клітин шкіри дорослої людини. У трьох яйцеклетках почався нормальний процес розвитку і розподілу. Коли ембріони складалася з шести клітин кожен, вчені перервали їх розвиток про те, щоб використовувати отримані клітини для подальших исследований.

Слід зазначити, що власні стовбурні клітини, які, власне, і є предметом інтересу учених, котрі займаються дослідженнями у сфері терапевтичного клонування, можна лише з ембріона, у своїй розвитку яке сягнуло стадії бластоцисты (близько ста клітин). Проте фахівці ACT заявляють, що, створені ними, й інші експерименті, мавпячі зародки розвинулися до стадії бластоцисты. З ембріонів були виділено власні стовбурні клітини, котрі під час їх спеціалізації вдалося перетворити на нейрони. Повідомляється, що це нейрони спромоглися виробляти допамин і серотонин — дві найважливіші гормону, які виробляються мозгом.

У інтерв'ю CNN президент компанії ACT доктор Майкл Вест сказав, що його компанія не зацікавлена клонуванні покупців, безліч що вона створювала ембріон людини для репродуктивних цілей «Ми лише хочемо допомогти хворим людям, потребують допомоги, й у полягає робота всього нашого центру » .

Визначення лікувального клонування человека Одобрение і дозвіл терапевтичного клонування людини грунтувалося на морально-этическом різниці між «репродуктивним «і «терапевтичним «клонуванням. Репродуктивне клонування — це відтворення всього організму людини повністю. Лікувальний ж (медичне, терапевтичне) клонування з визначення припиняє копіювання людських клонів на ембріональної стадії і допускає імплантації і нормальної вагітності. При терапевтичному клонуванні ембріон руйнують у ранній стадії розвитку — на стадії бластоцита, й отримують потім із нього культуру стовбурових клітин. Для отримання шенґенської клітинної маси, яка за нормальної вагітності дає початок плоду, ембріон неминучими стають зруйнувати. Стовбурні клітини людський ембріон називають плюрипотентными стовбуровими клітинами (ПСК), оскільки можуть давати початок різноманітним типам клітин. У листопаді 1998 року доктор Томсон (Thomson) в Вісконсинському університеті отримав культуру стовбурових ембріональних клітин людський ембріон з зародків, наданих клініками із штучного запліднення в пробірці - in vitro. Ці клітини були плюрипотентны, тобто мали більші можливості, і необмежено ділилися в лабораторних умовах. При імплантації під шкіру миші вони давали початок клітинам выстилки кишечника, хряща, кістки, м’язів і епітелію нервової системы.

Відкриття здібності стовбурових ембріональних клітин ембріона давати початок іншим типам клітин породило віру у тому цілющі властивості, з допомогою яких можна перемогти майже будь-яку хворобу і уникнути старіння. Прозвучало думка, що найвищий терапевтичний потенціал ембріональних стовбурних клітин на відновленні тканин може бути реалізований за її виділення з власних клітин пацієнта. Щоб самому отримати «на замовлення «такі індивідуально специфічні ПСК, потрібно застосувати метод перенесення ядра соматичної клітини (ПЯСК) — той самий метод використали при клонуванні вівці Доллі до створення ембріона, ідеально підходящого пацієнтові. Мета ембріонального, чи терапевтичного, клонування полягає у отриманні стовбурових ембріональних клітин людський ембріон, ідентичних власним клітинам пацієнта, що з часом можна використовувати на лікування хвороб. Поки чутки про стовбурових клітинах ембріона відомо лише те, що їх можна одержувати клітини різних типів, які можуть тривалий час існувати в лабораторної культурі. Тоді як здатність управляти дифференцировкой і пролиферацией поки залишаються лише на рівні гипотез.

Эмбрион — щось більше, ніж людська ткань?

Две крайні погляду на обмежений клонування відбивають дві моральноетичні позиції стосовно до ембріону людини. Ембріолог Вінстон (Winston) стверджує: «Ніхто не збирається, та й може клонувати людські ембріони… Все, що ми мусимо, — отримати тканину ембріонального походження і виділення з неї ділянки клітин, з допомогою яких можна буде потрапити лікувати хворих людей ». Проте професор Скэрисбрик (Jack Scarisbrick) каже інше: «Це — клонування. Ви створюєте точну копію людини. І цього нової людини відриваєтеся шматок, і потім вбиваєте його ». Чому двоє високоосвічених учених висловлюють прямо протилежні думки одну й тієї методиці? Перше думка відбиває біологічний підхід. Відповідно до нього, ембріон, який пройшов імплантацію і внутрішньоутробний розвиток, немає ніяких інтересів, що непокоять суспільство має захищати. Такий ембріон — лише скопище клітин, керованих не мозком, а генетичним кодом. Протилежний підхід розглядає ембріон як на живу людини, яких слід сприймати як повноцінну особистість з першого миті його існування. «Питання в тому, схожий чи що розвивається людський зародок дорослого людини, суть у тому, чи його розвитку людської природі на даної конкретної стадії «(5). Суспільство зобов’язане захищати людський ембріон через її генетичної унікальності й уміння вирости в особистість. Саме тому експерименти над ембріонами — нічим невиправдане убийство.

У 1994 року Національний інститут здоров’я США заснував комісію з питання людському ембріоні із єдиною метою примирення цих двох протилежних точок зору. Було розроблено компромісний підхід, відповідно до якому ембріон — не особистість, але, будучи формою людського життя, має моральної цінністю. Критерій цього проміжного статусу — визначення людського життя й особистості через володіння трьома обумовленими діяльністю мозку здібностями: свідомістю, здатністю й здатністю відчувати. Було зроблено висновок, що людське особистість виявляється лише на 14-ї день розвитку. У основу цього висновку служить лягли три біологічних факту. По-перше, первинна смужка — попередник центральної нервової системи розвивається на 14-ї день (6). По-друге, на ранніх стадіях розвитку ембріона його індивідуальність розмита. До сьомогодесятого дня розвитку можливі два явища: формування близнюків і мозаицизм. Формування близнюків — здатність ембріона розділятися і утворювати кілька генетично ідентичних особин. Що стосується мозаицизма дві різні зародка зливаються воєдино, створюючи один організм за двома різними геномами. І, нарешті, приблизно на 14-ї день (іноді раніше, на 7-й -10-ї день) відбувається імплантація у стінку матки; до 60% ембріонів за природного заплідненні не імплантуються у тілі матері. Висновок: тоді як природі більшість зародків у віці менш 14 днів гинуть природним шляхом, то експерименти над ембріонами припустимі до досягнення 14 днів без имплантации.

Стійкість компромісною точки зрения.

Багатьох переконує твердження, що таке життя людини знаходить унікальну, лише йому притаманну цінність буде лише тоді, коли людина стає особистістю. Є ще одна подібна думка, розглядає людський ембріон з позицій зростання і розвитку: моральна цінність внутрішньоутробної життя зростає течією вагітності, і пізніх її стадіях (або до моменту народження) сягає загальнолюдського рівня. Проте є важливим розглянути передумови, у яких засновані «моральна кордон «14-го дня вагітності і на імплантацію ембріона. Перша передумова: личностность має визначатися нашим сприйняттям людину як таку. Друга передумова: складові особистості - свідомість, здатність й здатність відчувати. Третя передумова: первинна смужка є точну міру свідомості, здібності й здібності ощущать.

Вочевидь, що, відповідно до біологічними даними, свідомість, здатність й здатність відчувати розвиваються більш пізніх стадіях. У недавній статті у «Журналі Американської медичної асоціації «(JAMA) Ланца (Lanza) та інших. доводять, що це — чітка та реальною кордон, оскільки щойно формується первинна вісь тіла, знаходить конкретність «індивідуальність », що є ключовим поняттям визначення особистості. Інші вчені визнають, що кордон 14-го дня обрано довільно, оскільки «біологічно «ясно, що раніше цього часу життя існувати неспроможна. Фахівець із етики з Прінстонського університету Пітер Сингер (Peter Singer) передбачає, що «новонароджений дитина неспроможний ні з самосвідомості, ні з усвідомлення власного існування у часі - він набуває що цими якостями значно пізніше. Це — не особистість. Його життя заслуговує захисту трохи більше, ніж життя плоду ». «У нашій книзі «Чи має дитина жити? «мій колега Хельга Кузе (Helga Kuhse) і це висловлюємо припущення: лише у віці 28 днів про новонародженого можна сказати, що вона має ж під собою підстави, як і будь-який людина. І, ясна річ, лише значно пізніше дитина набуває відчуття власної існування у часу… ». Якщо довести хід думок прибічників «особистісного підходу «до завершення, виходить, що інваліди, розумово відсталі люди, малі діти й старі - неповноцінні члени общества.

" Имплантационный підхід ", здавалося б, здається обгрунтованим. У певних ситуаціях переривання вагітності - у сфері суспільства; адже страшно подумати, які можна дати життя ембріонам, що виникли під час експериментів, мутантным і клонованим. Не можна дозволити, аби такі діти з’являлися світ. Взагалі, клонування людини неприпустимо, тому що його порушує принцип унікальності кожної людської особистості. Клонування знецінює унікальність особистості - цілком можливо, що клонований людина вважатиметься неполноправным стосовно людині, що з’явився світ звичайним чином. Що стосується досліджень плодів в матці вже розроблено етичних норм, допускають втручання у тому випадку, коли очікувана користь переважує ризик життя особистості плоду. Отже, відповідно до цього підходу, експерименти над ембріонами чи клонування припустимо робити тільки в лабораторних умовах, і результатом операцій може лише виробництво клітинної маси, а не тканин та органов.

Але що відрізняються ембріон в утробі і ембріон в чашці Петрі? Є думка, що «відмінність між ембріоном в утробі і гаметами в чашці Петрі у тому, що ембріону у розвиток досить «природного «існування… Лабораторний ж експеримент потребує активної, спрямованого і «штучного «(як механічного перенесення в матку) втручання третю сторону, якого вагітність неможлива ». Інакше висловлюючись, перенесення ембріонів, зачатих чи клонованих в чашці Петрі, в утробу — штучний процес. Це — цікаве зауваження, враховуючи, що гамети вимагають такої ж «активного, спрямованого і «штучного «(як механічного перенесення) втручання «насамперед у тому, щоб потрапити до чашку Петрі. Якщо проти штучного перенесення гамет з чашки Петрі, чому б повинні радіти їхнім штучному переносу в чашку Петрі? А ще відповідають: «Щоб безплідні пари могли мати дітей » .

Створення ембріонів фінансування наукових исследований.

Створення ембріонів було дозволено для розмноження роду людського. Проте зовсім інша — створювати ембріонів, щоб таврувати них експерименти. По-перше, дозволу створення експериментальних ембріонів піднімає проблему инструментализации — створення людського життя тільки у утилітарних цілях. По-друге, клоновані ембріони чи отримані їх власні стовбурні клітини мають велику комерційну цінність, а отже, постає проблема коммодификации людей — можливості торгівлі людської життям. Створення ембріонів з метою експерименту підриває принцип самостійної цінності людського життя. Життя цінна у нас собі, ніж тому, що з її можна скористатися під час лікування хвороби. США виступили створенню ембріонів у наукових цілях, але запропонували дозволити виробництво стовбурних клітин з ембріонів, не усиновлених після штучного запліднення, оскільки «зайві «ембріони і викинуті плоди приречені на неминучу загибель, і ми повинні відмовитися від їх спрямування поповнення медико-біологічного знання і набутий можливості надати медичної допомоги хворим. Але ембріон, вироблений шляхом клонування, має меншу цінність, ніж ембріон, породжений злиттям яйцеклітини і сперматозоида?

Мета виправдовує средства?

Для виправдання терапевтичного клонування залучаються богословські і утилітарні аргументи. Висловлюється думку, що має бути застраховане від найочевиднішій небезпеки: від імплантації клонованого ембріона і, отже, появи дітей-клонів. Проте слід вирішити застосування методів, сприяють лікуванню діабету, хвороби Паркінсона, хвороби Альцгеймера, раку, серцевим захворюванням, артриту, опіків і хвороб спинного мозку. Етика не може виправдати терапевтичне клонування людини. По-перше, не можна створювати ембріона просто для здобуття права інші то його використовували. Понад те, коли такі експерименти виявляться успішними, то попит на ембріони задоволення людських потреб зростатиме. До того ж, потрібно буде створювати експериментальні ембріони, щоб визначити, чи буде них медична польза.

Звернімося до принципів досліджень людини, на концепцію етики досліджень організму людини вплинули три плідних документа, що стосуються етичних норм. Це Нюрнберзький кодекс (1946;49 рр.), Бельмонтский доповідь (1979 р.) і Гельсінкська декларація (1964 р., поправки внесені до 2000 р.). Хоча кожен із цих документів присвячений окремим питанням, із усіх них випливають загальні керівні принципи. Наукові експерименти, як і дослідження, мали бути зацікавленими найвищого якості. Попередні експерименти з тварин повинна давати плідні і багатообіцяючі результати. Якщо досягнення цієї мети застосуємо метод, який вимагає експериментів з людей, то такі експерименти проводитися не должны.

Поки що це клоновані тварини чи народжуються з генетичними аномаліями, чи надають неспроможна зробити світ здорове потомство.

Фахівці-біологи сперечаються про причини цього сторінках журналу Science.

Співробітники двох відомих американських наукових центрів використовували мишей у тому, аби зрозуміти, що саме порушується у роботі організму при клонуванні. З’ясувалося, що з клонованих мишей ДНК змінена і цілком відповідає нормальної. Деякі з генів, кажуть вчені, «не включаються » .

" Отже, можна припустити: навіть клони, що здаються здоровими, народжуються з порушенням генетичного коду " , — каже одне із авторів дослідження, професор Рудольф Йенич.

" Експериментувати на людях поки що зарано " , — вважає он.

Творець Доллі согласен.

Той самий погляд має і британський учений Ян Вилмут — одне із творців відомої в усьому світі овечки Доллі. У Бі-бі-сі він заявив: «Клонування людей призведе до того що, що немовлята будуть народжуватися із серйозними відхиленнями від норми » .

Черговим доказом справедливості власних слів професор Вилмут і вважає результати робіт американських ученых.

" Поки що результати клонування ми можемо пророкувати лише приблизно, — каже професор Вилмут. — І дарма, йде чи промову про мишах, вівцях, корів чи, якщо й те що пішло, людей " .

До речі, 2002 року у знаменитої Доллі відзначалося розвиток артриту, який, як очікується, міг стати результатом генних мутацій, ініційованих процесом клонування. Крім артриту в тварини спостерігався низку відхилень від розвитку, й у лютому вчені приспали овечку через раку легких. Але пухлина могло бути й не викликана процесом клонування, два роки до смерті Доллі померла від тієї ж хвороби її сусідка по камере.

«Ми розуміли, що тварина у небезпеці, — каже творець Доллі Йєн Уилмут з американського Інституту Рослин в Единбурзі. — Тим більше що інфекції набагато швидше поширюються, коли овець перебувають у закритих приміщеннях». Але рятувати цінного клона чомусь відмовлялися — в карантин не отправили.

Але можливе чи клонування человека?

Вчені США вважають, що клонування дозволить виявитися нездійсненним по біологічним причин. Вони заявляють, що сотні спроб створити клон мавпи провалилися. За словами, пристрій яйцеклітин приматів, зокрема і як людини, зробила їх клонування практично неможливим. «Отже, підтверджується те що, що шарлатани, котрі повідомляли про клонуванні людини, будь-коли розуміли клітинної біології настільки добре, аби домогтися успіху » , — заявив керівник групи доктор Джеральд Шаттен.

Клонування успішно піддаються деякі тварини, зокрема миші, вівці і той худобу, однак у останнім часом з’являються дедалі більше явні ознаки, що не види можна відтворити штучно. Дослідження, результати яких опубліковано у журналі Science, посилює сумнівів у тому, що компанії Clonaid з приводу створення перших людських клонів є правдою. Слід сказати, створена послідовниками уфологического культу раэлитов, повідомила народження вже кількох дітей-клонів, проте досі не надала переконливих доказательств.

Переважна частина вчених сходяться у тому, що спроби створити клон людини небезпечні й сумнівні із заниженою моральною погляду. Багато клони тварин з’являлися світ з тими чи інші відхиленнями. Здоровими вони народжувалися рідко, повідомляє BBC.

Дослідники університету Питтсбургской школи медицини спробували клонувати макаку-резус з допомогою технології, що використовувалася при створенні клона знаменитої вівці Доллі. Після сотень спроб їм жодного разу я не вдалося домогтися вагітності у носія клона. Іншим групам ученим також зірвалася клонувати мавп. Очевидно, у приматів під час ділення клонованих клітин ДНК не передається новим клітинам належним чином. Деякі клітини у результаті отримують чи надто багато, або надто мало ДНК, й відомства виявляються нежиттєздатними. Вчені гадають, що спроби клонувати інших приматів, зокрема й екології людини, швидше за все, приречені на провал.

Тим часом японські науковці стверджують, що знайшли альтернативу техніці клонування при вирощуванні окремих органів. Дослідники з американського Інституту репродукції людини в Кіотському університеті оголосили, що він вперше у світі вдалося повернули звичайні клітини крові до того стану, коли їх можна було одержати абсолютно будь-який трансплантант.

У результаті дослідів у лабораторних мишей вилучили лімфоцити і з допомогою електрошоку об'єднали його з зародковими стовбуровими клітинами — попередницями всіх дорослих тканин, складовими «тіло «ембріона. Отриманий гібрид пересадили в сприятливе середовище і по короткого часу лімфоцити перетворилися на клубок клітин найрізноманітнішої «орієнтації «. У нього був намішані початкові форми кісткової, м’язової, нервової та інші тканин. Треба було тільки вичленувати необхідну клітку та створити умови для на її подальшого перетворення на окремий орган.

Подейкують вчені, нова техніка репродукції обіцяє прорив у трансплантології - донором у разі виступає сам реципієнт. Це також із їхньої думки, дозволяє обійти етичні проблеми, які виникають при клонуванні, коли роль «фабрики запчастин для тіла «грають зародкиклоны.

Заключение

.

Отже, роботи з клонування хребетних розпочато на амфибиях в початку 1950;х років і інтенсивно тривають вже більше чотирьох десятиліть. Що ж до амфібій, те, як зазначалося, у відповідному розділі, попри значні досягнення, проблема клонування дорослих особин залишається досі не розв’язаною. Встановлено, що під час клітинної диференціювання у хребетних відбувається чи втрата певних генних локусів чи його необоротна інактивація. Очевидно, втрачається не та частина геному, яка контролює не ранні, причому більше пізні етапи онтогенезу. Механізм цього явища доки піддається науковому поясненню. Та, вочевидь, що з клонування дорослих хребетних необхідно використовувати малодифференцированные діляться клетки.

Що ж до етичної боку справи, то заповіді, якими людство користується століття, на жаль, не передбачають нових закономірностей і можливостей, які вносить наша життя наука. Тому людей і необхідно обговорювати і вчасно приймати нових законів гуртожитки, враховують нові реальности.