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

Листоносы собрали падалицу Листоносы собрали падалицу

Зоологи обнаружили свидетельства, что рукокрылые подбирают пищу с земли

N+1
10 самых перспективных российских предпринимателей моложе 30 лет — 2023 10 самых перспективных российских предпринимателей моложе 30 лет — 2023

Десятка самых перспективных бизнесменов России

Forbes
Гейдельбергский человек из Петралонской пещеры умер не меньше 277 тысяч лет назад Гейдельбергский человек из Петралонской пещеры умер не меньше 277 тысяч лет назад

Как ученые установили датировку древнего черепа из пещеры Петралона

N+1
7 способов избежать рака яичников 7 способов избежать рака яичников

Рак яичников — это серьезная болезнь. Как ее предупредить?

Psychologies
Занятия творчеством улучшают внимательность и память студентов Занятия творчеством улучшают внимательность и память студентов

Уделять время искусству может быть так же важно, как готовиться к экзаменам

ТехИнсайдер
5 причин посмотреть «Воспоминания об убийстве» — культовый южнокорейский триллер о серийном убийце из Хвасона 5 причин посмотреть «Воспоминания об убийстве» — культовый южнокорейский триллер о серийном убийце из Хвасона

Почему «Воспоминания об убийстве» нельзя пропустить

Правила жизни
Пальчики оближешь! 5 оригинальных и очень вкусных маринадов для шашлыка Пальчики оближешь! 5 оригинальных и очень вкусных маринадов для шашлыка

Мы собрали подборку лучших маринадов для шашлыка — выбирайте любой!

ТехИнсайдер
Машины, которых нам не хватает Машины, которых нам не хватает

Российские автомобили стали главными на отечественном рынке

Деньги
За красными занавесками. Как снимали Твин Пикс За красными занавесками. Как снимали Твин Пикс

«Твин Пикс»: что осталось за кадром?

СНОБ
Рабочие способы, которые помогут быстро сбить температуру без лекарств Рабочие способы, которые помогут быстро сбить температуру без лекарств

Что делать, если терпеть температуру уже невмоготу, а лекарств под рукой нет?

ТехИнсайдер
Территория искусства Территория искусства

Чем живет и как сейчас устроен рынок современного искусства?

VOICE
Виртуальная модель мозга поможет нейрохирургам лечить эпилепсию Виртуальная модель мозга поможет нейрохирургам лечить эпилепсию

Виртуальная модель мозга существенно улучшит диагностику эпилепсии

ТехИнсайдер
Лучшие фильмы, снятые одним кадром Лучшие фильмы, снятые одним кадром

10 случаев, когда самый эффектный визуальный прием растягивают на весь фильм

Maxim
Как болезнь Пика уничтожает личность: подлинная история Как болезнь Пика уничтожает личность: подлинная история

Отрывок из книги «В молекуле от безумия»

Psychologies
Дуракам счастье: история Тимоти Декстера — человека, разбогатевшего благодаря глупым поступкам. Или нет Дуракам счастье: история Тимоти Декстера — человека, разбогатевшего благодаря глупым поступкам. Или нет

Тимоти Декстер вошел в историю как глупый, но очень удачливый предприниматель

Maxim
Инесса Арманд: больше, чем «возлюбленная Ленина» Инесса Арманд: больше, чем «возлюбленная Ленина»

Инесса Арманд — революционерка, прожившая жизнь, полную приключений и арестов

Forbes
Это было навсегда, пока не кончились персики Это было навсегда, пока не кончились персики

«Земля Алькаррас»: кинороман о каталонских фермерах

Weekend
«Мужчины боятся сильных женщин»: 4 контраргумента — узнайте плюсы таких отношений «Мужчины боятся сильных женщин»: 4 контраргумента — узнайте плюсы таких отношений

Многие считают, что сильные женщины несчастны в личной жизни

Psychologies
6 фильмов, в которых снялись профессиональные спортсмены 6 фильмов, в которых снялись профессиональные спортсмены

Знаменитые спортсмены иногда проявляют себя не только в профессиональном спорте.

Maxim
«Не отступать от цели, не обвинять всех вокруг и не жалеть себя»: как попасть в список Forbes «Не отступать от цели, не обвинять всех вокруг и не жалеть себя»: как попасть в список Forbes

Какими качествами необходимо обладать, чтобы попасть в список богатейших

Psychologies
Цифровые визитки: что это такое и как они работают Цифровые визитки: что это такое и как они работают

Что из себя представляют цифровые визитки, и каковы их сильные и слабые стороны

CHIP
Как отправить большой файл: 6 способов Как отправить большой файл: 6 способов

Как отправить большой файл, не оплачивая подписки на облака и файлообменники

CHIP
Как компания Boto помогает обучать сотрудников и открывать футбольные секции Как компания Boto помогает обучать сотрудников и открывать футбольные секции

О том, как превратить скучный онбординг в переписку в мессенджере

Forbes
Без зажимов и комплексов: 5 танцевальных практик для принятия себя и своего тела Без зажимов и комплексов: 5 танцевальных практик для принятия себя и своего тела

Как можно освободиться от этих зажимов? С помощью танца

Psychologies
10 по-настоящему страшных ужастиков без скримеров (ну почти) 10 по-настоящему страшных ужастиков без скримеров (ну почти)

Эти хорроры пугают своей атмосферой, историей и персонажами

Maxim
Эти Эти

Самые вредные для кишечника перекусы - избегай их, чтобы помочь своему телу

VOICE
«Женщины с Венеры»: почему отличия в физиологии могут помочь в покорении Марса «Женщины с Венеры»: почему отличия в физиологии могут помочь в покорении Марса

Женщина — это «коварная соблазнительница на борту»

Forbes
Леонардо Ди Каприо. «Боль временна, а фильм — навсегда» Леонардо Ди Каприо. «Боль временна, а фильм — навсегда»

Леонардо Ди Каприо устремлен к звездам, но для того, чтобы поймать луну

Караван историй
«Полезно для психики»: 5 причин составлять списки «Полезно для психики»: 5 причин составлять списки

Ведение списков — отличная терапевтическая практика

Psychologies
Работала грузчицей, мыла полы: как Людмила Норсоян стала пионером моды в России Работала грузчицей, мыла полы: как Людмила Норсоян стала пионером моды в России

Когда-то Людмила Норсоян приехала в Москву с одним чемоданом, набитым книгами

Forbes
Открыть в приложении