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

Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков Нейроиммунная регуляция страха оказалась чувствительна к действию психоделиков

Ученые обнаружили в мозге мышей нейроиммунную сеть, отвечающую за чувство страха

N+1
Странные и отвратительные блюда, которые ели в Средневековье. Читать на голодный желудок! Странные и отвратительные блюда, которые ели в Средневековье. Читать на голодный желудок!

Кулинарные традиции из Средних веков, которые никого не оставят равнодушным

ТехИнсайдер
CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией CAR-T-терапия поставила на ноги двух пациентов с тяжелой аутоиммунной нейропатией

Частично обездвиженные заболеванием люди начали ходить с помощью CAR-T-терапии

N+1
Дмитрий Храбров: «Задачу еврозамещения можно считать выполненной» Дмитрий Храбров: «Задачу еврозамещения можно считать выполненной»

Какие вызовы ждут российскую электротехническую отрасль?

РБК
Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор Как мужчины разрушают нашу самооценку: что делать и как дать отпор

Как неосторожные слова и поступки мужчин могут подрывать нашу самооценку

VOICE
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
Выдавливание и токсичность: как работодатели реагируют на «тихое увольнение» Выдавливание и токсичность: как работодатели реагируют на «тихое увольнение»

Работодатели отвечают на «тихое увольнение» «тихим выдавливанием»

Forbes
Пиктов назвали потомками населения Британии железного века Пиктов назвали потомками населения Британии железного века

Палеогенетики прочитали полные геномы двух вероятных пиктов

N+1
Что будет за отказ от медосвидетельствования. Объяснение юристов Что будет за отказ от медосвидетельствования. Объяснение юристов

От требования сотрудника ГИБДД отказаться не получится

РБК
Уйти нельзя простить: что делать, когда узнаешь об измене партнера Уйти нельзя простить: что делать, когда узнаешь об измене партнера

Какие действия предпринять? Стоит ли оставаться, если любимый изменил?

Psychologies
Культура труда Культура труда

Арт-индустрия готова многое предложить тем, кто решится связать с ней свою жизнь

VOICE
Топ-10 программ для создания презентаций: не только PowerPoint Топ-10 программ для создания презентаций: не только PowerPoint

Плюсы и минусы разных сервисов для создания презентаций

CHIP
Шамиль Идиатуллин, «До февраля» — триллер о серийном убийце Шамиль Идиатуллин, «До февраля» — триллер о серийном убийце

Глава из романа Шамиля Идиатуллина «До февраля»

СНОБ
Апокалипсис из-за ИИ? Как роботы уничтожат человечество: интересный эксперимент! Апокалипсис из-за ИИ? Как роботы уничтожат человечество: интересный эксперимент!

Люди, вероятно, помогут машинам разрушить мир. Так создали ChaosGPT

ТехИнсайдер
Ученые выяснили, почему у берегов Черного моря появляются вихри Ученые выяснили, почему у берегов Черного моря появляются вихри

Шельфовые вихри — основной механизм самоочищения прибрежных зон моря

ТехИнсайдер
Капитан, капитан, улыбнитесь! Капитан, капитан, улыбнитесь!

Встали не с той ноги? Улыбнитесь, и всё наладится!

Здоровье
10 абсурдистских фильмов эпохи перестройки 10 абсурдистских фильмов эпохи перестройки

Крах исторических нарративов влечет за собой крах большого нарратива в искусстве

Weekend
Сергей Лазарев: «Надо любить себя больше» Сергей Лазарев: «Надо любить себя больше»

Сергей Лазарев – о недостатках, неудачах, демонах, и о том, чем заедает стресс

VOICE
Насколько опасна радиация для человека и как защитить себя, если вы выступили в контакт с радиоактивным веществом Насколько опасна радиация для человека и как защитить себя, если вы выступили в контакт с радиоактивным веществом

Что делать, если вы подверглись воздействию радиоактивных веществ?

ТехИнсайдер
Страшный хищник: кто такой лигр и как он выглядит Страшный хищник: кто такой лигр и как он выглядит

Чем лигры отличаются от своих родителей — львов и тигров?

ТехИнсайдер
Территория искусства Территория искусства

Чем живет и как сейчас устроен рынок современного искусства?

VOICE
Какие повседневные действия сжигают больше всего калорий? Какие повседневные действия сжигают больше всего калорий?

Сколько калорий сжигает зарядка, вскапывание грядок и строительство снеговиков?

Maxim
Физики создали в лаборатории черную дыру, которая немедленно начала расти Физики создали в лаборатории черную дыру, которая немедленно начала расти

Синтетический аналог черной дыры может рассказать нам кое-что

ТехИнсайдер
В России снова начались продажи машин Iran Khodro. Цены и подробности В России снова начались продажи машин Iran Khodro. Цены и подробности

Первые продажи иранских машин по параллельному импорту стартовали в России

РБК
Человек труба. Как Юрий Левитан стал главным «голосом» Советского Союза Человек труба. Как Юрий Левитан стал главным «голосом» Советского Союза

О знаменитом советском дикторе, «голосе войны» Юрии Борисовиче Левитане

СНОБ
«Узнаю характер по костям»: чем привлекательна профессия антрополога и как ее получить «Узнаю характер по костям»: чем привлекательна профессия антрополога и как ее получить

Антропологи отличаются добротой и любовью к людям в целом и по частям

Вокруг света
Голливудская «Аллея славы» Forbes: самые богатые знаменитости в истории Голливудская «Аллея славы» Forbes: самые богатые знаменитости в истории

Собственная голливудская «Аллея славы» Forbes

Forbes
Всегда в активе! Всегда в активе!

Правда ли тренировки заряжают энергией?

Лиза
Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах Биоспелеология: что ищут биологи в пещерах

Какая фауна обитает в пещерах?

Наука и жизнь
Молоко выходит из берегов Молоко выходит из берегов

Запасы молочной продукции давят на цены и снижают рентабельность бизнеса

Агроинвестор
Открыть в приложении