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

Динамически меняющая внешность маска поможет обмануть систему распознавания лиц Динамически меняющая внешность маска поможет обмануть систему распознавания лиц

Инженеры создали маску, способную изменять форму лица и цвет кожи

N+1
Топ-6 самых полезных бенчмарков для смартфона Топ-6 самых полезных бенчмарков для смартфона

Рассказываем о самых полезных бенчмарках с точки зрения простого пользователя

CHIP
Вступление в брак может повысить риск деменции: шокирующие выводы ученых Вступление в брак может повысить риск деменции: шокирующие выводы ученых

Как счастливая семейная жизнь может быть связана с когнитивными способностями?

ТехИнсайдер
Если бы не цена... Пятое поколение Toyota RAV4 Если бы не цена... Пятое поколение Toyota RAV4

Ездить на Toyota RAV4 — это управлять мечтой

4x4 Club
Как наше имя влияет на нашу внешность: научные данные Как наше имя влияет на нашу внешность: научные данные

Могут ли наши имена влиять на наш внешний вид? Вероятно, да

ТехИнсайдер
«Я ничего не успеваю»: что такое синдром Белого Кролика и как от него избавиться «Я ничего не успеваю»: что такое синдром Белого Кролика и как от него избавиться

Ты всегда спешишь, но все равно постоянно отстаешь от жизненного графика?

VOICE
Профессия мечты: чем занимается дегустатор — и почему не каждый может им стать Профессия мечты: чем занимается дегустатор — и почему не каждый может им стать

В чем заключается профессия дегустатора? Каких навыков она требует?

Psychologies
Безопасность в любви: как помочь дочери избежать абьюзивных отношений — 7 советов родителям Безопасность в любви: как помочь дочери избежать абьюзивных отношений — 7 советов родителям

Вот советы родителям девочек-подростков о выстраивании здоровых отношений

Psychologies
«Казанова в юбке»: 4 признака нового типа женщин — в чем плюсы «Казанова в юбке»: 4 признака нового типа женщин — в чем плюсы

Сегодняшние жесткие реалии зачастую требуют от женщин мужских качеств

Psychologies
Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных Российские экранизации иностранных книг, которые получились лучше западных

Советский и русский кинематограф порой дарил нам шедевры

Maxim
Индейцам с северо-запада Америки нашли трехтысячелетнюю родственницу Индейцам с северо-запада Америки нашли трехтысячелетнюю родственницу

Палеоэскимосы внесли вклад в генофонд коренных американцев Севера

N+1
Противораковая вакцина: когда она появится Противораковая вакцина: когда она появится

Свойства злокачественных новообразований можно использовать против них самих

Наука
Как появилась мода на сейфы — имитации книг Как появилась мода на сейфы — имитации книг

Отрывок из книги «Книга как иллюзия» — о том, почему люди стали ценить книги

СНОБ
5 книг, действие которых разворачивается в разных городах России 5 книг, действие которых разворачивается в разных городах России

Книги, действие которых разворачивается по России: от Санкт-Петербурга до Сибири

СНОБ
Физики повторили знаменитый эксперимент с волнами света, на этот раз заставив их проходить сквозь щели во времени Физики повторили знаменитый эксперимент с волнами света, на этот раз заставив их проходить сквозь щели во времени

Исследователи воспроизвели эксперимент с двумя щелями с помощью лазеров

ТехИнсайдер
Что сделать, чтобы муж перестал пить? Как психолог отвечает на такой запрос Что сделать, чтобы муж перестал пить? Как психолог отвечает на такой запрос

Иногда запрос — только вершина айсберга, под которым скрывается семейная история

Psychologies
Почему маленькие собаки живут дольше крупных? Дело в скорости эволюции Почему маленькие собаки живут дольше крупных? Дело в скорости эволюции

Из-за чего большие собаки оказались более уязвимы, чем миниатюрные

Вокруг света
Голландия или Нидерланды: как правильно Голландия или Нидерланды: как правильно

В чем разница между Нидерландами и Голландией?

ТехИнсайдер
Не для красоты: почему раньше мужчины носили пышные парики Не для красоты: почему раньше мужчины носили пышные парики

Целый век аллонжи были в моде, но надевали их далеко не для сокрытия лысины...

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

Отрывок из книги «В молекуле от безумия»

Psychologies
10 вещей, которые ни в коем случае нельзя хранить на подоконнике 10 вещей, которые ни в коем случае нельзя хранить на подоконнике

Можно ли использовать подоконник «полкой» для хранения вещей?

ТехИнсайдер
Как не умереть, поедая шашлык на майских праздниках: 8 советов нутрициолога Как не умереть, поедая шашлык на майских праздниках: 8 советов нутрициолога

Как отметить майские так, чтобы потом не было мучительно больно?

Psychologies
«Прыжок веры» в реальной жизни: сумасшедший трюк каскадера «Прыжок веры» в реальной жизни: сумасшедший трюк каскадера

Что такое «Прыжок веры» и можно ли его исполнить в реальной жизни?

ТехИнсайдер
Самую точную модель качания на качелях проверили на японских девушках Самую точную модель качания на качелях проверили на японских девушках

Ученые построили самую полную на сегодня механическую модель качания на качелях

N+1
Как кроссовки Nike Cortez рассорили американцев с японцами и покорили гангстеров Как кроссовки Nike Cortez рассорили американцев с японцами и покорили гангстеров

«Кортезы» — пара, которая помогла Форресту Гампу пересечь страну пешком

Правила жизни

Как одеваться после 40 лет, чтобы выглядеть неотразимо?

VOICE
Связи не спасли: куда пропали самые «блатные» звезды российского шоу-бизнеса, которых раскручивали родители Связи не спасли: куда пропали самые «блатные» звезды российского шоу-бизнеса, которых раскручивали родители

Знаменитые "золотые" подростки, которые пропали с экранов

VOICE
Итальянец создал огромный портрет Пикассо на поле с помощью трактора. Талантливо? Итальянец создал огромный портрет Пикассо на поле с помощью трактора. Талантливо?

Ленд-художник Дарио Гамбарин использовал поле в качестве холста

ТехИнсайдер
Капиталист в стране коммунистов. Каким получился «Тетрис» с Никитой Ефремовым? Капиталист в стране коммунистов. Каким получился «Тетрис» с Никитой Ефремовым?

«Тетрис»: учдачно ли сложился американский паззл в коммунистических декорациях

Правила жизни
Дэниел пропал, когда ему было 13 лет. Только через 8 лет родители узнали страшную правду Дэниел пропал, когда ему было 13 лет. Только через 8 лет родители узнали страшную правду

Крупнейшее расследование в истории Квинсленда, продолжавшееся 8 лет

ТехИнсайдер
Открыть в приложении