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

Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода Городские острова тепла вдвое снизили смертность людей из-за холода

Городской остров тепла снижает смертность населения от холода на 51,5 процента

N+1
Важен не только актёр, но и зритель: как подготовить презентацию стартапа перед инвесторами Важен не только актёр, но и зритель: как подготовить презентацию стартапа перед инвесторами

Уникальный подход презентации стартапа от бизнес-консультанта

VC.RU
Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания Колоссального кальмара впервые сняли на видео в естественной среде обитания

Как удалось запечатлеть колоссального кальмара в родных для него глубинах океана

N+1
Как пережить укус кобры? Спойлер: высасывать яд не нужно! Как пережить укус кобры? Спойлер: высасывать яд не нужно!

Если все же вы случайно потревожили опасную кобру, вот что спасет вашу жизнь

ТехИнсайдер
От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики От Марса до квантовой физики: 11 книг для любителей научной фантастики

Что ждет человечество в будущем? Фантасты размышляют в своих книгах

Maxim
Пчелиная хватка Пчелиная хватка

«Рой»: триллер-пародия на все жанры поп-культуры разом

Weekend
Что защищает медведей от тромбоза вен и как это может помочь человеку Что защищает медведей от тромбоза вен и как это может помочь человеку

Как медики планируют подсмотреть у медведей "профилактику" тромбоза вен?

СНОБ
Между утопией и антиутопией Между утопией и антиутопией

Что делает экранизации братьев Стругацких настолько актуальными

Weekend
Циркадные ритмы – как самому настроить свои «биологические часы»? Циркадные ритмы – как самому настроить свои «биологические часы»?

Что же представляют собой биоритмы и как человек может нормализовать свой сон

ТехИнсайдер
И блондинкой была, и брюнеткой: как выглядели Русалочки во всех экранизациях сказки Андерсена И блондинкой была, и брюнеткой: как выглядели Русалочки во всех экранизациях сказки Андерсена

Мы решили вспомнить, как же выглядели Русалочки в разных экранизациях

VOICE
Александр Долгих. Не знаете какие шины выбрать? Я вам помогу Александр Долгих. Не знаете какие шины выбрать? Я вам помогу

Что учесть, выбирая шины для автомобиля?

4x4 Club
Смотримся в черное зеркало: как нейросети уже используются в моде и что будет дальше Смотримся в черное зеркало: как нейросети уже используются в моде и что будет дальше

Заменят ли нейросети дизайнеров, стилистов и фотографов?

Правила жизни
Тайные линии Блашко: что скрывает наша кожа Тайные линии Блашко: что скрывает наша кожа

Человеческая кожа скрывает сложные узоры линий, о которых вы вряд ли подозревали

ТехИнсайдер
Затерянный рай Зерзура — мифический город, о котором вы никогда не слышали Затерянный рай Зерзура — мифический город, о котором вы никогда не слышали

Думаете, только у древних греков были легенды о райских городах?

ТехИнсайдер
Тот самый: ученые вывели формулу, которая помогает распознать родственную душу Тот самый: ученые вывели формулу, которая помогает распознать родственную душу

«Теория оценивания партнера»: какие факторы нужно учитывать?

Psychologies
Снотворное понизило содержание тау-белка и бета-амилоида в ликворе здоровых людей Снотворное понизило содержание тау-белка и бета-амилоида в ликворе здоровых людей

Прием снотворного может снижать уровень ключевых белков болезни Альцгеймера

N+1
Буккальный массаж лица: инструкция, противопоказания и советы экспертов Буккальный массаж лица: инструкция, противопоказания и советы экспертов

Буккальный массаж лица: как он работает?

РБК
Как необычно и практично использовать влажные салфетки: 8 советов на каждый день Как необычно и практично использовать влажные салфетки: 8 советов на каждый день

У влажных салфеток гораздо больше полезных применений, чем очистка от грязи

ТехИнсайдер
26 фактов, которые мужчины о себе не знают 26 фактов, которые мужчины о себе не знают

После этих откровений ты увидишь в зеркале совершенно другого человека

Maxim
Пираты поневоле: чем опасны существа, которые дрейфуют по океану на кучах мусора? Пираты поневоле: чем опасны существа, которые дрейфуют по океану на кучах мусора?

Выброшенный людьми пластик становится новым домом для разных видов

Вокруг света
Экспедиционный Volkswagen Amarok. В двух шагах от идеала Экспедиционный Volkswagen Amarok. В двух шагах от идеала

Volkswagen Amarok — идеальное средство для автономных путешествий

4x4 Club
Что есть, чтобы похудеть Что есть, чтобы похудеть

Как стоит питаться, чтобы тренировки приносили наибольший эффект фигуре

Лиза
Стоп-кран для старения мозга: названа популярная добавка, которая защитит от деменции Стоп-кран для старения мозга: названа популярная добавка, которая защитит от деменции

Витамины и продукты с этим элементом обладают нейропротекторным эффектом

Вокруг света
Снова запутались волосы? Возможно у вас генетическое заболевание, известное как синдром нерасчесываемых волос Снова запутались волосы? Возможно у вас генетическое заболевание, известное как синдром нерасчесываемых волос

Почему волосы путаются?

ТехИнсайдер
5 типов токсичных родителей: как исправить отношения — психологический разбор 5 типов токсичных родителей: как исправить отношения — психологический разбор

Пять типов токсичных матерей и отцов и способы пересмотреть отношения с ними

Psychologies
Каким бывает страх и как его преодолеть: 6 простых советов Каким бывает страх и как его преодолеть: 6 простых советов

О природе страха и способах его преодоления рассказывает психолог

Psychologies
Не щадя живота своего: что такое висцеральный жир и как от него избавиться Не щадя живота своего: что такое висцеральный жир и как от него избавиться

Чем опасен висцеральный жир и как избавиться от него

Правила жизни
Дорогу педагогу. Как родителям понять учителей Дорогу педагогу. Как родителям понять учителей

В чем ошибаются педагоги и как родителям найти с ними общий язык

СНОБ
Внеурочная история: как террор стал фактором российской политики Внеурочная история: как террор стал фактором российской политики

Почему российская история богата примерами политического террора

Forbes
Гормон победителей дофамин: почему мы от него зависим Гормон победителей дофамин: почему мы от него зависим

Как использовать дофамин себе во благо и не попасть в ловушку зависимости

Правила жизни
Открыть в приложении