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

«Социальные науки как колдовство» «Социальные науки как колдовство»

Можно ли за цифрами спрятать несостоятельность научной мысли

N+1
«Связанные насмерть»: хоррор с Рэйчел Вайс об экспериментах над беременными женщинами «Связанные насмерть»: хоррор с Рэйчел Вайс об экспериментах над беременными женщинами

История сестер, открывающих гинекологическую клинику, вышла на новый уровень

Forbes
Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака Таблетка против предвзятости: как Гертруда Элайон придумала первые лекарства от рака

Как упорство и вера в науку помогли Гертруде Элайон изменить медицину?

Forbes
«Класс-2007»: австралийский сериал о том, могут ли женщины выжить после апокалипсиса «Класс-2007»: австралийский сериал о том, могут ли женщины выжить после апокалипсиса

Как сериал «Класс-2007» нормализует исключительно женский состав

Forbes
Что такое «сухой запой» и что не так с решением жить в трезвости Что такое «сухой запой» и что не так с решением жить в трезвости

Что такое «сухой запой», почему так происходит и как спастись

Maxim
Рай Рай

Тонкая грань между реальностью и игрой воображения в рассказе Веры Богдановой

Grazia
Тысяча километров перестройки Тысяча километров перестройки

История одной автореставрации

Robb Report
Звонок другу: как видеосвязь помогает попугаям и другим животным не страдать от одиночества Звонок другу: как видеосвязь помогает попугаям и другим животным не страдать от одиночества

Нужны ли домашним питомцам соцсети и созвоны?

СНОБ
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
Хит на все времена: 11 лучших ролей Хита Леджера Хит на все времена: 11 лучших ролей Хита Леджера

От хулигана Патрика до доктора Парнаса: лучшие роли Хита Леджера

Правила жизни
Дженнифер Кулидж и Обри Плаза: женщины в списке 100 самых влиятельных людей года Time Дженнифер Кулидж и Обри Плаза: женщины в списке 100 самых влиятельных людей года Time

Некоторые из женщин, включенных в список самых влиятельных людей 2023 года

Forbes
Денежная энергия: как богатые наследницы умножают капиталы Денежная энергия: как богатые наследницы умножают капиталы

Рассказываем о женщинах, которые смогли приумножить наследство

Forbes
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
Не маскирует возраст, но сохранила рыжую гриву: как изменилась обаятельная звезда Не маскирует возраст, но сохранила рыжую гриву: как изменилась обаятельная звезда

Австралийская актриса Миранда Отто стала звездой мирового масштаба в одночасье

VOICE
Почему возникает мигрень? Простое объяснение и советы Почему возникает мигрень? Простое объяснение и советы

Вопреки предрассудкам, мигрень — это не просто головная боль

ТехИнсайдер
Аккуратно, но стильно Аккуратно, но стильно

Мужчины с чувством юмора рассуждают о чувстве стиля их собратьев по полу

Men Today
10 глупых ляпов в кино, которые портят впечатление от фильма 10 глупых ляпов в кино, которые портят впечатление от фильма

Над фильмами работают команды профессионалов, и тем не менее ошибки случаются

VOICE
«Оттягивать неизбежную катастрофу»: фрагмент из биографии Анастаса Микояна «Оттягивать неизбежную катастрофу»: фрагмент из биографии Анастаса Микояна

Отрывок из биографии советского политического деятеля Анастаса Микояна

СНОБ
Здоровье дороже Здоровье дороже

В каком случае вам продадут страховку от критических заболеваний

Деньги
Универсальный бизнес-язык: зачем заниматься ESG в новых реалиях Универсальный бизнес-язык: зачем заниматься ESG в новых реалиях

Почему российский бизнес пересматривает свои позиции по ESG-повестке

Inc.
Помпон, пампон или бумбон: зачем вообще придумали крепить его к шапками? Помпон, пампон или бумбон: зачем вообще придумали крепить его к шапками?

Думаете, что игривый помпончик из ниток на шапке придумали ради моды?

ТехИнсайдер
Свободная от льда Антарктида позволяла динозаврам мигрировать с континента на континент Свободная от льда Антарктида позволяла динозаврам мигрировать с континента на континент

Динозавры путешествовали через Антарктиду из Южной Америки в Австралию

ТехИнсайдер
Автостопом по Галактике: как Orbit Fab привлек почти $30 млн на заправки в космосе Автостопом по Галактике: как Orbit Fab привлек почти $30 млн на заправки в космосе

Кто инвестирует в стартап и в чем уникальность проекта Orbit Fab

Forbes
Я — Сноб: ресторатор Дмитрий Левицкий Я — Сноб: ресторатор Дмитрий Левицкий

Ресторатор Дмитрий Левицкий рассказал о блюде, без которого он не может жить

СНОБ
А дома лучше: советские звезды, которые вернулись из эмиграции в Россию А дома лучше: советские звезды, которые вернулись из эмиграции в Россию

Как говорится, а в гостях хорошо, а дома - платят

VOICE
Генетики прочитали ДНК названного в честь гнома из «Хоббита» неандертальца Генетики прочитали ДНК названного в честь гнома из «Хоббита» неандертальца

Ученые исследовали крупнейшую с 1979 года находку неандертальских останков

N+1
Может ли человечество колонизировать другую планету и сколько времени это займет? Может ли человечество колонизировать другую планету и сколько времени это займет?

Сколько же времени в среднем займет освоение целой планеты?

ТехИнсайдер
Вся правда о неваляшке: вы будете в шоке, когда узнаете родину главного символа СССР Вся правда о неваляшке: вы будете в шоке, когда узнаете родину главного символа СССР

Увлекательная история неваляшки началась в Японии много веков назад

ТехИнсайдер
7 фраз, которые указывают на высокий эмоциональный интеллект. Проверьте себя! 7 фраз, которые указывают на высокий эмоциональный интеллект. Проверьте себя!

Как поднять вашу коммуникацию с другими людьми на новый уровень?

ТехИнсайдер
Это нужно знать: как стресс влияет на организм человека? Это нужно знать: как стресс влияет на организм человека?

Как стресс сказывается на отдельных внутренних органах?

ТехИнсайдер
Открыть в приложении