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

Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин Губки на роструме снизили эффективность эхолокации афалин

Почему афалины редко охотятся с губками на роструме?

N+1
Их невозможно убить! 5 человек, которым удалось пережить смертную казнь Их невозможно убить! 5 человек, которым удалось пережить смертную казнь

Казалось бы, приговор к смертной казни — это всё, неминуемый конец жизни

ТехИнсайдер
Австралийские птицы отличились несоответствием между генетическим и фенотипическим полом Австралийские птицы отличились несоответствием между генетическим и фенотипическим полом

Реверсия пола наблюдалась почти у пяти процентов особей австралийских птиц

N+1
Почему болят ноги и стопы: 5 причин, которые не сразу приходят в голову Почему болят ноги и стопы: 5 причин, которые не сразу приходят в голову

Основные причины появления болей в ногах и стопах

VOICE
«Простая геометрическая фигура»: какую историю пережил «Черный квадрат» Малевича «Простая геометрическая фигура»: какую историю пережил «Черный квадрат» Малевича

История успеха наследия художника Казимира Малевича

Forbes
Твоя интуиция: как ее развить и правильно использовать Твоя интуиция: как ее развить и правильно использовать

Интуицию называют внутренним чутьем, связью с космосом

VOICE
Как из салона: звездные мастера маникюра раскрыли свои секреты нанесения покрытия Как из салона: звездные мастера маникюра раскрыли свои секреты нанесения покрытия

Идеальный домашний маникюр без пятен и вмятин? Проще сказать, чем сделать!

VOICE
Семь вещей, которые раздражают нас в автомобиле Семь вещей, которые раздражают нас в автомобиле

Низкопрофильные шины, сенсорные панели и многое другое: что раздражает водителей

4x4 Club
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
Почему перед футбольным матчем вместе с футболистами на поле выходят дети? Почему перед футбольным матчем вместе с футболистами на поле выходят дети?

Как зародилась традиция выходить на футбольное поле вместе с детьми?

ТехИнсайдер
Шаровары и панталоны — символы протеста: как женщины боролись за право носить штаны Шаровары и панталоны — символы протеста: как женщины боролись за право носить штаны

Первые штаны женщины позаимствовали вовсе не у мужчин

Forbes
«Че ты такой серьезный?»: как одевали разных Джокеров в кино «Че ты такой серьезный?»: как одевали разных Джокеров в кино

Вспоминаем воплощения Джокера на экране: как создавались его яркие костюмы

Правила жизни
Какие права на квадроцикл нужны и можно ли ездить без прав Какие права на квадроцикл нужны и можно ли ездить без прав

Нужны ли права для управления квадроциклом и как их получить?

РБК
«Умный» пистолет с генетическим замком: как устроено оружие будущего «Умный» пистолет с генетическим замком: как устроено оружие будущего

«Безопасный» пистолет — понятие весьма спорное, но существующее

ТехИнсайдер
Александр Балуев: «Неважно, это любовь на всю жизнь или что-то мимолетное» Александр Балуев: «Неважно, это любовь на всю жизнь или что-то мимолетное»

Ощутил фантастическую нечеловеческую силу мысли, глядя на космический корабль

Коллекция. Караван историй
Художник Лариса Ломакина — о работе с Богомоловым, дедлайнах и адреналине Художник Лариса Ломакина — о работе с Богомоловым, дедлайнах и адреналине

Интервью с художником-постановщиком Ларисой Ломакиной

РБК
Опасные игры: правила для любовников Опасные игры: правила для любовников

Какие правила для любовников формулирует психолог Ульрих Клемент

Psychologies
Капля за каплей: правда и мифы об инфузионной терапии Капля за каплей: правда и мифы об инфузионной терапии

Витаминные капельницы называют одним из ЗОЖ-трендов. Всем ли они подходят?

Правила жизни
Светлана Колпакова: «После «Оттепели» я отказывалась от многих предложений в кино. Не хотелось понижать планку» Светлана Колпакова: «После «Оттепели» я отказывалась от многих предложений в кино. Не хотелось понижать планку»

Главное для меня — понимание роли

Коллекция. Караван историй
В Чатал-Хююке нашли фрагменты веревок и текстиля из волокон луба В Чатал-Хююке нашли фрагменты веревок и текстиля из волокон луба

Артефакты из Чатал-Хююка датируются VII тысячелетием до нашей эры

N+1
Владение тоновым языком облегчило распознавание мелодий Владение тоновым языком облегчило распознавание мелодий

Родной язык влияет на восприятие музыки

N+1
Искусство создания логотипов. Как десять ведущих брендов искали свой образ Искусство создания логотипов. Как десять ведущих брендов искали свой образ

У некоторых компаний есть истории, связанные с появлением их бренда и логотипа

4x4 Club
Нарцисс и карьера: как излишнее самолюбование вредит работе Нарцисс и карьера: как излишнее самолюбование вредит работе

Чем опасен нарциссизм на рабочем месте

Psychologies
Истинная история Розалинд Франклин сложнее, чем вы думаете Истинная история Розалинд Франклин сложнее, чем вы думаете

Настоящая история несправедливой Нобелевской премии

ТехИнсайдер
Золотые правила дачников: как заниматься садоводством без вреда для здоровья Золотые правила дачников: как заниматься садоводством без вреда для здоровья

Как сохранить свою спину, если вы любите работать в огороде?

ТехИнсайдер
В диких условиях В диких условиях

Сколько стоит отдых в заповедниках России

Деньги
Этот пассажирский самолет может облететь весь мир со скоростью 9 Махов Этот пассажирский самолет может облететь весь мир со скоростью 9 Махов

Чем SR-71 «Blackbird» отличается от других гиперзвуковых самолетов?

ТехИнсайдер
В 90 лет снова жених: бурная личная жизнь Бедроса Киркорова В 90 лет снова жених: бурная личная жизнь Бедроса Киркорова

История браков Бедроса Киркорова

VOICE
Renault Arkana. Поедем в купе Renault Arkana. Поедем в купе

Arkana: Уникальный проект от Renault

4x4 Club
22-летний актер Колуччи умер после 12 операций, сделанных ради сходства с Чимином из BTS 22-летний актер Колуччи умер после 12 операций, сделанных ради сходства с Чимином из BTS

Сэйнт Вон Колуччи хотел быть похожим на своего кумира и умер, пытаясь

VOICE
Открыть в приложении