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

Лисица поймала рыбу-пилу Лисица поймала рыбу-пилу

Завезенные в Австралию обыкновенные лисицы могут охотиться на рыб-пил

N+1
Наташа Королева: «Как только мне не хватает знаний, я иду учиться» Наташа Королева: «Как только мне не хватает знаний, я иду учиться»

Наташа Королева рассказала о своих любимых хитах, кулинарии и отношениях с мужем

Лиза
Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей Как люди! Обезьяны могут интуитивно «предугадывать мысли» людей

Способны ли обезьяны интуитивно «читать мысли» других существ?

ТехИнсайдер
Почему в еду нужно добавлять черный перец? Простое объяснение и интересные факты! Почему в еду нужно добавлять черный перец? Простое объяснение и интересные факты!

Эта простая приправа обладает удивительными свойствами

ТехИнсайдер
Совет от ученых, как есть достаточно белка, если отказаться от яиц Совет от ученых, как есть достаточно белка, если отказаться от яиц

Какие альтернативные варианты белка стоит добавить в свой рацион?

ТехИнсайдер
Как выбрать сковороду и почему готовить всё только на одной посуде — плохая идея Как выбрать сковороду и почему готовить всё только на одной посуде — плохая идея

Ориентируясь на эти подсказки, вы сможете выбрать идеальную сковородку

ТехИнсайдер
Как заниженная самооценка влияет на отношения: 10 негативных последствий Как заниженная самооценка влияет на отношения: 10 негативных последствий

С какими же проблемами можно столкнуться, имея заниженную самооценку?

Psychologies
Что будет за отказ от медосвидетельствования. Объяснение юристов Что будет за отказ от медосвидетельствования. Объяснение юристов

От требования сотрудника ГИБДД отказаться не получится

РБК
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
Может ли мороженое быть полезным для здоровья? Вы поразитесь! Может ли мороженое быть полезным для здоровья? Вы поразитесь!

Как любимый многими десерт может оказать позитивное влияние на организм

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

Настоящая история несправедливой Нобелевской премии

ТехИнсайдер
От земляного вала до кирпича. Как строительство кремлей помогло оформиться государственности на Руси От земляного вала до кирпича. Как строительство кремлей помогло оформиться государственности на Руси

О том, как на Руси появились первые крепости и стали возникать города

СНОБ
ГАЗ на плаву: как работает нижегородский автозавод Олега Дерипаски ГАЗ на плаву: как работает нижегородский автозавод Олега Дерипаски

Как сейчас работает автозавод Олега Дерипаски

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

Отрывок из книги «В молекуле от безумия»

Psychologies
Научная тактика, чтобы вычислить врут ли вам. Узнайте лжеца! Научная тактика, чтобы вычислить врут ли вам. Узнайте лжеца!

Чтобы распознать лжеца, нужно обратить внимание на детализацию его истории

ТехИнсайдер
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
Правила западни Правила западни

«Уловка-22»: как выжить нормальному человеку в абсурдном мире

Weekend
Короли небес: история о том, как создавались легендарные широкофюзеляжные самолеты Короли небес: история о том, как создавались легендарные широкофюзеляжные самолеты

1960-е – золотой век мировой гражданской авиации

ТехИнсайдер
Шутил, готовил и копировал американцев: как менялся Иван Ургант за время работы на ТВ Шутил, готовил и копировал американцев: как менялся Иван Ургант за время работы на ТВ

Как складывалась телекарьера Ивана Урганта: собрали самые знаковые проекты

VOICE
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
Как основавший гиганта доставки Lalamove бывший игрок в покер стал миллиардером Как основавший гиганта доставки Lalamove бывший игрок в покер стал миллиардером

Как Чоу Шин Юк создал гигантскую логистическую компанию Lalamove

Forbes
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.
Инесса Арманд: больше, чем «возлюбленная Ленина» Инесса Арманд: больше, чем «возлюбленная Ленина»

Инесса Арманд — революционерка, прожившая жизнь, полную приключений и арестов

Forbes
Какую роль играют сплетни? Оказывается, крайне важную Какую роль играют сплетни? Оказывается, крайне важную

Сплетни — серьезный инструмент конкурентной борьбы за ресурсы

ТехИнсайдер
Как снизить сахар в крови: несколько простых шагов, которые помогут почувствовать себя лучше Как снизить сахар в крови: несколько простых шагов, которые помогут почувствовать себя лучше

Рассказываем, как понизить уровень сахара в крови самостоятельно

ТехИнсайдер
Мадам дирижер: как Фредерика Петридес помогала женщинам добиваться успеха в музыке Мадам дирижер: как Фредерика Петридес помогала женщинам добиваться успеха в музыке

Одной из тех, кто боролся с предрассудками, была дирижер Фредерика Петридес

Forbes
Как наладить сексуальную жизнь после рождения ребенка: 5 советов новоиспеченным родителям Как наладить сексуальную жизнь после рождения ребенка: 5 советов новоиспеченным родителям

Как побороть кризис интимной жизни после рождения ребенка? Несколько советов

Psychologies
Поразительные истории из дореволюционной России: как водка стала атрибутом престижа Поразительные истории из дореволюционной России: как водка стала атрибутом престижа

Глава из книги «Поп Гапон и японские винтовки» — о жизни в России начала XX века

Forbes
Кто на самом деле выгорает: вы или ваши субличности? Кто на самом деле выгорает: вы или ваши субличности?

Как понять, какое «я» страдает? И чем ему помочь?

Psychologies
Юлия Такшина: «С возрастом понимаешь — никакой катастрофы от того, что рядом с тобой нет надежного плеча, не произойдет» Юлия Такшина: «С возрастом понимаешь — никакой катастрофы от того, что рядом с тобой нет надежного плеча, не произойдет»

Юлии Такшиной удается быть востребованной актрисой и воспитывать двоих сыновей

Караван историй
Открыть в приложении