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

Причиной гипонатриемии при приеме МДМА назвали выброс окситоцина Причиной гипонатриемии при приеме МДМА назвали выброс окситоцина

Гипонатриемия при приеме МДМА связана с повышением уровня окситоцина

N+1
«Просвещать и карать» «Просвещать и карать»

Функции цензуры в Российской империи середины XIX века

N+1
Бессонница приводит к эпилепсии? Ученые выяснили, как работа по ночам влияет на мозг Бессонница приводит к эпилепсии? Ученые выяснили, как работа по ночам влияет на мозг

Как «ночная жизнь» влияет на области мозга, ответственные за эпилепсию

ТехИнсайдер
Метеориты «забывают» прошлое. Как самый популярный метод поиска осколков небесных тел уничтожает научные данные Метеориты «забывают» прошлое. Как самый популярный метод поиска осколков небесных тел уничтожает научные данные

Как самый популярный метод поиска осколков метеоритов уничтожает научные данные

СНОБ
Необычный психологический тест: выберите один из квадратов и узнайте, что беспокоит вас в данный период жизни Необычный психологический тест: выберите один из квадратов и узнайте, что беспокоит вас в данный период жизни

Что же волнует именно вас в данный момент? Простой психологический тест

ТехИнсайдер
25 коротких фактов вокруг фильмов «Рокки Бальбоа»: сценарий за несколько дней, статуя герою и выбитые пальцы 25 коротких фактов вокруг фильмов «Рокки Бальбоа»: сценарий за несколько дней, статуя герою и выбитые пальцы

Все, что нужно знать о фильме, перевернувшем карьеру Сильвестра Сталлоне

Maxim
Секретный ингредиент Секретный ингредиент

Стареть, оставаясь здоровым, – мечта любого человека

Здоровье
Озабоченные жуки и сбежавшая грудь: 10 комедийных шоу, которые были созданы женщинами Озабоченные жуки и сбежавшая грудь: 10 комедийных шоу, которые были созданы женщинами

Комедийные сериалы, созданные женщинами и поднимающие серьезные вопросы

Forbes
Почему мы наказываем себя и как перестать это делать? Почему мы наказываем себя и как перестать это делать?

Всегда считаете себя виноватыми в любой ситуации?

Psychologies
Пластиковая филантропия: как финансист хочет привлечь в благотворительность миллиарды Пластиковая филантропия: как финансист хочет привлечь в благотворительность миллиарды

Политику мы проиграли, я не хочу, чтобы мы проиграли еще и народ

Forbes
Анимационная студия «Феникс»: Никогда не знаешь, чего ожидать от аудитории Анимационная студия «Феникс»: Никогда не знаешь, чего ожидать от аудитории

Основатели студии «Феникс» — о своем пути и своей популярности

СНОБ
О чем на самом деле сюрреалистическое кино «Все страхи Бо» с Хоакином Фениксом О чем на самом деле сюрреалистическое кино «Все страхи Бо» с Хоакином Фениксом

Каким получился комедийный хоррор «Все страхи Бо» Ари Астера

СНОБ
Музыкальный инструмент из старых запчастей: как композиторы собирали релефон для оперы Музыкальный инструмент из старых запчастей: как композиторы собирали релефон для оперы

Релефон — необычный электромеханический инструмент, созданный для «Аскета»

ТехИнсайдер
Сыроедение! Сыроедение!

Так ли безупречно сыроедение?

Здоровье
На пути к другим галактиками: восемь лучших фильмов про космос На пути к другим галактиками: восемь лучших фильмов про космос

Лучшие художественные фильмы про космос, межпланетные полеты и другие миры

Forbes
Ученая бессмыслица Ученая бессмыслица

«Киприанов пир» как образец эрудитски-виртуозного абсурдизма

Weekend
На краю кутерьмы На краю кутерьмы

«Кроличья нора»: Кифер Сазерленд в параноидальном триллере в духе 1970-х

Weekend
База отдыха База отдыха

Дизайнерский оздоровительный центр в Червии

SALON-Interior
Во сколько обходится замена аккумуляторной батареи электромобиля Во сколько обходится замена аккумуляторной батареи электромобиля

Замена батареи – крайне редкая, но довольно дорогая процедура

4x4 Club
Сезон шашлыков Сезон шашлыков

Какое мясо выбрать для мангала и как его замариновать?

Лиза
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
13 простых вещей, которые тихо крадут красоту: ты даже не замечаешь! 13 простых вещей, которые тихо крадут красоту: ты даже не замечаешь!

Эти с виду невинные привычки день за днем воруют твою красоту

VOICE
«Я выбираю себя» «Я выбираю себя»

Ида Галич — о том, считает ли себя звездой она сама

OK!
Всегда в активе! Всегда в активе!

Правда ли тренировки заряжают энергией?

Лиза
Как сделать утро добрым: 5 главных правил — советы для женщин Как сделать утро добрым: 5 главных правил — советы для женщин

Как создать легкую атмосферу утром?

Psychologies
Какие бывают роллеры для лица и как их правильно использовать Какие бывают роллеры для лица и как их правильно использовать

Есть ли польза от роллеров для лица?

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

Настоящая история несправедливой Нобелевской премии

ТехИнсайдер
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
26 советов отца, которые помогли мне найти любовь 26 советов отца, которые помогли мне найти любовь

Журналистка собрала советы отца, которые помогли ей встретить свою любовь

Psychologies
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
Открыть в приложении