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

ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей ГМ-бактерия разрушила избыточные оксалаты в кишечнике крыс и людей

Как ученые создали бактерию для борьбы с кишечной гипероксалурией

N+1
Электричка с зоркими глазами Электричка с зоркими глазами

Беспилотники пригородного сообщения

Наука
Глубоководная добыча полезных ископаемых заглушит биологически важные звуки Глубоководная добыча полезных ископаемых заглушит биологически важные звуки

Как шум от разработки морского дна мешает коммуникации морских обитателей

N+1
По деревянным биркам на мумиях можно восстановить климат древнего Египта По деревянным биркам на мумиях можно восстановить климат древнего Египта

Какими были климатические условия древнего Египта?

ТехИнсайдер
Субмарининг в отношениях: когда партнер исчезает и появляется как подводная лодка Субмарининг в отношениях: когда партнер исчезает и появляется как подводная лодка

Субмарининг: что это такое и почему люди так себя ведут?

VOICE
Ближний морской бой: как возникла и развивалась практика брать вражеские суда на абордаж Ближний морской бой: как возникла и развивалась практика брать вражеские суда на абордаж

«Морская пехота» консула Гая Дуилия и пираты Генри Моргана воевали одинаково

Вокруг света
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
Пальчики оближешь! 5 оригинальных и очень вкусных маринадов для шашлыка Пальчики оближешь! 5 оригинальных и очень вкусных маринадов для шашлыка

Мы собрали подборку лучших маринадов для шашлыка — выбирайте любой!

ТехИнсайдер
Цветок-канделябр Цветок-канделябр

Удивительные растения из семейства Кутровые

Наука и жизнь
Тайный сын Гитлера? Как воевавший против нацистов француз пытался доказать, что он сын диктатора Тайный сын Гитлера? Как воевавший против нацистов француз пытался доказать, что он сын диктатора

Моральные убеждения некоторых людей не отменяют их желания узнать свои корни

ТехИнсайдер
Что (не) помогло мне после расставания: история читательницы и мнение психолога Что (не) помогло мне после расставания: история читательницы и мнение психолога

Наша читательница делится своими способами пережить расставание

Psychologies
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
Второе рождение Рокфеллеров: как легендарным миллиардерам удалось спасти свою репутацию Второе рождение Рокфеллеров: как легендарным миллиардерам удалось спасти свою репутацию

Как в бизнесе утвердилось новое явление — PR, или связи с общественностью

Вокруг света
В погоне за пятерками В погоне за пятерками

Откуда в нас берется синдром отличника и почему от него стоит избавляться

Лиза
Записки отельера: как отделаться от итальянца за один день Записки отельера: как отделаться от итальянца за один день

Владелец отеля «Гельвеция» — о том, как оказался свидетелем детективной истории

Правила жизни
В Японии обнаружили древнюю ритуальную маску периода Яёй. Вот для чего ее использовали В Японии обнаружили древнюю ритуальную маску периода Яёй. Вот для чего ее использовали

Маска восходит к временам, когда японское общество примыкало сельскому хозяйству

ТехИнсайдер
Не будь как Меган Маркл: 10 правил этикета, которые нужно соблюдать в Великобритании Не будь как Меган Маркл: 10 правил этикета, которые нужно соблюдать в Великобритании

Разбираем бунтарство Меган Маркл

Psychologies
Самый простой способ обмениваться файлами между смартфоном Android и ПК Самый простой способ обмениваться файлами между смартфоном Android и ПК

Как отправлять и получать файлы между ПК и смартфоном Android напрямую

CHIP
Без импортных яиц Без импортных яиц

Зависимость от иностранного материала для инкубации снизили до минимума

Агроинвестор
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
От Эйнштейна до Елизаветы II: знаменитости, которые вступали в брак со своими родственниками От Эйнштейна до Елизаветы II: знаменитости, которые вступали в брак со своими родственниками

Оказывается, родственные браки среди известных личностей не такая уж и редкость

VOICE
Кто правил Египтом после смерти Тутанхамона? Кто правил Египтом после смерти Тутанхамона?

Когда Тутанхамон умер, на троне всеми силами пыталась остаться его вдова

ТехИнсайдер
Рестайлинг Jeep Wrangler. Чуть больше версий и возможностей Рестайлинг Jeep Wrangler. Чуть больше версий и возможностей

Что нового в рейстайлинге Jeep Wrangler

4x4 Club
Здесь русский дух Здесь русский дух

В 2023 году Псков отмечает очередной юбилей — 1120-й день рождения

Лиза
Эксперты рассказали о ловушках с реверсивным движением: как ездить Эксперты рассказали о ловушках с реверсивным движением: как ездить

Как ездить по дорогам с реверсивным движением и какие ошибки допускают водители?

РБК
Гидра: удивительное животное, которое почти невозможно убить Гидра: удивительное животное, которое почти невозможно убить

Гидра — что это за животное и почему оно так названо?

ТехИнсайдер
Ретроградный Меркурий: что это значит — 4 главных вопроса психологам Ретроградный Меркурий: что это значит — 4 главных вопроса психологам

О том, почему феномен ретроградного Меркурия стал таким популярным

Psychologies
Тихая роскошь: как дорогой минимализм стал большим модным трендом Тихая роскошь: как дорогой минимализм стал большим модным трендом

Quiet luxury — что это за тренд и почему он востребован именно сейчас?

Правила жизни
Рабочие способы, которые помогут быстро сбить температуру без лекарств Рабочие способы, которые помогут быстро сбить температуру без лекарств

Что делать, если терпеть температуру уже невмоготу, а лекарств под рукой нет?

ТехИнсайдер
Константин Вишневский: « Даже иллюзия самостоятельности робота вызывает страх и недоверие» Константин Вишневский: « Даже иллюзия самостоятельности робота вызывает страх и недоверие»

Насколько реальна перспектива вытеснения людей «цифровыми сотрудниками»?

РБК
Открыть в приложении