Иллюзии клонирования человека

               
               
  Длительное обсуждение проблемы клонирования (около четырёх лет)проходило в ООН. 8 марта 2005 года Генеральная Ассамблея одобрила Декларацию по запрету клонирования человека с призывом ко всем государствам отказаться от любых форм клонирования, в том числе и медицинских целях. За принятие резолюции Ассамблеи ООН проголосовало 84 государства, включая США, Россию, Германию, Италию; против – 34 государства, включая Великобританию, Францию, Китай, Японию, Канаду; 37 стран воздержались и 36 стран не участвовали в голосовании.
                То, что часть стран  проголосовали против принятия документа ООН, это не означает, что они поддерживают клонирование человека. Например, Великобритания и Франция уже задолго до принятия  Декларации отказались от клонирования человека. Страны, отказавшиеся подписать Декларацию, просто испугались того, что её принятие означало бы прекращение всех перспективных и медицинских исследований, предполагающих использование эмбрионов человека для терапевтического клонирования. На самом деле запрет не препятствует разработке клеточной и тканевой терапии. Они связаны с использованием технологии клонирования органов, растений, тканей, клеток (за исключением эмбрионов человека) или животных (кроме человека).
             
             Мы говорим о клонах и клонировании,  и всё-таки, что же входит в понятие  слов клон и клонирование?

          Заметим, что тревогу о клонировании человека забили наиболее подготовленные и эрудированные люди. Основная же часть человечества толком не понимают, что такое  клон и клонирование. Чтобы устранить такое исходное положение о недопонимании этих слов, мы, прежде всего, дадим словарную формулировку клона. Клон – это совокупность клеток или особей, произошедших от общего предка путем бесполого размножения. В основе образования клонов лежит деление клеток, при котором генетическая информация распределяется поровну между материнскими и дочерними клетками. Поэтому считают, что клон состоит из генетически однородных клеток.


 Наиболее показательное деление клеток происходит у бактерий, которые делятся через двадцать минут.

            
          Для сравнения напомним о половом размножении. Яйцеклетка и сперматозоид – это гаплоидные половые клетки, каждая из которых содержит один набор хромосом. При оплодотворении эти клетки сливаются. Образуется зигота, в которой ядра  объединяются в одно диплоидное ядро с двумя  наборами хромосом. Далее начинается эмбриональное деление клеток. У млекопитающих  животных и человека деление разных клеток сложное и длительное. Правда, клетки ранних эмбрионов также очень быстро делятся, в пределах тридцати минут. В эмбрионах происходит дифференцировка клеток различных органов.


          Понятие клонирование включает в себя методические схемы и приёмы, используемые для получения клонов. Для клонирования животного используют следующую схему: сначала у материнского организма берут яйцеклетку, из неё удаляют  гаплоидное ядро.  Одновременно из органа или ткани изолируют  какую-нибудь клетку, например, клетку кожи. Из неё вынимают ядро и переносят подходящим способом в яйцеклетку с удаленным ядром. Таким образом, получают яйцеклетку с диплоидным  набором хромосом, то есть клон, похожий на зиготу. Большинство таких клеток гибнут из-за механических повреждений   при переносе ядра в яйцеклетку. После инкубации яйцеклетки в термостате начинается её деление, и образуются ранние эмбрионы, которые переносят в матку приёмной самки животного. Заметим, что материнское животное специально подготавливается. Оно должно быть с ложной беременностью.После такого переноса часть эмбрионов погибают. Родившиеся потомки не все доживают до взрослого состояния.  Отметим, что при клонировании происходит очень большой процент гибели эмбрионов.
 
           Леонид Сергеевич, при такой гибели эмбрионов, если смысл использовать метод клонирования?  Более того, для чего можно использовать клонирование?

          Люди полны человеческих иллюзий получения копий гениальных людей, возрождения случайно погибших родственников или  воспроизведение своих далёких предков. Многие уверены, что клонированием можно достичь своих
целей.
            Приведенную схему клонирования используют для клонирования
комнатных животных. Совсем недавно появилось сообщение, что на выставке
кошек города Нью-Йорка были представлены две кошечки с кличками  Табули
 и Баба-Гануш. Котенок Табули был клоном матери и стоил 50000 долларов.
 Некоторые владельцы комнатных животных так любят своих питомцев, что
по истечении естественной жизни или несчастных случаев могут заказать
за большие деньги клонированного любимца.


  По интернету сообщалось также, что в Италии приступили к клонированию  племенного жеребца.

     В настоящее время клонирование проводят в основном предприниматели сельского хозяйства. Их прельщает то, что многолетний процесс отбора и размножение ценных животных можно заменить клонированием. Оно позволяет на порядок ускорить селекцию животных и сделать невиданный скачок в темпах распространения ценных пород животных. Для этого берут ядро соматической клетки из любой ткани организма животного с полезными для человека признаками. Этот метод позволяет получить неограниченное количество точных
 копий ценного животного уже в первом поколении, не через 30 лет, как это делается нетрадиционным методом селекции. Более того, если брать ядра соматических клеток из специализированных тканей самцов или самок, то можно целенаправленно клонировать мужские или женские особи животных.


            Интересную перспективу клонированию вы показали. А какие недостатки
клонирования могли бы Вы указать кроме гибели эмбрионов?


  Гибель эмбрионов – это конечный результат. Важно знать причины их гибели.  Одной из первоначальных причин может быть первоначальный процесс вымывание яйцеклеток из самок животных (доноров). Одной из главных причин является введение с помощью микроинъекции генов. В результате этого часто наблюдается  механическое повреждение первоначального эмбриона.  Далее, при внедрении генов в ДНК хозяина эмбриона, происходит не специфическое встраивание в случайные места ДНК. Это может привести к мутациям других важных генов ДНК хозяина. По этой причине эмбрионы на каком-нибудь этапе развития окажутся нежизнеспособными.

               Почему учёные некоторых стран хотят использовать эмбрионы человека
 для терапевтического клонирования?


     Ну, во-первых, давайте скажем прямо. Эмбрионы нужны для выделения
 из них  так называемых  стволовых  клеток. Как мы знаем в эмбрионах
происходит дифференцировка клеток различных  органов.  Среди них и размещены  стволовые клетки. Эти клетки являются бессмертными. Для каждого органа и ткани имеются свои стволовые клетки. Легче всего выделять какие-либо стволовые клетки из эмбрионов. Для животных этических проблем нет. Что касается человеческих эмбрионов, то в одном из пунктов резолюции  ООН  записан призыв своим членам-государствам принять меры для предотвращения эксплуатации женщин в процессе применения биологических наук. Многие из
 учёных медиков хотят использовать стволовые клетки  при клонировании органов, которые могли бы быть заменены больному методом трансплантации. Поскольку решение ООН  мешает им это делать, придется искать альтернативные пути получения стволовых клеток  ученые всего мира уже имеют кое-какие обнадеживающие результаты.Например, профессор медицины Университета Танта (Египет) Ахмед Морад считает,  что  этических проблем можно избежать при использовании стволовых  клеток, полученных при искусственном стимулировании деления
 яйцеклетки.


   В тканях и органах организмов имеются так называемые региональные
стволовые клетки. Эти клетки также бессмертные, так как могут неограниченно
долго поддерживать свое размножение и рост. Эти клетки готовы в любое время
время  в случае повреждения органа или ткани приступить к своей функции
 их восстановления. Каждый замечал, как заживает рана, например, с поврежденной мышцей. Это идет восстановление мышечных клеток с помощью активированных  миобластов, так называются стволовые клетки мышц. В настоящее время стволовые клетки выделены из нескольких тканевых источников: нервной системы, костного  мозга, скелетных мышц и многих других. Все эти клетки предпочтительно синтезируют потомство того же происхождения, что и их тканевые источники. Например, стволовые клетки
мозга генерируют нейроны и глиальные клетки, кроветворные стволовые клетки – клетки крови.  Однако в последние годы появилось много чудесных открытий. Например, стволовые клетки мозга могут генерировать клетки крови и скелетных мышц, а также участвовать  в образовании многих эмбриональных тканей после трансплантации их в эмбрион животного.
Появились и такие сведения, что стволовые клетки мышц, их называют миобластами, генерировали в 10-14 раз больше клеток, чем стволовые клетки крови.


        Учёными описано выделение стволовых клеток из кожи молодых и
взрослых животных. В зависимости от условий культивирования таких клеток,
они могут размножаться и дифференцироваться в нейроны, глиальные клетки и клетки гладкой мышцы. Учёными сделано предположение, что кожная ткань может быть источником стволовых клеток, необходимых при трансплантации их в нужную ткань. Кстати, в настоящее время при клонировании животных используют клетки кожной ткани, вместо эмбриональных стволовых клеток. Так что уже в руках биотехнологов замена эмбриональным стволовым клеткам
имеется.

 
  В последние годы учёные продолжают исследовать стволовые клетки из самых разных тканей. Как правило, рост тканевых стволовых клеток до необходимого количества вне организма связан с большими трудностями. Исследователи нашли выход из такого положения. Они сначала получили трансгенных животных, то есть животных, содержащих в своей ДНК чужеродный ген бессмертия. У таких животных клетки всех тканей и органов могут расти при определенных условиях, как бессмертные клетки, так и как нормальные.Клетки печени у таких животных назвали иммортогепатоциты ( от английскогослова immortal – бессмертный). Они хорошо росли и были успешно использованы в экспериментах по генотерапии печени.


  Таким образом, перспектива замены эмбриональных стволовых клеток тканевыми стволовыми клетками обнадеживает. Главное эта замена поможет избежать этические барьеры использование эмбрионов человека для получения стволовых клеток.


            Леонид Сергеевич,  Вы так подробно рассказали много чудес, и я понимаю,
  что это ответы  являются прелюдией к  последующим главным вопросам, которые развеяли бы иллюзии клонирования человека.  Могли бы Вы привести примеры клонирования человека?


  Как ни странно, но нашлись  медики, заявившие о создании ими клонов человека.  Так 15 сентября 2003 года директор Антропологического института и заместитель директора Кентуккийского центра репродуктивной медицины Панайотис Завос на конференции в Лондоне пообещал, что к концу года первый клонированный эмбрион человека будет во чрево псевдобеременной матери. Вернее планировалось это сделать весной, но операцию пришлось отложить из-за болезни псевдобеременной матери. “Мы не заинтересованы в создании
монстров” – заявил он по телевидению великобританцам. При этом заверял их, что всё кончится хорошо, так как он предварительно экспериментировал на 600 коровах. Ему удалось получить 200 эмбрионов человека на базе яйцеклеток коровы.


   Наконец, сроки обещания истекли. Он решается на сообщение удачного завершения работы. Журналистам были представлены слайды эмбрионального клона мужчины, который в силу природных нарушений не мог принять участие в зачатии детей естественным путем. Завос взял обычную клетку его жены. 35-летняя женщина была способна к деторождению. При этом он предусмотрительно не сообщил ни имени мужа и жены, ни национальности и тем более ни места операции. Завос знал, что законодательство США, Европейское сообщество и Россия запрещают клонирование человека. В России его изолировали от общества на 5 лет в тюрьму.


    Последнее заявление Завоса на конференции вызвало бурю возмущения англичан Министр здравоохранения Джон Рейд заявил, что в Великобритании никогда не родится клонированный человек. Я добавлю, что Франция запретила клонирование однозначно и навсегда, причем нарушение запрета карается 20-годами тюремного заключения. В США и России установлен мораторий на 5 лет. Один из конкурентов Завоса – американская секта раэлинов, возглавляемая Томасом Кенцигом, наклонировала 5 детишек с 25 декабря 2002 года по 25  января 2003 года Но по «этическим соображениям» не показывает их общественности и не является в суд штата Флорида. Глава секты боится тюрьмы.Лично я считаю это не серьезное и ложное сообщение.


  У Завоса  был еще один конкурент – итальянский гинеколог Северино Антиори, который ранее вместе с доктором Завосом зарабатывали не плохие деньги на экстрокорпоральном оплодотворении (ЭКО). Ребенок  из «пробирки, зачатый методом ЭКО обходится родителям в 5000 евро.


  Доктор Антиори стал известен на всю Италию в 2000году. Он помог родить 70-летней итальянке методом ЭКО. С этого времени пути Антиори и Завоса разошлись. После этого они по  несколько раз в год сообщали на весь мир об успехах клонирования человека. Северино Антиори  в течение весны 2003 года дважды заявлял, что его псевдобеременная  мать вот – вот родит, но она так и не родила. Эксперимент был безуспешным. Экспериментатор же, видимо, боялся сообщить о гибели эмбриона.


   В это же время Завос сообщил новую причину прекращения его эксперимента. За неделю до рождения в крови его пациентки должен быть появиться безошибочный показатель беременности – присутствие хориогонического гонадотропина ( вещество, вырабатываемое в плаценте, стимулирует образование женских половых гормонов эстрадиола и эстрогена). Понятно, а вдруг он не окажется в крови. Сам доктор считал, что тест мог быть положительным на 30%. Эта была цифра,которую следвало ожидать. Ведь по сути  дела Завос не сделал ничего нового со своими пациентами.


            Эксперименты по клонированию были явно неудачными как у Антиори, так и у Завоса.

         
Простите, пожалуйста! Я Вас перебью. Однояйцевые близнецы являются клонами?


      В настоящее время процент успеха в клонировании сельскохозяйственных животных крайне низкий. Кроме того, само клонирование не обеспечивает создания копий, а лишь некоторое приближение к оригиналу. В 1982 году во Всесоюзном научно-исследовательском  институте сельскохозяйственного животноводства научный сотрудник Клецко Надежда Георгиевна получила впервые в мире однояйцевых близнецов  кроликов с перевязывания эмбриона крольчихи. Я читал её диссертацию, где методика описана подробно.

 
    Следует заметить, что всегда остается возможность это проделать и с эмбрионом человека. Только, сначала нужно поставить перед собой вопрос: - Зачем?-


     Что касается клонирования однояйцевых близнецов, то нужно усвоить чётко, что клонированный человек не будет идентичной копией. Известно множество примеров, когда один близнец болен, например, шизофренией или другим наследственным заболеванием, а второй близнец нормальный. Академик Евгений Свердлов, директор Института молекулярной генетики, сообщил, что в его лаборатории показали различие близнецов по структуре
геномов. Как только оплодотворенная клетка разделилась, половинки начинают вести себя независимое существование, занимают различное положение в организме, по-разному снабжаются кислородом, питанием. Это факторы внешней  окружающей среды. Кроме того, когда клетки начинают делиться и дифференцировать при создании организма, им нужно совершить громадное количество делений. Подсчитано, что во взрослом человеке 10 в четырнадцатой степени клеток. При каждом делении клетки происходит случайным образом и независимо друг от друга изменения генетического аппарата. И с этого момента
накапливаются различия. Генетический аппарат клетки нестабилен. Если клетка получила больше мутаций, то она может выйти из-под контроля организма и стать раковой клеткой – следствие нестабильности генома.
      Академик Свердлов убеждён, что не возможно создать абсолютно два
идентичных организма. Другое дело морфологическое сходство различной степени можно отметить. Эти организмы имеют иммунологическую совместимость и можно проводить трансплантацию кожи или органа  друг другу или ближайшим родственникам. При всём этом отпечатки пальцев у них могут быть разными. Умом также близнецы могут отличаться.


    Таким образом, все беды проистекают в организме из-за нестабильности
геномов. Я правильно понимаю?

           Когда в апреле 2000 года завершилась расшифровка генома человека,
учёные сообщили, что цепочка ДНК состоит из трёх миллиардов азотистых оснований (A, T,G и С) и составляет генеральный план  организма, но это неправильно.Геном предопределяет рост и развитие организма и не является мертвым текстом, передаваемым от поколения к поколению. Точнее он напоминает невероятно сложный биохимический механизм, состоящий из нескольких взаимосвязанных частей. Гены, кодирующие белок, самая наименьшая часть.
 У человека на долю именно таких генов, а их чуть больше 30000, приходиться
всего 2% суммарной ДНК. В течение пятидесяти с лишним лет эта часть ДНК считалась носителем всех наследственных признаков. Такое представление и составляло основу центральной догмы молекулярной биологии.


     В 60- и 70-ые годы 20 века уже стали обнаруживаться признаки того, что
носители информации не только гены, но и другие наследственные элементы.
Одни из них находились в некодирующих областях генома (98%), другие и
вовсе выходили за его рамки.  В последние годы учёные стали всерьёз изучать
некодирующие области генома и в них пытаются найти ключ к разгадке феноменов, противоречащих центральной догме. К ним относятся заболевания,
возникающие непредсказуемым образом, даже у однояйцевых эмбрионов;
раковые гены, включающиеся и выключающиеся без всякой связи с мутациями;
клоны, погибающие в матке матери.


           Существует и третья часть геномного механизма. В настоящее время
она остается также таинственной, как и вторая, но более важная. Его природа
эпигенетическая  (надгенетическая). Информация здесь внедрена в ткань
из белков и химических веществ, окружающих ДНК и взаимодействующих
с ней. Они названы эпигенетическими потому, что могут решающим образом
влиять на организм, не изменяя при этом нуклеотидную последовательность
ДНК. Генетикам пока не удалось расшифровать тот сложный код, с помощью
которого эпигенетические элементы взаимодействуют с другими компонентами
генома. Однако кое-что уже установлено.


      Леонид Сергеевич, Вы в своей научной деятельности сталкивались
с  эпигенетическими проявлениями?


  Ещё в 70-ых годах я получил тайным образом результаты, которые противоречили молекулярной догме. Я изучал, ради собственного интереса, нуклеотидный состав ДНК  клеток здоровой печени крысы и  опухолевых клеток печени (гепатома 27). ДНК  в обеих тканях отличались по двум показателям. В ДНК опухолевых клеток  печени не содержала  метилированного цитозина, но в ней было обнаружено  6% от суммарной ДНК одноцепочечных последовательностей ДНК.  Про эти результаты я не смел, даже никому сообщить.
 Я бы услышал ответ: - Такого не должно быть.- Более того, получил бы строгое
 предупреждение за то, что проводил недозволенные эксперименты. Замечу,
однако, в 1979 году я их опубликовал вместе с другими данными.


         Я не буду на этом подробно останавливаться, но скажу что функции
метильных групп, состоящих из одного атома углерода и трёх атомов водорода,
 в настоящее время усиленно продолжаются изучаться. Эти радикалы взаимодействуют со многими веществами, в частности с азотистым основанием цитозинов, входящих в ДНК. В организме человека есть особый фермент, отщепляющий метильные группы от молекул питательных веществ (фолиевая кислота, витамин Б-двенадцать) и присоединяющий их к остаткам в разных местах генома.Я коротко об этом рассказал, чтобы следующая фраза была понятной.


 Обнаруженный учёными эпигенетический феномен перепрограммирования эмбрионов несколько месяцев спустя после оплодотворения создает серьёзные проблемы у клонов, полученных путем замены ДНК оплодотворенной яйцеклетки на ДНК из клетки взрослого организма. “У большинства  клонированных животных наблюдаются отклонения в картине метилирования ДНК  и работы генов”- отмечает эксперт по клонированию Дэвид Уэлз из Новой Зеландии,-
 при этом нуклеотидная последовательность их геномной  ДНК не изменена; 90% животных погибают в утробе матери;  половина родившихся не доживают до половой зрелости и  оставшиеся в живых страдают от ожирения и имеют отклонения в иммунной системе”.
 Для того, чтобы предотвращать появление ошибок при метилировании в экспериментах по клонированию или исправить их при лечении раковых заболеваний, учёным нужно расшифровать эпигенетический код – совершенно другой, который действует на уровне ДНК.


 Некодируемые части генома пока едва прослеживаются. Реализация проекта “Геном человека” – это только начало. Теперь нужно создать столь же детальную эпигенетическую карту. В октябре 2002 года фирм Epigenomics и Институт Сэнджера в Кембридже (Великобритания) приступили к реализации этих планов, объявив о начале работы над проектом “Эпигенетика человека.” Он рассчитан на 5 лет и предполагает картирование всех мест метилирования
ДНК человека.


    И что же, клонирование человека, по-вашему, мнению, задача бессмысленная?


             Вы, что думаете, правители государств, запрещающих клонирование
 человека, не имеют консультантов по научным вопросам или не понимают, что Нобелевских лауреатов клонированием не воспроизведёшь? Прежде, чем принимать запрещающее решение, всё было взвешено. Правда, в США и России принят мораторий только на 5 лет. Это, возможно, означает, что опасения были. Например, такие мысли  “А вдруг представится возможность всех обогнать? … Тогда другое дело”.


     Я думаю, мои ответы на Ваши вопросы удовлетворят читателей и вдохновят
учёных на получение новых результатов по изучению таинственных частей генома
человека. До этого  на человеке нельзя экспериментировать клонированием. Если окажется, что клонирование животных в биотехнологии, даже при несовершенстве технологии клонирования будет всё-таки выгодным, тогда и карты биотехнологам в руки. Тем более, уже имеются у них  в арсенале в настоящее время альтернативные варианты клонирования.

 
            А сейчас  реальность такова, например, на Тайване получили 4 клона
поросят. Один умер сразу после рождения. Трое оставшихся, не дотянули шести месяцев и умерли от сердечного приступа.  Смерть свиней -  лишнее напоминание о том, что гибель клонов поросят подвергает сомнению идею о пересадке людям сердец и печени клонированием.


 И, наконец, хочу закончить своим изречением:
 - Поскольку геном человека состоит из трех частей и совершенно не изучен, то и о взаимодействии информации генетической (2%), некодирующих последовательностей ДНК (98%) и эпигенетической пока нечего говорить. Без фундаментальных знаний о геноме человека его эмпирическое клонирование могло бы привести к разочарованию от не осуществления мечты,
подобной не осуществленной мечте открытия вечного двигателя человеком-.
   

             Леонид Сергеевич, Вы сказали о существовании альтернативных вариантов клонирования животных. Могли бы что-нибудь о них рассказать?


   Да! Ученые всегда в поисках. Они уже предложили разные варианты, но  в основе всех схем клонирования используются в качестве исходного   материала яйцеклетки. Мне импонирует метод, в основе которого используют  зародышевые клетки самцов, так называемые сперматогониальные стволовые клетки. Это самовоспроизводящиеся бессмертные клетки могут делиться неограниченно долго и служат материалом для развития дочерних клеток, превращающихся в итоге в сперматозоиды.  Кстати, впервые использовались такие клетки у мышей и крыс. Эти клетки замечательны тем, что не подвержены инфекции ретровирусами (РНК-содержащие вирусы). Этот момент очень важен, поскольку генные инженеры могут конструировать генетическую конструкцию с чужеродным геном на основе этого вируса. Гены, введенныев сперматогониальную  стволовую клетку, встраиваются в ДНК клетки строго в определенных местах.

 
            Процесс образования сперматозоидов продуктивный и высокоорганизованный . У крыс, например, на грамм ткани семенника генерируется 10 млн. сперматозоидов каждый день, подобные скорости и для сельскохозяйственных животных.


    Стволовые клетки выделяют из канальцев семенника и поддерживают в виде культуры клеток. Затем вводят в эти клетки необходимые гены. После такой подготовительной работы, полученную трансгенную сперматогониальную  клетку трансплантируют прямо в семенной канал семенника половозрелых самцов. Они через ряд промежуточных стадий превращаются в зрелые трансгенные сперматозоиды. Таким образом, можно получить, например, трансгенных козлов или быков. И далее их используют для размножения естественным способом. Коз и коров также можно искусственно осеменять семенем от трансгенных козлов и быков.


      Как можно заметить, этот метод получения трансгенных животных очень простой и доступен цитологической лаборатории. Он не требует сложной подготовки животных для получения зрелых яйцеклеток и зигот и дорогой оптической техники, такой, как требуется для микроинъекции генов  в зиготы.Это способ позволяет очень быстро создавать стада животных с необходимыми признаками и качествами.