С момента появления в прессе сообщения о знаменитой овечке Долли страсти вокруг клонирования не утихают во всем мире. Так возможно ли клонирование людей? И если да, то чем это для нас обернется?

Термин «клонирование» происходит от греческого слова klon, которое означает «веточка, побег, черенок» и имеет отношение прежде всего к вегетативному размножению, то есть к размножению, происходящему неполовым путем. При таком размножении образуются организмы с тем же самым набором хромосом, что и у родителя. А поскольку именно в хромосомах содержится вся информация, определяющая форму, размеры и строение организма, клоны оказываются идентичны родителям и похожи на них, как близнецы.

Мечта о создании копий, идеально повторяющих организм-оригинал, владеет людьми не одну сотню лет. Она выражалась и в желании иметь войско из самых сильных воинов (помните, у Пушкина «…тридцать витязей прекрасных чредой из вод выходят ясных» – все они «равны как на подбор»), и в стремлении создать физическую копию ушедшего близкого человека, и в надежде обрести молодость в «новом» теле. А возможно ли это в принципе? С появлением сообщения об овечке Долли, генетически идентичной своей матери, на нас обрушилась лавина публикаций о моральных проблемах, которые принесет скорое появление клонов человека. Создается впечатление, что все технические проблемы уже решены. Так ли это?

В природе путь размножения, при котором потомки генетически повторяют своих родителей, существует миллионы лет. Многие растения, бактерии, грибы и даже животные размножаются бесполыми способами. У животных, как правило, это почкование, когда от организма родителя отпочковывается идентичный ему организм, только меньшего размера. Встречается и развитие организма из неоплодотворенного яйца. Наиболее распространено такое размножение у растений. Практически любая их клетка может дать начало новому организму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе многих методов генетики и селекции; клонирование растений черенками, почками или клубнями известно и используется людьми уже более четырех тысяч лет.

У животных, в отличие от растений, вырасти в целый организм могут только клетки специального вида – половые или их ближайшие «потомки». С ростом зародыша эта способность теряется, и в этом-то и заключается главное препятствие на пути клонирования взрослых животных. Любая неполовая клетка взрослого организма имеет в своем ядре хромосомы, содержащие генетическую информацию всего организма в целом, но воплотить эту информацию в реальной форме уже не умеет. Однако это умение еще остается у клеток зародыша до того момента, как они начнут подразделяться на клетки разных тканей (мышечные, нервные, соединительные и др.). Вот в этот момент и можно попробовать обмануть природу и попытаться клонировать клетки зародыша.

Такая возможность впервые, по-видимому, была показана в начале 50-х годов XX века в опытах на лягушках. Американские исследователи Р. Бриггс и Т. Кинг разработали микрохирургический метод пересадки ядер эмбриональных клеток с помощью тонкой стеклянной пипетки в лишенные ядра яйцеклетки. Они установили, что если брать ядра из клеток зародыша на ранней стадии его развития, то примерно в 80 % случаев зародыш благополучно развивается дальше и превращается в нормального головастика. Если же развитие зародыша, донора ядра, продвинулось на следующую стадию, то лишь менее чем в 20 % случаев оперированные яйцеклетки развивались нормально. Эти результаты позже были подтверждены и в других работах.

Эти опыты дали надежду на то, что можно будет клонировать и млекопитающих. Известный специалист в этой области американский биолог Р. МакКиннелл в одной из своих работ отмечал, что все необходимые для этого методы уже существуют, и непонятно, почему мышь до сих пор не клонирована. Одним из препятствий был размер яйцеклетки – у мыши он оказался примерно в тысячу раз меньше, чем у лягушек. Однако в 70-х годах эти трудности были успешно преодолены. Процесс развития организма начинается слиянием мужского и женского ядер в одно ядро зародышевой клетки в процессе оплодотворения. Экспериментаторы научились микрохирургически удалять одно из двух ядер в яйце млекопитающих в период после проникновения сперматозоида, еще до их слияния, и пересаживать в него клеточные ядра ранних эмбрионов. Но вот беда – все полученные разными способами зародыши мышей через некоторое время останавливались в своем развитии, из них не развивалось взрослое животное.

В 1977 году появилось первое сенсационное сообщение о получении семи взрослых самок мышей, пять из которых имели только материнский, а две – отцовский геном. Казалось, теперь можно будет быстро получать млекопитающих со стопроцентной повторяемостью набора генов – это особенно важно в селекции, так как для получения, например, крупного рогатого скота с закрепленными особо ценными качествами обычными приемами требуются десятки лет работы. Однако эти результаты воспроизвести не удавалось; более того, выяснилось, что именно наличие двух мужских или двух женских ядер останавливает развитие зародыша млекопитающего – для его нормального развития требуются два набора хромосом: отцовский и материнский.

Еще позже выяснилось, что у мышей ядра клеток зародыша очень быстро теряют способность к воспроизведению организма путем деления (уже на стадии двух клеток). Первые значительные успехи в клонировании зародышей были достигнуты на других животных – кроликах, коровах, свиньях и овцах.

В 90-х годах число успешных экспериментов по клонированию эмбрионов позволило говорить о реальности получения генетически идентичных копий млекопитающих. Однако, несмотря на многие методологические повторы, истинной сенсацией стала публикация в начале 1997 года работы Яна Уилмута и его коллег, сообщавшая о рождении овечки Долли из донорского ядра клетки молочной железы взрослого животного. Действительно, за несколько лет до этого никто из ученых, работавших в этой области, не ставил вопрос об использовании клеток взрослых млекопитающих в качестве доноров ядер. Работы сводились, в основном, к клонированию эмбрионов домашних животных, и многие из этих исследований были не очень успешны. Поэтому всех так поразило сообщение Уилмута.

Надо сказать, одна из проблем заключается в том, что в этом опыте из 277 реконструированных ядер появился лишь один ягненок. Значит ли это, что процент выхода живых особей составляет очень малую величину? Есть и другие вопросы. Например, полностью ли сохраняется при клонировании набор генов, необходимых для развития? А еще – не передается ли генетически возраст родителя, ведь тогда клоны изначально будут рождаться «старыми»? Чтобы ответить на них, необходимы были дополнительные исследования.

За прошедшие с тех пор несколько лет кое-что удалось прояснить. Например, улучшение экспериментальных методик дало заметное увеличение процента «выживших» клеток. На вопрос о возрасте клонированных животных также удалось получить ответ. В работах группы ученых из университета штата Коннектикут, США, удалось показать, что биологический возраст коров, полученных клонированием, моложе, чем их «родителей». Кроме того, выяснилось, что между отбором материала и его пересаживанием к приемной матери возможен довольно длительный перерыв.

И еще один интересный факт. В 1999 году с использованием технологии клонирования были рождены три овцы. Две из них имеют ген, позволяющий им производить молоко с такими же белками, как у человека. Третья не имеет измененного генома и просто является контрольным экземпляром. Казалось бы, что же здесь удивительного? Ведь внедрять «чужие» гены в ДНК животных умели и раньше, и даже умели помещать их в половые клетки до оплодотворения. Но при этом, к сожалению, не происходила передача нужных признаков потомству. В противоположность этим работам, шотландским ученым удалось выработать методику внедрения чужеродных генов в клетку овцы до ее пересадки в яйцеклетку донора и последующего получения точной копии существа с нужными свойствами. Был внедрен ген, который благополучно прошел множество проверок и теперь добавляет в молоко овец «лечебный» фермент, используемый в современной фармакологии для лечения наследственной эмфиземии – болезни легких.

Как далеко идущее следствие, эти эксперименты дают перспективу выращивания методами генной инженерии донорских человеческих органов внутри животных, например свиней (их органы наиболее близки к человеческим), для последующей пересадки. Причем получаемые таким образом органы могут обладать заданными параметрами и малой вероятностью отторжения. Ученые надеются получить генетически модифицированные клоны свиней уже в ближайшее время.

Что же касается непосредственного воспроизводства особей, то число вопросов, на которые требуется получить ответ, все растет. В частности, ученые столкнулись с тем, что каждое новое поколение «искусственных» животных все труднее и труднее поддаются клонированию. Например, в группе американских исследователей лишь одна мышка родилась в шестом поколении, да и та тут же была съедена своей мамой. Одно из предположений, объясняющих этот эффект, состоит в том, что при искусственной пересадке ядра клону все-таки передается информация о возрасте родителя, закодированная в длине одной из молекулярных цепочек в хромосоме, так называемого «теломера». Однако этот запрет, возможно, не носит фундаментального характера, есть надежда, что его можно обойти использованием специальных клеток.

Еще в 1979 году Р. МакКиннелл утверждал, что полученные результаты не позволяют серьезно говорить о возможности клонирования человека. Однако уже в то время эта возможность стала активно обсуждаться, а некоторые исследователи приступили к таким экспериментам. В одном из экспериментов три реконструированные яйцеклетки человека даже начали дробление.

После публикации Я. Уилмута вопрос о возможности клонирования человека приобрел особую остроту. Например, Ричард Сид, физик по образованию, бывший преподаватель Северо-Восточного университета в Бостоне, а ныне чикагский бизнесмен, возмутил общественное мнение, пообещав в скором времени осуществить клонирование взрослого человека. Он заявил также, что уже собрал группу медиков, готовых вместе с ним участвовать в реализации этих планов. По словам Сида, восемь человек уже выразили желание обрести свои генетические копии, и возглавляет список кандидатов супружеская пара, страдающая бесплодием.

Ричард Сид впервые возвестил о своих намерениях на чикагском симпозиуме по репродуктивной медицине. Его заявление не заинтересовало специалистов и не проникло в средства массовой информации. Однако вскоре после этого газета «Вашингтон пост» опубликовала сообщение о планах Сида, в тот же день он выступил по американскому радио, и все это мгновенно сделалось всепланетной сенсацией. Реакцией на нее стали резкие отповеди со стороны президентов США и Франции, законодателей, ученых, профессоров философии и деятелей церкви. В защиту Сида выступили немногие, и голоса их звучали не слишком громко.

Примером поверхностного и «легкого» отношения к проблеме служит недавно появившееся сообщение о том, что одна из звезд Голливуда не прочь приобрести свою генетическую копию, чтобы использовать ее в рекламных целях. Действительно, как хорошо, казалось бы, вновь повторить свою молодость – хотя бы и в другом теле!

Таким образом, вопрос о возможности клонирования человека имеет три аспекта: чисто технический, этический и философский.

Что касается технической стороны дела, этот вопрос пока остается открытым, для ответа на него необходимы дальнейшие исследования.

С этической точки зрения клонирование человека вызывает еще больше вопросов и возражений. Во-первых, идентичность генетического набора еще не означает идентичность личности. На формирование человека влияют воспитание, образование, среда, в которой он живет, историческая эпоха и еще что-то, трудноуловимое. Ведь даже двое близнецов, развившиеся из одной яйцеклетки, воспитывающиеся в одной семье, обучающиеся в одной школе и потом в одном институте, могут разительно отличаться друг от друга. Так же и клонированный человек как личность может сколь угодно отличаться от своего генетического прообраза.

Во-вторых, с эволюционной точки зрения клон как результат бесполого размножения находится в менее выгодной позиции. Жесткая заданность генотипа представляет меньшее разнообразие взаимодействий развивающегося организма с изменяющимися условиями среды по сравнению с половым размножением, когда в формировании индивида участвуют два генома, сложным и непредсказуемым образом взаимодействующие между собой и с окружающей средой.

Третья грань этой проблемы в меньшей степени относится к науке, так как касается таинства рождения, и в настоящее время утверждать, что в этом вопросе все ясно, сможет лишь отъявленный догматик.

Эта последняя грань вплотную примыкает к философскому аспекту, который можно сформулировать таким образом: что такое человек и что мы воспроизводим путем создания генетической копии? Во многих философских и религиозных концепциях человек рассматривается как нечто состоящее не только из физического тела, но и из «более тонких субстанций», наличие которых и составляет саму загадку жизни. В христианстве они носят названия Духа или Души, и распоряжаться ею мы не вправе. Восточная философская традиция построена на представлении о реинкарнации, то есть циклическом воплощении души в физическом теле. Согласно ему, тело человека – лишь временное пристанище души, проходящей долгий путь совершенствования через земные испытания. Если это так, хотя бы не буквально, а символически, то не будет ли рукотворное создание человеческих копий преступлением против природы, вызванным элементарным незнанием или пренебрежением принципами, которых наука пока еще не понимает? Не наполнится ли в результате наш мир монстрами-биороботами, лишенными души – а значит, любви, сострадания, добра, чувства прекрасного и справедливости?

 

Хронология клонирования

 

1883 год

Открытие яйцеклетки немецким цитологом Оскаром Гертвигом.

 

1943 год

Сообщение об успешном оплодотворении яйцеклетки «в пробирке».

 

1973 год

Первые сообщения о возможности рождения человека «из пробирки».

 

1977 год

Впервые на место ядра яйцеклетки с одинарным набором хромосом искусственно внесено ядро соматической клетки с двойным числом носителей генетической информации. Таким методом произведено на свет более 50 лягушек.

 

1981 год

Получение трех клонированных эмбрионов (зародышей) человека. Их развитие искусственно приостановлено.

 

1985 год

Рождение девочки, зачатой не из яйцеклетки выносившей ее матери (Лондон). Парламентский запрет на эксперименты с человеческими эмбрионами старше четырнадцати дней.

 

1987 год

Эксперимент по разделению клеток человеческого зародыша и клонированию их до стадии 32 клеток. Угроза американской администрации лишить лабораторию дотаций из федеральных фондов, если в них будут проводиться подобные опыты.

 

1997 год

Сообщение о рождении овечки Долли (Эдинбург). В конце июня президент Клинтон направляет в конгресс законопроект, запрещающий «создавать человеческое существо путем клонирования и ядерного переноса соматических клеток».

 

Рождение шести клонированных овец, три из которых несут человеческий ген кровеостанавливающего белка, необходимого людям, страдающим гемофилией (несвертываемостью крови).

 

2000 год

Сообщение о намерении австралийских ученых клонировать вымершего более 60 лет назад тасманского тигра, беспощадно истребленного людьми. Надежду на успех операции ученым придала находка целой молекулы ДНК в заспиртованном в 1886 году теле тигренка.

 

Американские ученые впервые в мире проводят клонирование примата – обезьяны макаки.

 

Группа ученых из Великобритании, заявила, что клонирование эмбрионов человека позволит медикам создавать совершенно здоровые человеческие органы, например почки или печень.

 

Алексей Чуличков, д-р физ. – мат. наук, МГУ