Сергей Афонькин - Секреты наследственности человека

• Название: Секреты наследственности человека
• Автор: Сергей Афонькин
• Издательство: КОРОНА принт
• Жанр: Биология
• Год: 2010
• ISBN: 978-5-7931-0850-8

Книга предназначена для широкого круга читателей, не имеющих специального медицинского и биологического образования. Доступным, ясным языком, полным образных сравнений, она рассказывает о наследственных заболеваниях человека и о роли генов в его наследственности. В частности, уделяется внимание роли хромосом и генов в определении пола, их влиянии на различные системы органов. С генетической точки зрения рассматриваются такие распространенные заболевания, как гемофилия, диабет и повышенное содержание холестерина в крови. Обсуждается роль генов в наследовании психических расстройств и проявлении гениальности. Изложены последние данные о влиянии наследственности на процессы старения и возникновения раковых опухолей. Дискутируется роль врожденных наследственных программ в поведении человека. Рассказывается о способах предупреждения передачи наследственных дефектов, в частности о пренатальной диагностике, и о возможности генной терапии.

---

Лишь в начале девяностых годов результаты К. Ильменей и П. Хоппе частично удалось воспроизвести японским исследователям, которые работали с 2-, 4- и 8-клеточными мышиными эмбрионами, используя новые приемы работы. Они синхронизировали клетки-доноры ядер и зиготы-реципиенты, останавливая их на первой стадии клеточного цикла. Для успешной пересадки ядра и активации прооперированной зиготы применялись слабые электрические импульсы. В результате японским биологам удалось довести дело до рождения живых мышат.

В результатах этих опытов никто не сомневался, однако они всею лишь доказывали, что только самые первые клетки мышиного зародыша еще сохраняют свою тотипотентность, которая необратимо утрачивается на более поздних стадиях. Ясно, что о клонировании взрослых мышей на этом фоне не могло быть и речи.

Химерные кролики

Примерно так же обстояли дела и с попытками клонировать кроликов, свиней, коров и овец. Уже в конце восьмидесятых годов американским исследователям С. Стику и Д. Роблу вполне успешно удавалось размножать кроликов, пересаживая ядра 8-клеточных эмбрионов одной породы в лишенные ядер яйцеклетки другой породы. Крольчихи-реципиенты благополучно вынашивали таких «химерных» крольчат и рождали на свет абсолютно одинаковых ушастых малышей, унаследовавших все гены породы-донора ядер.

Примерно также дела обстояли и с клонированием телят. В этих экспериментах исследователи оттачивали свое мастерство. Например, они уже не прокалывали стенку зиготы для удаления ядер.

Оплодотворенные яйцеклетки помещали в специальные крутилки-центрифуги, где при вращении пробирок развивалась безумная сила тяготения в 15 000 g (при такой силе тяжести средний человек весил бы 900 тонн!). В результате крошечные ядра становились настолько тяжёлыми, что буквально скатывались к стенке к четки, откуда их потом аккуратно, «оттягивали» микропипеткой вместе с минимальным объемом цитоплазмы.

Начавшиеся дробиться после операции коровьи зиготы сперва помешали в специальную капсулу из агар-агара, которую заключали на время в яйцовод овцы. Затем дней через пять образовавшихся зародышей освобождали из агарового плена и подсаживали в матку коровы-реципиента. В одной из подобных работ, результаты которой были опубликованы в 1990 г., исследователи получили 92 живых теленка, которые появились на свет таким вот экзотическим способом.

Однако несмотря на явные успехи клеточной инженерии, по-прежнему можно было говорить лишь о клонировании не взрослых организмов, а лишь их эмбрионов, находящихся на самых ранних стадиях развития. В опытах на коровах рекорд был доведен до 64-клеточного зародыша, из ядер которою удавалось получать жизнеспособных телят, но дольше дело не шло.

Двое шустрых ягнят

Следующий шаг вперед был сделан в середине девяностых годов группой биологов под руководством А. Уилмута. Он подсаживал в яйцеклетки овец ядра, выделенные не непосредственно из эмбрионов, а из их клеток, длительное время культивировавшихся in vitro. От момента разделения 9-дневного зародыша на отдельные клетки до начала пересадок ядер проходило заведомо более 25 их делений. За это время эмбриональные клетки меняли свой внешний вид и становились похожими на эпителиальные. Из ядер таких вот уже как бы не совсем эмбриональных клеток вполне успешно удалось получить, по крайне мере, двоих шустрых ягнят, благополучно выросших до 8-месячного возраста (три их менее удачливых сестрички погибли вскоре после рождения).

Наконец, во второй половине девяностых годов в ход пошли культуры, полученные уже не от эмбриональных клеток овец, а выделенные из молочной железы взрослого животного. Именно так и была получена ставшая суперзвездой овечка Долли, которую журналисты порой не совсем верно называют клоном. По определению клон — это всегда множество идентичных особей, минимум два хотя бы. Сомневаться в экзотическом происхождении Долли не приходится, поскольку ее клетки и клетки исходной молочной железы взрослой овцы обладали одними и теми же хромосомными маркерами.

Что же произошло в этом случае? Почему был обойден некий блок, не позволявший ранее получать жизнеспособные организмы из единичных специализированных клеток? Вполне возможно, что в процессе длительного доращивания клеток-доноров ядер, получили преимущество и размножились именно стволовые клетки, изначально присутствовавшие в ткани молочной железы. А они, как уже упоминалось, недифференцированы и, возможно, все еще сохранили свою тотипотентность.

Технология клонирования

Таким образом, авторы газетных и журнальных публикаций отчасти были правы — работы группы А. Уилмута проложили путь к созданию методики клонирования взрослых людей. Любопытно, что институт, ответственный за эксперимент с Долли, подал заявку на 2 мировых патента, связанных с технологией клонирования. Патент включал использование этой технологии в отношении всех видов млекопитающих, включая человека!

В общих чертах она представляется сейчас следующим образом. Небольшой кусочек какой-либо постоянно обновляющейся ткани (например, эпидермиса) донора разваливается на отдельные клетки, которые начинают культивировать в пластиковых или стеклянных сосудах, in vitro. Из таких культур пытаются выделить стволовые клетки, не потерявшие своих тотипотентных свойств. Их ядра пересаживают поштучно в лишенные собственных ядер яйцеклетки человека. Их затем имплантируют в матки заранее подобранных и подготовленных женщин-реципиентов, с которыми заключены соответствующие договоры. Через девять месяцев на свет появится несколько близнецов. Они как две капли воды будут похожи друг на друга и на человека-донора клеток для подобного эксперимента.

Отдельные части этой сложной методической процедуры давно уже отработаны. В лабораториях постоянно поддерживаются сотни культур клеток человека. Готовые к оплодотворению яйцеклетки женщин успешно выделяются в экспериментах по искусственному оплодотворению вне тела. Приемное матери давно за плату вынашивают и рожают чужих младенцев. Не вызывает сомнения, что в нынешнем XXI веке описанная выше процедура клонирования людей может быть технически осуществлена.

Сомнение вызывают лишь некоторые ее этические и юридические аспекты. Например, считать ли подобных клонированных младенцев детьми донора или его однояйцовыми близнецами, появившимися на свет с большим запозданием? Может ли женщина-донор яйцеклетки выдвигать свои права на появившегося в результате ребенка, в клетках которого нет ни одной ее хромосомы? Наверняка, впрочем, юристы договорятся поэтому поводу между собой.

Сотни гитлеров

Потенциальные перспективы возможного клонирования людей были быстро и по достоинству оценены падкими на сенсации журналистами и писателями. В частности, в Америке был опубликован детективно-фантастический роман «Мальчики из Бразилии», который моментально стал бестселлером. Вкратце его содержание таково.

Печально знаменитый нацистский преступник доктор Менгеле после разгрома Третьего Рейха укрывается от неизбежной расплаты за свои злодеяния в зеленых дебрях Бразилии. Из Берлина, по которому уже бьет советская артиллерия, он вывозит на самолете кусок кожи Адольфа Гитлера, который он получил сразу после самоубийства фюрера. В Бразилии из клеток этой кожи извлекаются ядра, которые за крупное денежное вознаграждение подсаживаются в яйцеклетки женщин одного из местных племен и имплантируются им в матки.

В результате на свет начинают появляться сотни новорожденных мальчиков, как две капли воды похожих на Адольфа Шикльгрубера в раннем детстве. Идет время, и в дебрях Амазонки подрастает и обучается под руководством опытного эсесовца Менгеле целый взвод фанатиков, вновь мечтающих о переделе существующего мира. Сюжет более чем фантастический, но шуму он наделал немало, как и в свое время роман Г. Уэллса, главы из которого, прочитанные по радио, многими англичанами воспринимались как репортажи с места реальных событий.

В 1973 г. американский журналист и популяризатор науки Дэвид Рорвик опубликовал книгу «По его образу и подобию». В ней он утверждал, что несколько лет назад к нему обратился за помощью весьма известный миллионер, фамилию которого он по известным соображениям открыть не может, и попросил содействия в деле получения собственной генетической копии. Сделка была заключена. В далекой экзотической стране в короткие сроки была построена биологическая лаборатория, оснащенная всем необходимым оборудованием.

Нашлись и специалисты в области эмбриологии, которые за солидное вознаграждение взялись осуществить мечту состоятельного американца в жизнь. Извлеченный из клеток миллионера ядра были подсажены в яйцеклетку приемной матери и имплантированы в матку женщины. Операция прошла успешно, и через девять месяцев на свет появился фат — близнец миллионера.