На грани жизни - Веселин Денков

Как уже было сказано, метод замораживания дает возможность транспортировать зародыши даже через границы. Так, например, летом 1979 г. в Научно-исследовательском центре животноводства около города Ростока (ГДР) родился «экспериментальный» теленок. Необычным в этом случае было то, что он развился из яйцеклетки, оплодотворенной в Зоотехническом институте польского города Белица. Вскоре после оплодотворения зиготу заморозили при температуре -196 °C, перевезли в ГДР и сохраняли в жидком азоте более 3 месяцев. Затем зиготу извлекли из азота, постепенно разморозили и пересадили в матку телки местной породы. Через определенное время родился здоровый теленок весом 67 кг.

Методом глубокого замораживания зародышей стало возможно консервировать чистые линии лабораторных мышей, сохраняя замороженные зародыши, вместо того чтобы непрерывно содержать и разводить животных для сохранения нужной линии. Этот метод предлагает и способ сохранения редко используемых мутантов и вариантов, что более выгодно с точки зрения экономической, чем поддерживать их живыми. Безусловно, этот метод представляется надежным средством против потерь вследствие какого-нибудь несчастного случая или опасного заболевания.

Хотя большую часть исследований до сих пор проводили на лабораторных мышах, в последнее время получены результаты и при замораживании зародышей крыс и кроликов. Уже ряд лабораторий в Европе, Америке, Японии и Австралии создал «банки замороженных зародышей», в которых надежно сохраняются ценные линии лабораторных животных. Обсуждается даже возможность с помощью этих «банков зародышей» из различных стран создать «международную коллекцию замороженных культур лабораторных животных». Подобные замороженные зародыши при необходимости можно быстро транспортировать через границы[22].

Французские ученые из Центра научных исследований «Жуан-Жозас», стремясь установить, не оказывает ли замораживание отрицательного влияния на зародыши, занялись изучением морфологических изменений замороженных зародышей крупного рогатого скота. С помощью сканирующего электронного микроскопа они исследовали структуру изменения на поверхности зародышей и установили, что после замораживания и размораживания заметных нарушений не наблюдалось.

Почти целое десятилетие ученые изучают проблемы долговременного консервирования зародышей путем замораживания (в состоянии анабиоза). Из размороженных зародышей уже получено несколько тысяч животных различных видов. Многие специалисты склонны считать, что подобная процедура со временем станет такой же обычной, каким ныне стало искусственное осеменение.

В последнее время стало возможным распознавать пол зародыша путем анализа хромосом клеток наружного слоя зародышевого пузыря, однако при этом снижается вероятность того, что зародыш уцелеет. Пол можно определить, прибегнув к некоторым иммунным реакциям, связанным с Y-хромосомой, или выявив половой хроматин в ядрах клетки из околоплодной жидкости, которую извлекают с помощью пункции через влагалище или перитонеум в количестве около 10 мл в течение первой половины беременности. При наличии полового хроматина, находящегося на внутренней поверхности ядерной мембраны, можно с полной уверенностью установить, что плод — женского пола. В некоторых странах (Канаде и др.) уже получены телята желаемого пола. В комбинации с техникой замораживания этот метод предоставляет возможность выбирать между мужским и женским приплодом.

Новая техника раскрывает огромные возможности перед селекционерами, занимающимися созданием новых пород. Наследственность любого высокопродуктивного животного может быть сохранена в течение длительного срока путем замораживания зародышей, так что даже преждевременная смерть производителя не приведет к неотвратимым последствиям и полной потере породы.

Для увеличения приплода сельскохозяйственных животных во многих лабораториях проводится ряд интересных и перспективных опытов. Так, например, оказалось, что если между 6-м и 7-м днем развития зародышей произвести с ними некоторые требующие особенной осторожности и точности манипуляции, в результате рождаются ягнята-близнецы и телята-близнецы.

Ныне усилия ученых направлены на получение зародышей путем оплодотворения яйцеклетки in vitro (вне организма) — так называемых животных из пробирок[23]. Таким способом можно получить много зародышей от животных с исключительно ценными продуктивными качествами. В этом отношении уже достигнуты заметные успехи. Так, в 1981 г. сообщалось, что на ветеринарном факультете Пенсильванского университета родился первый в мире теленок из пробирки. Точнее, оплодотворение было произведено не в пробирке, а в небольшом стеклянном сосуде для выращивания культур. Руководитель группы, осуществивший этот эксперимент, сообщил, что беременность продолжалась 280 дней, теленок родился здоровым и вполне нормальным во всех отношениях. Неоплодотворенную зрелую яйцеклетку взяли у породистой коровы и после оплодотворения размороженными сперматозоидами поместили ее в специальные инкубационные условия. Позже зародыш пересадили в матку другой коровы, которая нормально его выносила. Это достижение раскрывает перед животноводством богатые перспективы. Специалисты надеются, что эти исследования помогут решить и некоторые проблемы бесплодия у человека.

В планах на будущее ученые ставят перед собой задачу после извлечения зиготы из организма и помещения ее в стеклянный сосуд, применив современные методы электронной микроскопии, биохимии и иммунологии, изучить сложные биологические процессы, протекающие в течение одного из самых важных периодов процесса размножения — начального эмбриогенеза. Используя способ так называемой зиготной инженерии, можно будет осуществить межклеточную гибридизацию, а также выяснить некоторые процессы в иммунных отношениях между матерью и плодом. Предполагается, что можно будет размножать зародыши от идеальных родительских пар путем пересадки ядер клеток зародыша на начальных стадиях развития в только что оплодотворенные яйцеклетки. У лягушек этого добились еще 30 лет тому назад, но до сих пор из всех млекопитающих, над которыми производился этот сложный эксперимент, успех отмечен только у лабораторных мышей (и то лишь в самое последнее время)[24].

Исследования в области трансплантации зигот в Болгарии и в других социалистических странах согласуются в рамках СЭВа. Осенью 1979 г. в Варне состоялось совещание экспертов из социалистических стран по вопросам трансплантации зигот у животных. Болгарскую делегацию возглавлял видный ученый в области биологии размножения академик Кирилл Братанов. На совещании был учрежден международный научно-исследовательский коллектив по проблемам пересадки зигот, который должен объединять и согласовывать работу специалистов из социалистических стран. На Институт биологии и иммунологии размножения и развития организмов при Болгарской Академии наук возложена разработка иммунологических проблем, связанных с пересадкой зигот. Болгарскому коллективу ученых, возглавляемому академиком К. Братановым, поручено заниматься разработкой технологии — этого особенно перспективного метода в овцеводстве.

С 1979 г. сотрудники Института биологии и иммунологии размножения и развития организмов при Болгарской академии наук под руководством доктора К. Блахова при содействии Научно-производственного объединения по разведению крупного рогатого скота и овцеводству при Национальном агропромышленном союзе (НАПС) провели ряд опытов с трансплантацией зигот у овец. Были получены первые ягнята, из них некоторые — результат опыта, проведенного совместно с Институтом зоотехнии в Кракове. Оплодотворенные яйцеклетки, полученные в Польше, были доставлены самолетом в Болгарию, где их хранили в течение 320 дней при температуре — 196 °C (жидкий азот). Затем размороженные зиготы пересадили специально подготовленным овцам, которые их выносили и родили ягнят. Болгарские специалисты провели удачные опыты по пересадке зигот у овец и в Институте горного животноводства и земледелия в городе Троян. Там родились жизнеспособные ягнята с высоким весом (6300 г). До середины 1983 г. в результате пересадки зигот в Болгарии родилось 20 ягнят. В 1981–1982 гг. на молочной ферме села Рыжево Конаре Пловдивского округа получено несколько телят от пересаженных свежих зародышей. На этой же ферме в феврале 1983 г. родились 4 теленка от замороженных зародышей, полученных из Чехословакии. В будущем при Сельскохозяйственной академии предусматривается организация центра по пересадке зигот.

Новая техника предоставляет специалистам животноводства возможность улучшать качества стада значительно быстрее, чем при искусственном осеменении. Можно будет подбирать не только отца, но и мать, причем молодняк производится «приемными матерями». Если родятся телята женского пола, они вольются в стадо. Если потомство окажется мужского пола, некоторых из них оставят для нужд племенного разведения. Новый метод поможет приступить и к другим начинаниям, например, к превращению молочного стада скота в стадо, дающее мясо. Представляется возможность продолжить род животных с особенно ценными качествами, жизнь которых подходит к концу. Для вышеуказанных целей достаточно сохранить их последних зародышей.