ГенЭтика или Рожать нельзя клонировать - Захаров-Гезехус Илья Артемьевич

Применительно ко многим домашним животным уже достаточно хорошо отработаны не только методы клонирования (о которых будет сказано ниже), но и методы переноса чужеродных генов, то есть получения трансгенных животных. В основном таких животных создают с целью получения в больших количествах белков, имеющих применение в медицине. Обсуждаются или осуществляются и другие проекты.

Известно, что 3,2 % всех белков в коровьем молоке составляет лактоглобулин. Его совсем нет в человеческом молоке, и именно с наличием этого белка связано аллергенное действие коровьего молока на некоторых детей. Предполагается осуществить инактивацию соответствующего гена в геноме коров, чтобы их молоко стало неаллергенным.

Американская фирма «Трансджиник Петс» («Трансгенные домашние животные»), сотрудничая с учеными из Университета Коннектикута, пытается получить кошек, шерсть которых была бы лишена аллергенного белка фел д1. Методами направленной инактивации гена и клонирования предполагается вывести породу кошек, не вызывающих аллергию. Называется и ожидаемая цена таких животных - 750-1000 долларов.

Делаются попытки получить коз, в молочных железах которых происходит синтез белка паутины. Этот белок, придающий волокнам исключительную, пока искусственно недостижимую прочность, будет выделяться из молока таких трансгенных животных.

Гарвардский университет запатентовал «онкомышь». В геном мыши был введен человеческий ген, вызывающий рак груди. У трансгенных (с чужеродным геном) мышей быстро развиваются опухоли молочной железы, что делает их ценной экспериментальной моделью в онкологии.

В связи с угрозой биотерроризма, а именно применения террористами такого смертельного яда, как токсин ботулизма, две американские компании («Гематех» и «Дайнпорт Вакцин Корпорейшн»), получившие от правительства 3 млн. долларов, пытаются вывести, а затем клонировать коров с человеческими генами, в крови которых накапливались бы свойственные человеку антитела к токсину. Такие антитела, безвредные для людей, могли бы быть использованы как при лечении пораженных токсином, так и с целью профилактики отравлений.

В попытках получить животных, чьи органы не будут отторгаться при пересадке человеку и, таким образом, служить «биопротезами», используются свиньи. Несовместимость их органов с человеческим организмом связана в значительной степени с образованием в клетках свиней особого сахара - альфа 1,3 галактозы. Для прекращения синтеза этого сахара надо инактивировать несколько генов, заведующих его образованием. Британская биотехнологическая компания «ППЛ Терапевтикс» в августе 2002 года объявила о получении первых свиней, у которых генно-инженерными методами разрушены два «вредных» гена.

Этот перечень можно было бы продолжить. Как видим, возможности генетической инженерии действительно фантастические.

Успехи в изучении генома человека таковы, что, вероятно, достаточно скоро станет технически возможным конструировать геном будущего ребенка, не только предотвращая развитие у него той или иной болезни, но и придавая ему, например, желаемый цвет волос и кожи или даже музыкальные способности путем пересадки соответствующих генов. Опасность заключается в том, что на этом пути можно зайти слишком далеко, и, сделав сейчас первый шаг, наука вступила на достаточно скользкую дорогу. Мы полагаем, что нет оснований подвергать осуждению эксперименты доктора Коэна или запрещать применение разработанной им процедуры избавления от женского бесплодия, но надо отдавать себе отчет в том, что после этого первого шага в дальнейших генетических манипуляциях с человеческими яйцеклетками (а также со сперматозоидами и эмбрионами) остановиться будет трудно.

Именно на основании подобных опасений в Великобритании и в некоторых других странах эксперименты по генетическому изменению зародышевого пути человека запрещены. В США же государство заняло позицию, подобную пилатовской, - «умыло руки», объявив: можете все это делать, но власти такие опыты финансировать не будут. Естественно, что операции доктор Коэн проводил не за счет государства.

Так или иначе, но сенсационные результаты доктора Коэна заставляют не только обсуждать допустимость генетических экспериментов на гаметах и эмбрионах человека, но и вернуться к старым дискуссиям о евгенике, поскольку новые достижения генетики и экспериментальной эмбриологии позволят ученым в недалеком будущем попытаться создать желаемый человеческий генотип и даже новую человеческую «породу» не путем длительного отбора (или подбора), как предлагали евгеники, а путем манипуляций с геномом и отдельными генами.

В данном случае перед наукой ставится важнейший вопрос: допустимы ли какие-либо вмешательства в человеческий геном, и если да, то какие и с какими целями. Введение человеческих или чужеродных генов в соматические (телесные) клетки начинает осуществляться в рамках так называемой генотерапии, которая, по-видимому, особых этических и юридических проблем не поднимает. Речь теперь идет об изменениях генома тех клеток, которые образуют «зародышевый путь», то есть потенциально могут дать начало следующим поколениям. Как показывают примеры, приведенные выше, способы такого вмешательства уже сейчас достаточно разнообразны, и они будут все более и более многообразны в самом ближайшем будущем.

Подобные эксперименты, проводимые на животных, открывают путь для пересадки в человеческую яйцеклетку чужих ядерных генов. Пересадка отдельных человеческих генов в яйцеклетку или зародыш с медицинскими целями вряд ли может вызывать возражения, хотя возможные цели такой операции могут быть достигнуты другими способами.

Следует определить показания к подобным пересадкам. Вероятно, они должны ограничиваться решением медицинских задач. Удовлетворение родительского тщеславия (например, желание придать будущему ребенку гены каких-либо выдающихся способностей, что в перспективе может стать реальным) должно быть исключено.

По нашему мнению, следует запретить пересадку генов других организмов, поскольку возможные последствия таких манипуляций заранее рассчитать невозможно, а с эмоциональной, этической или религиозной точек зрения создание человека с животными (растительными, бактериальными) генами, скорее всего, будет вызывать общее неприятие.

Глава пятая

КЛОНИРОВАНИЕ ЖИВОТНЫХ

Термин «клон» в переводе с греческого означает буквально «отломанная ветка». Действительно, многие растения можно размножить отделенными веточками, которые способны укореняться. Группа растений, полученных таким бесполым путем от исходного материнского, и называется клоном.

Клонирование - это размножение какого-либо организма частями или клетками его тела. Всем известно клонирование растений - размножение земляники усами или тополя срезанными ветками. Широко распространенное в мире растений, клонирование животных гораздо более редкое явление. Тем не менее оно существует и описано для ряда низших животных - полипов и плоских червей. Гидра и червь планария не только способны восстановить свое тело из отрезанного кусочка, но и образуют клоны в процессе естественного бесполого размножения.

Большинство более высокоорганизованных животных подобными способностями не обладает. Существует по меньшей мере две причины, по которым клетки тела - соматические клетки, сохраняющие в некоторых случаях способность к делению, не могут воссоздать целый организм. Первая заключается в том, что в природе организм берет начало из яйца - особенно большой, в сравнении с другими, клетки, богатой строительными материалами. Именно эти запасы необходимых веществ и обеспечивают успешное развитие зародыша. Вторая причина состоит в том, что соматические клетки высокоспециализированы - среди них, например, есть клетки кожи, нервные клетки, клетки поджелудочной железы, которые выполняют совершенно разные функции и различаются не только своим строением, но и тем набором белковых веществ, которые в них имеются. Все клетки одного организма, произошедшие в результате множества делений из исходного яйца, имеют один и тот же набор генов - генотип, однако в одних клетках функционируют одни гены, в других - другие. Имеются специальные механизмы, обеспечивающие включение и выключение генов при развитии зародыша и при дифференциации клеток, то есть при приобретении клетками особого строения и специальных функций. Некоторые из этих механизмов известны, другие пока еще не совсем понятны. У высших животных включение и выключение генов в разных клетках оказывается устойчивым, и клетки сохраняют заданную им программу даже при их изъятии из организма и переносе в условия искусственного культивирования.