Овечке Долли – 25 лет. Теперь генные инженеры начинают "редактировать" детей

Овечка Долли была первым млекопитающим, которое успешно клонировали с использованием клетки, взятой у взрослой особи. Взятую из клетки ДНК ввели в неоплодотворенное яйцо овцы, в котором была удалена собственная ДНК, создав таким образом эмбрион.

Овца из пробирки была детищем эмбриологов Карен Уокер и Билла Ричи, которые работали вместе с ведущим биологом Китом Кэмпбеллом из Рослинского института. Команда ученых пыталась разработать более эффективные методы выращивания генетически модифицированного домашнего скота.

Долли клонировали из клетки, взятой из молочной железы 6-летней овцы породы финн дорсет, а также яйцеклетки шотландской черноголовой овцы. Клон получил имя в честь певицы Долли Партон.

Эксперимент с Долли был уникален тем, что до него считалось, что взрослые клетки невозможно клонировать. Команда ученых решила пойти против правил — и риск увенчался успехом.

Долли родилась 5 июля 1996 года на шотландской ферме Драйден. Только когда на свет появилась овечка с характерными для породы финн дорсет отметинами, ученые смогли сказать, что их эксперимент удался.

Овечка Долли родила нескольких ягнят, но у нее развился тяжелый артрит и заболевание легких, характерные для животных, которых держат взаперти. В 2003 году Долли пришлось усыпить.

Клонирование и пришельцы

В первые годы на волне новостей о Долли отдельные энтузиасты и целые группы заявляли, что собираются клонировать человека. Одним из первых стал Ричард Сид, который положил начало дебатам о клонировании человека.

Два акушера-гинеколога Северино Антинори и Панайотис Завос говорили, что создадут первого человеческого клона в течение двух лет. Они заявляли, что уже успешно начали клональную беременность у человека, но в итоге ни один из экспериментаторов так и не объявил о рождении клона.

Самым захватывающим был религиозный культ раэлийцев. Они объявили, что инопланетяне приказали продолжить клонирование людей. В 1997 году, спустя пару месяцев после рождения Долли, группа создала организацию Clonaid, которая преследовала вышеупомянутую цель.

Религиозная группа организовала лабораторию в США во главе с биохимиком Бригиттой Буаселье. Целю группы было клонирование человека, пока их усилия не были остановлены Управлением по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов.

После этого, группа перенесла свою лабораторию на Багамы. 27 декабря 2002 раэлийцы объявили о рождении первого клонированного ребенка по имени Ева. К 2004 году организация утверждала, что успешно произвела на свет 14 человеческих клонов. Такие заявления были восприняты скептически, отчасти потому, что Clonaid не провел независимого тестирования младенцев, ссылаясь на защиту конфиденциальности.

Насколько известно науке, ни раэлианам, ни кому-либо другому не удалось использовать перенос ядра соматической клетки (процесс, который использовался для создания овечки Долли) для клонирования людей.

Тем временем исследователи более традиционных взглядов выяснили, насколько сложно клонировать человеческие эмбрионы – или даже приматов. Эти исследователи не пытались зачать детей, они преследовали иную цель.

Если бы наука могла создавать клетки, ткани или органы из клонированных клеток пациентов, то они не вызывали бы иммунный ответ при трансплантации людям. Такие клетки, ткани или органы стали бы прорывом в лечении.

Исследователям удалось извлечь ядра соматической клетки из яйцеклеток приматов, а затем соединить их с другими клетками с собственными ядрами. Однако полученные клетки могли делиться лишь несколько раз. Эти клетки никогда не выживали дольше 5-6 дней, чтобы исследователи смогли создать из них клонированные линии эмбриональных стволовых клеток человека или не человека.

В марте 2004 года южнокорейский ученый Хван У Сок и его коллеги сообщили в журнале Science, что они успешно клонировали человеческие эмбрионы и получили эмбриональные стволовые клетки. В следующем году они сообщили, что создали 11 линий эмбриональных клеток человека из 185 яйцеклеток, используя широкий набор клеток собственного тела.

Но к декабрю 2005 года выяснилось, что работа Хвана является абсолютной подделкой. И хотя он продолжал сообщать об усилиях по клонированию людей до 2008 году, его просто перестали слушать.

Удавшиеся эксперименты с клонированием

Правда, не все исследователи были голословными. Вскоре после рождения Долли биолог Шухрат Миталипов и его команда из Университета здравоохранения штата Орегон занялись клонированием, используя более 15 тыс. яйцеклеток обезьян. Они собирались получить клонированные эмбрионы нечеловеческих приматов.

В 2007 году группа сообщила о создании линий эмбриональный стволовых клеток обезьян, и открытие было успешно воспроизведено в последующих экспериментах. Правда, ни один из них не привел к рождению детенышей обезьян из полученных эмбриональных клеток.

Группе Миталипова потребовалось еще 6 лет, чтобы успешно клонировать человеческие эмбрионы, в данном случае из человеческих эмбриональных клеток. Также ученым удалось создать две линии человеческих эмбриональных стволовых клеток из клонированных эмбрионов. В следующем году они сообщили, что воспроизвели эксперимент с клетками взрослых людей. Другие лаборатории быстро смогли повторить эксперимент.

Миталипов не был мошенником – его клонированные человеческие эмбрионы были настоящими. Как ни странно, секретным ингредиентом было… добавление кофеина в питательную среду.

Но ни Миталипов, ни другие исследователи так и не передали клонированные человеческие эмбрионы женщинам.

В январе 2018 года китайская группа во главе с Цян Сунь и Чжэнь Лю сообщила о рождении первых клонов обезьяны. Около 80 клонированных эмбрионов привели к шести беременностям и двум живорожденным детенышам.

Таким образом, в течение почти 7 лет у научного сообщества были убедительные доказательства того, что человеческие эмбрионы можно клонировать. В течение 2 лет исследователи знали, что клонированные эмбрионы обезьян могут производить на свет живых детенышей.

Так почему же никто не создал клонированных младенцев?

Существующие законы не претерпели существенных изменений за последние два десятилетия: многие страны запрещают репродуктивное клонирование людей. Некоторые сделали это еще до появления овечки Долли, некоторые государства — после ее рождения.

Однако в мире клонирования изменилось нечто другое. Использование клонированных человеческих эмбрионов для получения линий стволовых клеток взрослого человека оказалось нецелесообразным. Его заменили индуцированные стволовые клетки – стволовые клетки, полученные из каких-либо иных клеток путем эпигенетического перепрограммирования. Например, обычные клетки кожи могли превратиться в эмбриональные стволовые клетки. Эти клетки впервые были получены от мышей японским ученым Синъя Яманака в 2006 году. Спустя год Яманака и Джеймс Томсон получили такие клетки от людей. Подобно эмбриональным клеткам, они могут производить все типы клеток живого человека с его ДНК.

Как и в случае с трансплантацией эмбриональных стволовых клеток, пересадка индуцированных стволовых клеток не вызывает иммунный ответ. А создание линий индуцированных стволовых клеток намного проще, для этого не нужны яйцеклетки, эмбрионы, а также отсутствуют этические проблемы.

В это же время, клонирование животных стало привычным явлением. Некоторые компании предлагают услуги клонирования домашних питомцев. В игре поло также давно используются клонированные лошади. Рынки для таких компаний невелики, но фирмы выживают. И говорят, что безопасность и эффективность новых методов продолжает улучшаться.

CRISPR меняет все

С появлением нового инструмента редактирования генов CRISPR, ситуация изменилась еще больше. В 2012 году биохимик Дженнифер Даудна, микробиолог Эмманюэль Шарпантье и их коллеги впервые предложили использовать CRISPR в качестве инструмента для редактирования ДНК.

И всего через шесть лет, в 2018 году китайский ученый Хэ Цзянькуй использовал CRISPR для успешного редактирования эмбрионов. В итоге родились двое близнецов Лулу и Нана, которые как предполагается, невосприимчивы к вирусу иммунодефицита человека (ВИЧ).

Уже в декабре 2019 года Цзянькуя приговорили к 3 годам лишения свободы за нарушение законодательства в области экспериментов с людьми и проведение медицинских процедур без лицензии.

Несмотря на это, работа Хэ Цзянькуя отправила наследие овечки Долли в прошлое. Зачем довольствоваться копией живого человека, если можно создать его новую, улучшенную версию?

По материалам: Scientific American, Mirror, National Human Genome Research Institute, Stat.