La 22 februarie 1997, lumea a aflat despre existența oii Dolly - primul animal cu sânge cald clonat folosind o celulă somatică convențională. Cum a fost dezvoltată tehnologia îndrăzneață și dacă are viitor.
În epoca tehnologiilor în curs de dezvoltare rapidă, problema clonării - reproducerea indivizilor genetic identici cu organismul părinte - devine cu adevărat acută și controversată. Dar a vorbi despre clonare ca ceva fundamental nou și nenatural este greșit. În natură, reproducerea prin reproducerea indivizilor identici genetic este un fenomen foarte comun. Bacteriile se împart pur și simplu în două, ciupercile, algele și alte organisme se reproduc prin spori, iar unele insecte și chiar vertebrate se pot dezvolta fără participarea celulelor germinale masculine, numai cu ajutorul celor feminine. În toate aceste cazuri, organismul copil este o clonă a părintelui. Nu a ocolit procesul de clonare naturală și de oameni: gemenii identici au exact aceleași seturi de gene.
Oamenii de știință au decis să reproducă acest proces pe cont propriu. Desigur, nu a fost vorba despre crearea unei armate de clone, ci despre creșterea animalelor și plantelor cu anumite calități utile. Agricultura, industria ușoară, medicina s-ar dezvolta mai repede dacă clonarea ar fi pusă în funcțiune. Plantele își reproduc perfect copiile, omul poate controla doar procesul, dar problema reproducerii exacte a animalelor a rămas mult timp foarte problematică.
Celula care dă viață
Răspunsul la acesta a fost găsit mai aproape de mijlocul secolului trecut. Oamenii de știință au decis că, pentru clonare, trebuie să luați un zigot (ou fertilizat) de la un animal, să îndepărtați materialul genetic din acesta și să introduceți nucleul unei celule somatice (non-reproductive) a unui alt animal. În timpul reproducerii sexuale naturale, organismul fiică primește un singur set de gene din celula germinală a tatălui și același lucru din celula ouă. O clonă în momentul creării sale primește, de asemenea, un set dublu de gene, dar numai de la un părinte. Este adevărat, organismul rezultat nu va fi o copie genetică completă: în fiecare genom există un anumit număr de mutații aleatorii care nu coincid nici măcar în clone.
Dar mutațiile nu sunt principala problemă cu care oamenii de știință s-au confruntat la mijlocul secolului al XX-lea. Faptul este că orice celulă a corpului, cu excepția celulei reproductive, este somatică și orice celulă a corpului are propria sa diferențiere. Cu alte cuvinte, în fiecare celulă funcționează doar acele gene care sunt necesare pentru ca aceasta să îndeplinească „sarcini oficiale” care sunt diferite pentru fiecare organ. Cercetătorii s-au temut că prin transplantarea unui astfel de material genetic specializat în zigot, vor crea o clonă neviabilă. Aceste îndoieli au fost risipite de John Gurdon, după ce în 1962 a reușit să cloneze o broască în modul descris.
Biologul John Gurdon
Video promotional:
Reuters
Este adevărat, unii oameni de știință au considerat că experimentul nu este complet curat, deoarece Gurdon a folosit celule de mormoloc. Opt ani mai târziu, în 1970, a reușit să repete același experiment, dar cu celule adulte. Clonele au supraviețuit. Astfel, oamenii de știință au făcut o descoperire definitorie în domeniul clonării: celulele somatice specializate pot da viață unui nou organism.
Șoarecele și trei oi
Deci, calea a fost deschisă pentru clonarea mamiferelor. Totuși, totul nu a mers atât de ușor aici: mulți ani, cercetătorii din diferite țări nu au putut repeta experimentul lui Gurdon pe animale mai complexe. Apoi au decis să-și simplifice sarcina: nu au plasat nucleul unei celule somatice în zigot, ci o celulă embrionară. Oamenii de știință din două țări au obținut succes aici: geneticienii sovietici au creat șoarecele Masha, iar britanicii - oile Megan și Morag.
Deci, de ce nu ai putea crea o clonă folosind celule somatice? După primele experimente eșuate, oamenii de știință au decis că este pur și simplu imposibil să se efectueze un astfel de experiment cu mamifere, această opinie a domnit în lumea științifică aproape până la sfârșitul secolului al XX-lea. Și apoi Dolly a apărut la Universitatea din Rosslyn (Marea Britanie) - primul mamifer obținut ca urmare a fuziunii unui ou și a unei celule somatice specializate. Deci, ce s-a schimbat grupul lui Jan Wilmuth în experiență pentru ca Dolly să se poată naște?
Embriolog Jan Wilmut
Reuters
Cercetătorii au schimbat destul de mult tehnologia: în loc de zigot, au folosit un ou nefertilizat.
Dar nici aceste schimbări nu au condus grupul la succes absolut. Dolly a ieșit dintr-unul dintre cele 277 de ouă; 28 dintre gemenii ei au reușit să se dezvolte în embrioni și numai ea s-a născut. Este puțin probabil ca o astfel de tehnologie să poată fi numită de succes și pusă în funcțiune, dar la sfârșitul anilor '90, nu asta gândeau oamenii de știință. Principalul punct a fost să demonstreze că mamiferele pot fi clonate folosind o celulă somatică. Din acest punct de vedere, apariția lui Dolly a avut un succes extraordinar.
Număr ID 6LL3
Oaia s-a născut la 5 iulie 1996 sub numele (mai exact, numărul) 6LL3. Ideea de a da primei clone de mamifere numele Dolly a venit în mintea fermierilor care au avut grijă de mama surogat a oii (mama ei adevărată murise cu trei ani mai devreme; materialul genetic folosit a fost înghețat și conservat cu grijă până în vremuri mai bune).
Ei au găsit amuzant faptul că 6LL3 a ieșit dintr-o cușcă luată dintr-un uger, așa că au numit oaia născută numele Dolly Parton, o cântăreață de țară care a dat o parte din faima ei bustului mare.
Oile au trăit șase ani și au născut șase miei. Este adevărat, șase ani nu sunt suficienți pentru oi, care, de regulă, mor la vârsta de 10-12 ani, dar conform versiunii oficiale, moartea lui Dolly nu are nicio legătură cu consecințele clonării: timp de doi ani oile au suferit de artrită, iar la sfârșitul vieții sale a prins și ea virus pulmonar sever. La 14 februarie 2003, unul dintre cele mai faimoase animale a fost eutanasiat.
Dreams of Jurassic Park
Dar Dolly nu a devenit faimos imediat: lumea a aflat despre existența ei la doar șapte luni de la naștere, pe 22 februarie 1997. În tot acest timp, oamenii de știință primeau un brevet pentru o tehnică de transfer a nucleului, așa că nu au putut anunța succesul lor incredibil în presă. Dar surorile gemene ale lui Dolly au apărut. În 2016, 13 dintre ei au atins deja o vârstă respectabilă de șapte până la nouă ani. Tehnologia, care la început nu era foarte eficientă, a fost rafinată, ceea ce a făcut posibilă efectuarea de experimente pe alte animale domestice.
Unul dintre principalele obiective pe care oamenii de știință le urmăresc acum este „reînvierea” speciilor dispărute. Pionierii din acest domeniu au fost cercetători spanioli: în 2009, au clonat o capră pirineană, care a dispărut de pe fața pământului cu nouă ani mai devreme. Oamenii de știință au avut noroc: în Centrul de cercetare pentru agricultură și tehnologie din Aragon, s-a păstrat materialul genetic al animalului, care a fost folosit în clonare. Succesul oii Dolly, totuși, nu a putut fi repetat: clona a murit la 7 minute după naștere din cauza unui defect pulmonar congenital.
Mulți oameni de știință cred că este prea devreme pentru a vorbi despre clonarea speciilor dispărute. În primul rând, chiar dacă este posibil să se extragă ADN-ul unui animal dispărut din rămășițe, nu este clar ce să facem cu oul. Grupul Oxford încearcă să rezolve această problemă cu o celulă de ou asociată. Cercetătorii lucrează la învierea păsării Dodo, care a dispărut la sfârșitul secolului al XVII-lea. Au aflat că cea mai apropiată rudă a acestei păsări mari fără zbor este porumbelul și, mai precis, porumbelul coroanei Victoria sau porumbelul cu bile de ferăstrău. Rămâne de văzut consistența teoriei Oxford.
În al doilea rând, nu este clar cum vor reacționa organismele dispărute la condițiile de mediu schimbate. Scepticii cred că organismele clonelor nu se vor putea adapta nici măcar la compoziția modernă a atmosferei și vor muri.
Dar astfel de preocupări nu ar trebui să-i oprească pe oamenii de știință. Comunitatea științifică nu poate spune cu certitudine modul în care celulele somatice specializate devin celule dătătoare de viață sau de ce un ou ar trebui utilizat în clonare, mai degrabă decât în zigot. Anticiparea reacției naturii la reproducerea speciilor dispărute este o sarcină ingrată. Fără îndoială, merită să renunți la încercare.
Yulia Popova
