Знание-сила, 2000 № 07 (877) - [34]

К уже свершившимся значимым, сенсационным событиям в науке в последние месяцы можно смело отнести продолжение истории с клонированием различных животных. Но сначала немного истории.

Термин «клонирование», столь хорошо знакомый по овечке Долли, означает вырашивание из соматической, неполовой клетки точной генетической копии матери. Клетка взрослой овцы сливалась с взятой у другой овцы яйцеклеткой, из которой предварительно было удалено ядро, содержащее наследственную информацию. Цитоплазма яйцеклетки и ядро взрослой клетки соединялись в своеобразное подобие оплодотворенной яйцеклетки. Из нее выращивался эмбрион, который уже имплантировался третьей овце. То есть в случае с Долли были «обойдены» половой процесс и связанная с ним роль случая при комбинировании наследственных задатков. Например, у Долли – белая морда финско-дорсетской породы (от генетической матери), хотя она была выношена черномордой шотландской яркой.

Но несмотря на все победные фанфары в случае с Долли, до сих пор неясным остается ее возраст и связанные с ним проблемы. Когда родилась Долли, то спустя некоторое время выяснилось, что возраст ее клеток и организма различен. Клетки у нее – старше ее физиологического возраста. Во время рождения они были такими же. как у ее матери, шестилетней (!) овцы.

Очередное сообщение о клонировании коров – и очередная сенсация! Американским ученым во главе с Робертом Ланза удалось существенно «омолодить» клонированных коров.

Шесть коров, клонированных американскими учеными, обладают клетками моложе их физиологического возраста. Условно говоря, вам 30 лет, а клетки ваши двадцатилетнего или даже десятилетнего человека. Ученые над эффектом Долли задумались надолго, и ответ до сих пор не найден. И вот родилась – в буквальном смысле – новая загадка.

Прежде чем продолжать рассказ о поразительных коровах, давайте разберемся: как в принципе возможно, чтобы клетки организма были старше или моложе самого организма.

Как измеряется возраст живых существ, объяснять нет необходимости – день рождения есть у всех. А вот как быть с возрастом клеток? В 1932 году один из основоположников генетики Герман Меллер обратил внимание на особое поведение кониевых участков хромосом после облучения их рентгеновскими лучами. Он предположил, что существуют специальные структуры, которые как бы «запечатывают» концы хромосом и предотвращают их склеивание друг с другом. Меллер назвал их теломерами, что в переводе с греческого означает «концевые участки». Именно теломера и служит своеобразными часами жизни для клетки.

Позже было открыто, что при каждом делении, которое проходят клетки многоклеточного организма, теломера несколько уменьшается.

Талантливый российский биолог Алексей Оловников в 1971 году высказал предположение, что клетка в процессе деления стареет по мере того, как укорачивается ее теломера. Таким образом, сравнив длину теломера у нормальной овцы или коровы и их клона, можно понять, насколько различается возраст их клеток.

У Долли возраст ее клеток был больше, чем у ее «натуральных» сестер. А у нынешних коров – меньше. Собственно говоря, американские ученые не ставили цели получить таких омоложенных коров. Они просто хотели проверить, насколько корректно проводить связь между длиной теломеры у клонированных организмов. Роберт Ланза и его коллеги решили искусственно состарить в пробирке клетки, взятые у молодого теленка. Довели они эти клетки до такого состояния, что по всем признакам они находились на грани смерти. И теломеры у них были маленькие и коротенькие.

В этот момент биологи пересадили ядра тысячи девятисот «старых» экспериментальных клеток в ядра клеток, из которых потом «получилось» шесть коров. (В случае с Долли клетки пересаживали без всякого искусственного старения). И у новорожденных телят теломеры оказались длиннее, чем им положено было иметь в их биологическом возрасте. Парадокс, не правда ли? Старые клетки при трансплантации омолаживаются, да так, что становятся моложе самих себя. Возникает два вопроса – почему так происходит и что дальше будет. Почему? Пока не очень ясно. Одно из предположений заключается в том, что организм может каким-то образом омолаживать свои клетки, наращивая в них теломеры. (Замечу, что есть клетки, в которых теломеры при делении клетки не укорачиваются, оставаясь «вечными», – это раковые клетки.) Каким образом происходит такой процесс омоложения – неизвестно.

А что дальше будет? В интервью ВВС доктор Ланза сказал: «Для человека это может означать, что если он раньше мог жить до 120 лет, го теперь – до 200 лет». Правда, он тут же упомянул этические проблемы, связанные с клонированием человека… Но уже сейчас можно попытаться с помощью этой методики омолаживать клетки органов, предназначенные для трансплантации.

Не прошло и месяца, как ученым из уже знаменитой по овечке Долли фирмы PPL Therapeutics удалось получить точные генетические копии овцы с измененными геномами.

Что им удалось и что получилось?

На последний вопрос ответить просто – три овцы, которые были рождены в прошлом году и до сих пор живы. Две из них (Купил и Диана) имеют ген, который позволяет им производить молоко с такими же белками, как и у человека. Третья не имеет измененного генома и просто является контрольным экземпляром.