Найти тему
Все о науке

Клонирование

Давайте перейдем примерно на 40 лет от работы Джона Гердона и на десятилетие от Долли. В прессе так много пишут о клонированных млекопитающих, что мы могли бы подумать, что эта процедура стала обычной и легкой. Реальность такова, что создание клонов с помощью ядерного переноса все еще занимает много времени, так как достаточно трудоемкий процесс, и поэтому это, как правило, очень дорогостоящий процесс.

Большая часть проблемы заключается в том, что этот процесс основан на ручном переносе соматических ядер в яйцеклетки. В отличие от земноводных, над которыми работал Джон Гердон, есть дополнительная проблема, что млекопитающие не производят очень много яиц сразу. Яйца млекопитающих также должны быть тщательно извлечены из тела, они не просто выбрасываются в резервуар, как яйца жабы. Яйца млекопитающих должны быть выращены невероятно аккуратно, чтобы сохранить их здоровыми и живыми. Исследователи должны вручную удалить ядро из яйца, ввести ядро из взрослой клетки (без повреждения чего-либо), а затем продолжать культивировать клетки очень, очень тщательно, пока они не смогут быть имплантированы в матку другой женщины. Это невероятно интенсивная и кропотливая работа, и мы можем делать ее только по одной клетке за раз.

В течение многих лет ученые мечтали о том, как они будут осуществлять клонирование в идеальном мире. Они бы взяли действительно доступные клетки у взрослого млекопитающего, которое они хотели клонировать. Небольшой образец клеток, соскобленных с кожи, был бы приятно легким вариантом. Затем они обрабатывали эти клетки в лаборатории, добавляя определенные гены, белки или химические вещества. Такое «лечение» изменило бы поведение ядер этих клеток. Вместо того, чтобы действовать, как ядро клетки кожи, они будут действовать так же, как ядра из недавно оплодотворенных яйцеклеток. Таким образом, лечение будет иметь тот же конечный эффект, что и перенос ядер из взрослых клеток в оплодотворенные яйцеклетки, из которых были удалены их собственные ядра. Прелесть такой гипотетической схемы заключается в том, что мы бы обошли большинство действительно сложных и трудоемких шагов, требующих такого высокого уровня технического мастерства в манипулировании крошечными клетками. Это сделало бы его легко доступным методом, который мог бы выполняться на множестве клеток одновременно, а не только на одной ядерной передаче за один раз.

Ладно, нам все равно придется найти способ поместить их в суррогатную мать, но мы только должны пойти по пути суррогатной матери, если мы хотим произвести полную индивидуальность. Иногда это именно то, что мы хотим – воссоздать призового быка или призового жеребца, например, но это не то, что большинство здравомыслящих людей хотят сделать с людьми.

Стволовые клетки человека

Действительно, клонирование человека (репродуктивное клонирование) запрещено практически во всех странах, где есть ученые и инфраструктура для выполнения такой задачи. Но на самом деле для большинства целей нам не нужно заходить так далеко, чтобы клонирование было полезно для людей. Нам нужны клетки, которые могут превратиться во множество других типов клеток. Это клетки, которые известны как стволовые клетки, и они метафорически находятся на вершине эпигенетического ландшафта Уоддингтона. Причина, по которой мы нуждаемся в таких клетках, кроется в природе заболеваний, которые являются основными проблемами в развитых странах мира.

В богатых частях нашей планеты болезни, которые убивают большинство из нас, являются хроническими. Им требуется много времени, чтобы развиться, и часто им требуется много времени, чтобы убить нас, когда они это делают. Возьмем, к примеру, сердечную болезнь – если кто-то переживает первоначальный сердечный приступ, он не обязательно когда-нибудь снова вернется к совершенно здоровому образу жизни, а значит и к здоровому сердцу. Во время приступа некоторые клетки сердечной мышцы (кардиомиоциты) могут испытывать недостаток кислорода и погибать. Мы могли бы представить себе, что это не будет проблемой, так как, конечно же, сердце может создавать замещающие клетки? В конце концов, если мы сдаем кровь, наш костный мозг может сделать больше красных кровяных телец. Точно так же мы должны нанести очень много повреждений печени, прежде чем она перестанет регенерировать и восстанавливать себя. Но сердце совсем другое. Кардиомиоциты называются "окончательно дифференцированными" – они опустились прямо на дно Уоддингтонского холма и застряли в определенном желобе. В отличие от костного мозга или печени, сердце не имеет доступного резервуара менее специализированных клеток (сердечных стволовых клеток), которые могли бы превратиться в новые кардиомиоциты.

https://www.shutterstock.com/image-vector/human-heart-anatomy-form-lines-triangles-1064030180?irgwc=1&utm_medium=Affiliate&utm_campaign=Pixabay+GmbH&utm_source=44814&utm_term=https%3A%2F%2Fpixabay.com%2Fru%2Fimages%2Fsearch%2F%25D0%25A1%25D1%2582%25D0%25B2%25D0%25BE%25D0%25BB%25D0%25BE%25D0%25B2%25D1%258B%25D0%25B5%2520%25D0%25BA%25D0%25BB%25D0%25B5%25D1%2582%25D0%25BA%25D0%25B8%2520%25D1%2587%25D0%25B5%25D0%25BB%25D0%25BE%25D0%25B2%25D0%25B5%25D0%25BA%25D0%25B0%2F
https://www.shutterstock.com/image-vector/human-heart-anatomy-form-lines-triangles-1064030180?irgwc=1&utm_medium=Affiliate&utm_campaign=Pixabay+GmbH&utm_source=44814&utm_term=https%3A%2F%2Fpixabay.com%2Fru%2Fimages%2Fsearch%2F%25D0%25A1%25D1%2582%25D0%25B2%25D0%25BE%25D0%25BB%25D0%25BE%25D0%25B2%25D1%258B%25D0%25B5%2520%25D0%25BA%25D0%25BB%25D0%25B5%25D1%2582%25D0%25BA%25D0%25B8%2520%25D1%2587%25D0%25B5%25D0%25BB%25D0%25BE%25D0%25B2%25D0%25B5%25D0%25BA%25D0%25B0%2F

Таким образом, долгосрочная проблема, которая следует за сердечным приступом, заключается в том, что наши тела не могут создавать новые клетки сердечной мышцы. Тело делает единственное, что оно может и заменяет мертвые кардиомиоциты соединительной тканью, и сердце никогда не будет биться совсем так же, как это было раньше.

Наука
7 млн интересуются