Как будет работать клонирование человека

[Carder]

Привет, Долли! После клонирования Долли в 1997 году люди опасались, что следующими будут люди.

5 июля 1996 года родилась самая известная овца в современной истории. Ян Уилмут и группа шотландских ученых объявили, что они успешно клонировали овцу по имени Долли .

Если вы поставите Долли рядом с «естественно» зачатой овцой, вы не заметите никаких различий между ними. Фактически, чтобы точно определить единственный важный отличительный фактор между ними, вам придется вернуться ко времени зачатия, потому что эмбрион Долли развился без присутствия сперматозоидов. Вместо этого Долли начинала как клетка от другой овцы, которая была слита с помощью электричества с донорской яйцеклеткой. Всего одна овца - никаких платков.

Хотя рождение Долли ознаменовало невероятный научный прорыв, оно также вызвало вопросы в научном и мировом сообществе о том, что - или кто - может быть «продублировано» в следующий раз. Клонирование овец и других животных показалось некоторым более этически безвредным, чем клонирование людей. В ответ на такую обеспокоенность в Соединенных Штатах президент Клинтон подписал пятилетний мораторий на федеральное финансирование клонирования человека в тот же год, когда прибыла Долли.

Сегодня, спустя более десяти лет после появления Долли, клонирование человека все еще находится в зачаточном состоянии. Хотя технология клонирования улучшилась, этот процесс по-прежнему имеет небольшой процент успеха - от 1 до 4 процентов. При этом наука движется в этом направлении - в ожидании правительственных ограничений.

Ученые клонировали множество животных, включая мышей, овец, свиней, коров и собак. В 2006 году ученые клонировали первые эмбрионы приматов макаки-резуса. Затем, в начале 2008 года, FDA официально признало молоко и мясные продукты клонированных животных и их потомков безопасными для употребления в пищу.

Но что включает в себя клонирование человека и как можно исключить сперму из репродуктивного уравнения?

Создание человеческого клона​

Один, два, три, клон! Упрощенная разбивка того, как работает клонирование.

В январе 2001 года небольшой консорциум ученых во главе с Панайотисом Завосом, бывшим профессором Университета Кентукки, и итальянским исследователем Северино Антинори заявил, что они планируют клонировать человека через два года. Примерно в то же время появились новости об американской супружеской паре, которая планировала заплатить 500 000 долларов компании Clonaid из Лас-Вегаса за клон их умершей малолетней дочери. Ни одно из предприятий не имело документально подтвержденных успехов.

Затем, в 2004 году, южнокорейский ученый Хван Ву Сок объявил, что он и его исследовательская группа клонировали 11 человеческих эмбрионов с целью извлечения стволовых клеток. Однако, проанализировав его работу, комиссия Сеульского национального университета пришла к выводу, что его выводы были ложными. На сегодняшний день не было создано ни одного подтвержденного человеческого клона. Обсуждая клонирование в смысле создания дубликата организма, мы называем его репродуктивным клонированием.

Если репродуктивное клонирование человека продолжится, то основным методом, который, вероятно, будут использовать ученые, будет перенос ядра соматических клеток (SCNT), который является той же процедурой, которая использовалась для создания овцы Долли. Перенос ядра соматической клетки начинается, когда врачи берут яйцеклетку у женщины-донора и удаляют ее ядро, создавая энуклеированную яйцеклетку. Клетка , которая содержит ДНК, берется от человека , который в настоящее время клонировали. Затем энуклеированное яйцо сливается с клеткой клонируемого субъекта с помощью электричества. В результате создается эмбрион, который имплантируется суррогатной матери путем экстракорпорального оплодотворения.

Если процедура прошла успешно, суррогатная мать родит ребенка, который является клоном объекта клонирования, в конце нормального периода беременности. Как упоминалось ранее, вероятность успеха этого типа процедуры невелика, она работает только с одним или двумя из каждых 100 эмбрионов. В конце концов, Долли стала результатом 277 ранее неудачных попыток.

На первый взгляд, клонирование человека может вызвать аналогичную реакцию на гонку космической программы на Луну - новаторское достижение, но что мы можем на самом деле почерпнуть из этого? Реинжиниринг репродуктивного процесса человека заставил многих нервничать из-за того, что клонирование выходит за этические границы науки. Но мы не можем полностью оценить моральную дилемму, не рассмотрев сначала потенциальные преимущества клонирования человека.

Клонирование использует​

В начале повального увлечения клонами некоторые ученые и компании сосредоточились на использовании научно-фантастических аспектов технологии. Например, упомянутые ранее Завос и Антинори стремились разработать клонирование для помощи бесплодным парам - примерно 50 000 долларов за эту услугу. Группа заявила, что процедура будет включать инъекцию клеток бесплодного мужчины в яйцеклетку, которая будет вставлена в матку женщины. Этот ребенок будет выглядеть так же, как его или ее отец. Тогда есть возможность вернуть умерших родственников к жизни. Ныне несуществующая компания Genetics Savings & Clone провела этот тип клонирования мертвой кошки, Маленькой Ники, в 2004 году.
Терапевтическое клонирование является наиболее перспективным в области медицины. Терапевтическое клонирование - это процесс, с помощью которого человеческая ДНК используется для выращивания эмбрионального клона. Однако вместо того, чтобы вставить этот эмбрион в суррогатную мать, его клетки используются для выращивания стволовых клеток. Эти стволовые клетки могут стать основой для индивидуальных наборов для ремонта человека. У них могут расти замещающие органы, такие как сердце, печень и кожа. Их также можно использовать для выращивания нейронов, чтобы вылечить тех, кто страдает синдромом Альцгеймера, Паркинсона или Ретта. А поскольку стволовые клетки будут происходить из клонов эмбрионов с использованием ДНК вашей собственной клетки, ваше тело с готовностью их примет. Для получения более подробной информации о стволовых клетках вы можете прочитать Как работают стволовые клетки.

Вот как работает терапевтическое клонирование:

• ДНК извлекается у больного человека.
• Затем ДНК вставляют в энуклеированную донорскую яйцеклетку.
• Затем яйцо делится, как обычное оплодотворенное яйцо, и образует зародыш.
• Стволовые клетки удаляются из эмбриона.
• Из этих стволовых клеток можно вырастить любой вид ткани или органа для лечения различных недугов и заболеваний.

Однако для клонирования человеческих эмбрионов нужны яйца. Если терапевтическое клонирование начнется всерьез, это может увеличить спрос на такие яйца и потенциально создать дополнительные моральные вопросы в отношении доноров. Говоря об этике, существует множество связанных споров, когда дело доходит до клонирования человека.

Клонирование на пленку
Репродуктивное клонирование человека, вероятно, не станет реальностью в ближайшее время, но вы можете удовлетворить свое любопытство с помощью нескольких отобранных фильмов о клонировании.

• Остров: действие происходит в 2019 году, когда богатые люди держат своих клонов на острове, поэтому, если они когда-нибудь пострадают, они могут просто отобрать часть тела у своего клона, убив его или ее.
• Мальчики из Бразилии: если вам нравится Грегори Пек, вы можете держаться подальше, чтобы сохранить его олдскульный образ лодки мечты. Однако, если вам нравятся фильмы о проектах неонацистского клонирования, приготовьте попкорн!
• Множественность: у Дуга Кинни нет времени ни на что, поэтому он клонирует себя, не сказав своей семье - пусть начнется веселье.

Этика клонирования человека​

Клонирование человека в целях воспроизводства запрещено более чем в 50 странах.

Опросы показали, что немногие американцы одобряют клонирование в репродуктивных целях, хотя многие готовы к терапевтическому клонированию. Правительство США установило стратегические преграды, связанные с клонированием человека, хотя федерального запрета не существует. Во-первых, правительство не будет финансировать исследования, посвященные клонированию человека для воспроизводства. Кроме того, FDA, которое регулирует публичные исследования клонирования, требует, чтобы любой человек в Соединенных Штатах, пытающийся клонировать человека, сначала получил его разрешение. Назначенный президентом Джорджем Бушем Совет по биоэтике единодушно выступил против клонирования в репродуктивных целях.

В некоторых странах за рубежом действуют более строгие стандарты, и более 50 законодательно запретили исследовательские работы по репродуктивному клонированию человека. В Японии, клонирование человека является наказуемым преступлением до 10 лет в тюрьме. Англия разрешила клонирование человеческих эмбрионов только для терапевтических целей. Многие штаты также приняли законы, ограничивающие клонирование.

Хотя правовые ограничения в настоящее время являются одним из сдерживающих факторов для клонирования человека, некоторые ученые считают, что сегодняшние технологии просто не готовы к испытаниям на людях. Ян Уилмут, один из соавторов Долли, даже сказал, что проекты клонирования человека были бы безответственными. Технология клонирования все еще находится на начальной стадии, и почти 98 процентов попыток клонирования заканчиваются неудачей. Эмбрионы либо не подходят для имплантации в матку, либо умирают через некоторое время во время беременности или вскоре после рождения.

Те клоны, которые выживают, страдают генетическими аномалиями. Клетки-клоны могут стареть быстрее, сокращая продолжительность их жизни, как это случилось с Долли. Некоторые клоны были рождены с дефектным сердцем, проблемами с легкими, диабетом, осложнениями со стороны кровеносных сосудов и нарушенной иммунной системой. Один из наиболее известных случаев связан с клонированной овцой, которая родилась, но страдала от хронической гипервентиляции, вызванной деформированными артериями, ведущими к легким.

Противники клонирования отмечают, что, хотя мы можем усыпить дефектных клонов других животных, с моральной точки зрения, если это произойдет в процессе клонирования человека. Сторонники клонирования отвечают, что теперь стало легче выделить дефектные эмбрионы до того, как они имплантированы матери. В 2005 году Организация Объединенных Наций попыталась провести глобальный запрет на клонирование человека, но безуспешно из-за разногласий по поводу того, следует ли включать терапевтическое клонирование. На данный момент клонирование человека остается в тупике как с научной точки зрения, так и с точки зрения государственной политики - будущее клонирования человека, вероятно, будет зависеть от того, какая сторона уступит первой.

 

[chushpan]

Давайте разберем тему клонирования человека максимально подробно, рассмотрев все аспекты: от научных методик и исторического контекста до технических барьеров, этических дилемм и правового статуса.

1. Что такое клонирование? Определение и типы​

Клонирование — процесс создания генетически идентичной копии биологического организма. В контексте человека речь идет о создании индивида или биологических тканей, имеющих тот же набор генов, что и донор.

Существует два принципиально разных типа клонирования человека:

• Репродуктивное клонирование: Цель — рождение живого человека-клона.
• Терапевтическое клонирование: Цель — создание эмбрионов для получения стволовых клеток, а не для рождения ребенка.

2. Репродуктивное клонирование человека: Методика SCNT​

Наиболее вероятный метод для репродуктивного клонирования — Перенос ядра соматической клетки (Somatic Cell Nuclear Transfer, SCNT). Именно он был использован для создания овечки Долли в 1996 году.

Детальное описание процесса:
Шаг 1: Подготовка биоматериала

• Соматическая клетка донора: Берут любую клетку тела человека, которого хотят клонировать (например, фибробласт из кожи). Ключевой момент — в ядре этой клетки содержится полный диплоидный (46 хромосом) генетический материал донора.
• Яйцеклетка (ооцит): Получают яйцеклетку от женщины-донора. Её главная ценность — цитоплазма, богатая питательными веществами, митохондриями и факторами, способными "перепрограммировать" ядро.

Шаг 2: Энуклеация (удаление ядра)

• С помощью микроскопа и тончайших инструментов из яйцеклетки женщины-донора аккуратно извлекают и удаляют её собственное ядро, а с ним и её генетический материал (23 хромосомы). Остается "пустая" яйцеклетка, содержащая только цитоплазму и митохондрии с их собственной мтДНК.

Шаг 3: Перенос ядра

• Ядро из соматической клетки донора вводят в энуклеированную яйцеклетку. Это можно сделать двумя способами:
  1. Прямая инъекция ядра микроиглой.
  2. Слияние целой соматической клетки с яйцеклеткой с помощью электрического импульса.

Шаг 4: Активация

• Чтобы запустить процесс деления, яйцеклетку с новым ядром стимулируют. Электрический ток или химические вещества "обманывают" её, заставляя поверить, что она была оплодотворена сперматозоидом. Это инициирует каскад биохимических реакций, и зигота начинает делиться.

Шаг 5: Развитие эмбриона и имплантация

• В течение 5-7 дней активированная яйцеклетка развивается in vitro (в пробирке) до стадии бластоцисты — полого шарика из примерно 100-150 клеток.
• Этот эмбрион переносят в матку суррогатной матери, где в случае успешной имплантации он продолжает развитие.

Генетический результат:
Родившийся ребенок будет иметь 99.9% генетической идентичности с донором ядра соматической клетки. Неидентичность возникает из-за:

1. Митохондриальной ДНК (мтДНК): Она наследуется от донора яйцеклетки.
2. Эпигенетических факторов: О них речь пойдет ниже.

3. Терапевтическое клонирование: Цели и процесс​

Процесс начинается абсолютно так же, как и при репродуктивном клонировании (шаги 1-4 по SCNT). Ключевое различие — в судьбе эмбриона.

Шаг 5 (отличие): Получение стволовых клеток

• Эмбриону дают развиться до стадии бластоцисты.
• Вместо имплантации в матку, у него извлекают внутреннюю клеточную массу — группу клеток, из которых в нормальных условиях развился бы весь организм.
• Эти клетки плюрипотентны — они могут превратиться в любую клетку тела (нейроны, клетки печени, мышц и т.д.).
• Эмбрион при этом разрушается и погибает.

Применение полученных стволовых клеток:

• Моделирование болезней: Ученые могут создать линии клеток с генетическими дефектами (например, с болезнью Хантингтона) и изучать их развитие в чашке Петри.
• Клеточная терапия: Выращенные из стволовых клеток нейроны, кардиомиоциты или инсулин-продуцирующие клетки можно пересадить пациенту-донору. Так как они генетически идентичны, не произойдет отторжения.
• Тестирование лекарств: На выращенных тканях можно проверять эффективность и токсичность новых препаратов.

4. Технические препятствия и риски: Почему это так сложно?​

Даже если игнорировать этику, наука сталкивается с колоссальными проблемами.

1. Чудовищно низкая эффективность: Процесс крайне неэффективен. У животных успешными являются менее 1-3% попыток SCNT. Овечка Долли была единственным успешным результатом из 277 попыток.
2. Синдром большого потомства (Large Offspring Syndrome): У клонированных животных часто наблюдается аномально большой размер при рождении, что приводит к тяжелым родам и смерти матери и/или плода.
3. Эпигенетические ошибки — главная проблема.
   • Что это? ДНК в зрелой соматической клетке "упакована" и помечена специальными метками (метилирование, ацетилирование гистонов). Эти метки (эпигеном) определяют, какие гены активны в клетке кожи, а какие "выключены".
   • В чем ошибка? Цитоплазме яйцеклетки нужно всего за несколько часов "стереть" эти метки и вернуть ядро в эмбриональное, плюрипотентное состояние. Этот процесс репрограммирования проходит неидеально. Многие гены, которые должны быть активны в эмбрионе, остаются "спящими", а ненужные — наоборот, работают.
   • Последствия: Это приводит к неправильному развитию органов, метаболическим нарушениям и раку.
4. Проблема теломер:
   • Теломеры — это "защитные колпачки" на концах хромосом, которые укорачиваются с каждым делением клетки. Когда они становятся слишком короткими, клетка стареет и умирает.
   • Есть опасения, что клон может унаследовать короткие теломеры от взрослой клетки-донора и родиться биологически "старым". Хотя у Долли теломеры были короче нормы, последующие клоны иногда имели нормальную длину теломер, показывая, что процесс не до конца изучен.
5. Высокий уровень выкидышей и мертворождений: Большинство клонированных эмбрионов животных погибают на разных стадиях беременности из-за нарушений в развитии плаценты и самого плода.

5. Этические, социальные и юридические аспекты​

Эта область является полем ожесточенных споров.

Этические дилеммы:

• Статус эмбриона: Терапевтическое клонирование требует уничтожения человеческого эмбриона на 5-6 день. Для многих религиозных и философских систем эмбрион с момента зачатия является полноценной человеческой личностью, и его уничтожение приравнивается к убийству.
• Безопасность и согласие: Проводить репродуктивное клонирование на людях — значит сознательно подвергать будущего ребенка огромному риску врожденных уродств, болезней и ранней смерти. Этот ребенок не может дать на это согласие.
• Идентичность и психология клона: Каково это — быть генетической копией другого человека? Возможны тяжелые психологические проблемы: чувство потери уникальности, давление ожиданий, нарушение самоидентификации.
• Социальное неравенство и инструментализация: Технология может стать инструментом для богатых: "копирование" талантливых людей, создание "запасных частей" для себя или суррогатов для органов. Это приведет к новой форме рабства и дискриминации.
• Разрушение традиционной семьи: Клонирование стирает традиционные роли родителей. Донор ядра является генетическим родителем, донор яйцеклетки — митохондриальным, а суррогатная мать — биологической, выносившей ребенка.

Правовой статус:

• Репродуктивное клонирование человека запрещено законодательно в более чем 70 странах, включая Россию, США (на уровне федерального финансирования), все страны Евросоюза, Китай и многие другие.
• Международные организации, такие как ООН, призывают к всемирному запрету.
• Терапевтическое клонирование законодательно разрешено в ряде стран (Великобритания, Швеция, Южная Корея, Япония, отдельные штаты США), но с жестким регулированием. Во многих других странах (например, в Германии, Италии) оно запрещено.

6. Альтернативы и будущее​

Наука не стоит на месте, и появляются технологии, которые могут обойти как технические, так и этические барьеры.

• Индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPSC): Нобелевская премия 2012 года. Зрелые клетки кожи можно "перепрограммировать" обратно в эмбриональное состояние с помощью введения всего четырех генов. Это позволяет получать пациент-специфичные стволовые клетки без создания и уничтожения эмбриона. iPSC — главная альтернатива терапевтическому клонированию.
• Слияние с эмбриональными стволовыми клетками: Новые методы позволяют "омолаживать" ядро соматической клетки, сливая ее с существующей эмбриональной стволовой клеткой, что может решить проблему репрограммирования.

Заключение​

Клонирование человека — это не фантастика, а сложная биотехнологическая процедура, теоретически возможная, но на практике блокируемая совокупностью непреодоленных технических барьеров, глубоких этических противоречий и жестких юридических запретов.

Репродуктивное клонирование сегодня рассматривается научным сообществом как безответственное и опасное деяние. Терапевтическое клонирование, несмотря на свой потенциал в медицине, остается этически спорным и постепенно вытесняется более перспективными и менее противоречивыми технологиями, такими как iPSC.

Таким образом, в обозримом будущем клонирование человека будет оставаться предметом интенсивных научных дискуссий, биоэтических дебатов и строгого законодательного регулирования, а не рутинной медицинской практикой.