Сообщения о разрешении работ по клонированию органов человека, промелькнувшие в средствах массовой информации, звучат интригующе фантастично. К клонированным лягушкам и овечкам вроде бы все уже привыкли. Неужели на подходе штамповка печени, почек, сердца и легких? Давайте разбираться.
Для того чтобы вырастить в лаборатории, к примеру, человеческую почку и успешно пересадить ее пациенту, необходимо решить две проблемы. Первая – проблема отторжения чужеродных клеток и тканей. Зачем делать искусственный орган, если можно взять природный. Высокий, к сожалению, уровень смертности в мире от всевозможных несчастных случаев поставляет материал для подобных пересадок. Беда в том, что иммунная система реципиента (т.е. человека, которому пересадили орган) будет реагировать на чужие клетки так же, как она реагирует на вирусы гриппа или краснухи, – она будет эти клетки убивать. Не будем сейчас вдаваться в тонкости, почему так происходит. На эту тему написано много популярных статей и книг. Существует три способа, которые позволяют проблему отторжения обойти.
Можно подавить иммунитет реципиента специальными лекарствами – иммуносупрессорами. Неплохо для предотвращения отторжения, но в этом случае пациент будет страдать от нежелательных побочных эффектов. В частности, если иммунную систему «выключить», активизируются всевозможные патогенные микроорганизмы, которых в теле любого человека хватает. Каждый из нас представляет собой настоящий ходячий зоопарк, где в клетках сидят различные бактерии, вирусы, всевозможные грибки. Их постоянно держит под контролем иммунная система.
Второй вариант – подобрать орган от такого донора, клетки которого по целому ряду показателей будут напоминать клетки реципиента. Другими словами, надо найти орган-двойник. Для этого в развитых странах мира создаются целые банки данных. Шансов на успех все равно немного. Биологи насчитывают десятки параметров, по которым иммунная система может отличать «своих» от «чужих». Красные кровяные клетки обладают всего двумя белками, наличие или отсутствие которых и создает четыре основные группы крови. Мало кому из неспециалистов известно, что на самом деле таких белков на поверхности клеток найдено уже много десятков, и случайное совпадение их индивидуальной комбинации маловероятно. Поэтому в очереди за нужной для пересадки почкой можно стоять годами.
Наконец, третий путь, наиболее перспективный и наименее разработанный, – создать орган из клеток, которые не отторгаются иммунной системой. Такие клетки существуют. Это некоторые клетки плода. Они еще не успели приобрести специфичные метки, по которым их может распознать и собственная, и чужая иммунные системы. Если провести очень далекую аналогию, то это клетки-детеныши, которых принимают на воспитание любые взрослые иммунные системы. О возможности выращивания таких клеток, взятых на самых ранних стадиях развития эмбриона, в основном и велась в последнее время дискуссия в научных и околонаучных кругах. Однако между выращиванием в массе таких клеток и получением из них органа расстояние примерно такое же, как от первых плавильных печей до космического корабля.
Кстати, «невидимые» для иммунной системы клетки есть и в теле взрослого человека. Например, глубинные клетки кожи. Их можно выделять и выращивать на питательных средах. В результате получаются тонкие лоскутки «искусственной» кожи, которые с успехом используются в противоожоговой терапии в нашей стране и за рубежом.
Мысль о том, что если орган для пересадки нельзя достать, то его надо сделать, высказывал еще в конце 1980-х гг. директор программы по пересадке печени в Бостонской детской больнице доктор Чарльз Ваканти. Однако орган – очень сложная система: он включает множество разнообразных тканей, его пронизывают кровеносные сосуды, нервы. Как воссоздать эту систему и как воспроизвести нужную форму органа в лаборатории? Это вторая и пока практически не решенная проблема на пути создания (клонирования) органов для пересадок.
Кое-какие подходы для ее решения, впрочем, намечаются. Возьмите, например, нос и уши. Их форма создается хрящом, а хрящ устроен достаточно просто. В нем нет ни кровеносных сосудов, ни нервных окончаний. Чтобы получить искусственное ухо, делают следующее. Из пористого полимера отливают нужную форму и «заселяют» ее хондроцитами – клетками, создающими натуральный хрящ. Сами по себе хондроциты выращивать вне организма удается, однако уши и носы в пластиковых чашках не вырастают. Хондроциты сами по себе такие сложные пространственные формы создавать не умеют. Однако им можно помочь, расположив их в пространстве нужным образом. Через некоторое время волокна полимера, из которого был сделан шаблон, рассасываются, и получается «живой» хрящ нужной формы.
Согласитесь, это уже кое-что, хотя до почки или печени еще далеко. Они состоят из разных тканей, и вряд ли удастся «собирать» из них эти органы наподобие того, как на конвейере собирают из отдельных деталей автомобиль. Здесь человеческая и биологическая технологии расходятся. Человеческая техника построена на сборке сложных агрегатов из блоков, которые создаются заранее и отдельно. Биологическая техника основана на постепенном, пошаговом «выращивании» структур из развивающихся зачатков. Никаких заранее созданных частей при этом не существует. Все они формируются в процессе развития. Если ученым удастся заставить выделенные клетки действовать таким же образом, то появится, хотя и отдаленный, шанс на получение сложных искусственных органов вроде печени или почек.
Читайте также: Для определения уровня кислорода в тканях проводят
Наконец, существует еще один путь развития трансплантологии. Вы замечали – человечество научилось летать, но делает оно это совсем не так, как птицы. Самолеты крыльями не машут. Возможен такой путь и в медицине. Более того, он уже постепенно осуществляется. Создан и работает прибор «искусственная почка». Пока живых клеток в нем нет. Но, быть может, в будущем удастся создать этакого «кентавра» – начиненный электроникой орган, в состав которого будут входить живые ткани. Он не будет копией натуральной почки, но функции ее выполнять станет отменно.
Пока все сказанное лишь далекая перспектива, которую, однако, с осторожным оптимизмом можно наметить. До «клонирования», т.е. до массового производства таких сложных органов, как почки, печень или селезенка, еще очень далеко. Поэтому берегите свое здоровье!
Забытое клонирование: почему о сенсации XX века не слышно в последнее время
Клонированию уже почти 4 миллиарда лет, а к нему до сих пор относятся с опаской. Первыми его освоили бактерии — у них создание клона и поныне остается основным способом размножения; затем — растения, которые с помощью своих частей могли вырастить точную копию самих себя. А вот у животных с клонированием, или, чтобы не путать, с бесполым размножением, сложнее: естественные клоны — это однояйцевые близнецы, получившиеся из одной оплодотворенной яйцеклетки. Размножаться представители животного царства предпочитают половым путем, но ученым всегда интересно попробовать что-то новое — например, создать генетически идентичные копии в пробирке. Так и началась история клонирования, о котором мы знаем из фильмов и новостей.
Первые попытки вырастить клона животного предпринимались уже более 150 лет назад, однако большинство из нас ошибочно полагает, что все началось с появления на свет овечки Долли в 1996 году. Это было не первое клонированное животное — почему же именно о ней так много пишут?
Уникальность Долли в том, что ее получили по абсолютно новой технологии — из соматической, а не половой клетки, да еще и взятой не у эмбриона, а у взрослой особи.
До 1996 года при клонировании использовали две яйцеклетки: в одной ядро убивали ультрафиолетом или химическими агентами и перемещали в нее ядро из другой. Затем предпринимались попытки пересадить соматические ядра из эмбриональных клеток — и они увенчались успехом: родились два ягненка.
В случае же с Долли применялся другой подход: ядро, где хранилась генетическая информация о ее «матери», получили из вымени взрослой особи. Клетки были заморожены, поскольку само животное уже умерло. Путь к рождению овечки-клона был непрост: в эксперименте использовали 277 яйцеклеток, в которые перенесли ядра из клеток вымени, из них развилось 29 эмбрионов. А родилась лишь одна Долли, остальные 28 возможных клонов остановились в развитии. Это был первый успешный опыт по пересадке «взрослого» ядра в яйцеклетку.С тех пор удалось создать клонов и других млекопитающих: свиней, хорьков и даже верблюда.
В Америке появилось несколько лабораторий, специализирующихся на коммерческом клонировании. Они предлагали воссоздать любимого питомца после его неминуемой кончины.
Первым «домашним «клоном стала кошечка по кличке Малютка Никки, полученная от 19-летней Никки, почившей за год до эксперимента. Занялась этим компания Genetic Savings & Clone, оценив свои услуги в $50 000. В 2008 году такую же сумму заплатили за создание пяти клонов не менее любимой собаки. Словом, технология отработана — правда, не до конца.
Мы до сих пор не знаем всех механизмов, управляющих развитием эмбриона. Лишь одна Долли на 277 яйцеклеток — маловато, не так ли? Почему зародыши не развиваются?
Вероятно, кое-какие ответы получили китайские ученые в этом году. Две макаки родились в результате клонирования «в стиле Долли» — после пересадки ядра соматической клетки. Ранее такие попытки проваливались, потому что эмбрион никак не развивался. Что же сделали китайские ученые?
Читайте также: Из каких тканей шьют фартуки для парикмахеров
Умы из Поднебесной применили знания из области эпигенетики. Дело в том, что наша жизнь зависит не только от генов, но и от белков, способов укладки ДНК и времени работы, включения и выключения этих генов. «Генетика предполагает, а эпигенетика располагает», выражаясь словами нобелевского лауреата Питера Медавара. Действительно, даже в точности копируя необходимые гены, вы не можете быть уверены, что они заработают так, как нужно. Следует учитывать и дополнительные, эпигенетические факторы.
Так, при клонировании эмбрионов и пересадке соматического ядра исследователи сталкивались с неизбежной проблемой: некоторые гены были уже «запрограммированы» и имели определенную биологическую задачу
К примеру, превратить те или иные клетки в кожу. Ученые нашли способ «обнулить» эти установки: они обработали клетки химическими агентами, которые модифицировали гистоны — белки, отвечающие за укладку ДНК. «Ненужные» гены дезактивировались, «нужные» — стали активными, и из зародышей удалось вырастить двух здоровых макак.
Как и в случае с Долли, попыток было много. Из 127 яйцеклеток получили 109 эмбрионов, 79 из них развились до стадии бластоцисты, когда их можно было пересадить в матку. У доноров прижились только четыре эмбриона, а родились всего две макаки. Конечно, шансы на успех повысились, однако многие биологические механизмы до сих пор неизвестны, из-за чего метод несовершенен.
Тем не менее клонирование активно используется, и даже человека не миновала чаша сия.
Нет-нет, армию клонов еще никто не создал, но в биомедицине применяется терапевтическое клонирование. Как и при создании Долли, можно взять неполовую, соматическую клетку и перенести ее ядро в донорскую яйцеклетку, которая делится и образует бластоцисту — полый шар из эмбриональных клеток. Те из них, что составляют внутренний слой, (так называемые эмбриональные стволовые) обладают огромным потенциалом, именно из них формируется зародыш, а внешние дадут в будущем пуповину и плаценту. Если использовать определенные факторы роста, то можно направить дифференцировку эмбриональных стволовых клеток по нужному пути — например, вырастить искусственную кожу или щитовидную железу.
Терапевтическое клонирование применяют и для лечения людей (но лишь в ряде стран, например в Великобритании или Бельгии), и для исследований. В 2006 году в Австралии была выдана первая в мире лицензия на клонирование человека — разумеется, исключительно в научных целях.
В России все разработки по терапевтическому и репродуктивному клонированию приостановлены: критики метода считают, что разрушение бластоцисты (а без него не получить нужные клетки) сродни уничтожению человеческого эмбриона. Возникает острый этический вопрос, по которому ведутся жаркие и нескончаемые споры: можно ли создавать организм, чтобы разрушить его, даже если это спасет другого человека?
А ведь еще недавно Россия была страной, где разрешалось даже выращивать живых клонов людей.
В мае 2002 года был принят федеральный закон о временном запрете как на репродуктивное (создание полной копии) клонирование человека, так и на терапевтическое (выращивание тканей и органов). Он действовал пять лет, а потом… перестал. Следующие три года клонирование не регулировалось ничем, кроме совести исследователей. Не существовало ни единого закона, ни единой поправки, которые запрещали бы какие-либо манипуляции с эмбрионами и пересадкой ядер. Однако в 2010 году на этот пробел в нашем законодательстве обратили внимание, и Дмитрий Медведев подписывает новый федеральный закон о поправках в старый: теперь клонирование человека в любых целях запрещено, пока не будут приняты нормативные акты, его разрешающие.
Еще в 70 странах действуют похожие запреты — не только из-за несовершенства технологий, но и, разумеется, из-за проблем этического характера.
При переносе ядра в донорскую яйцеклетку, действительно, получается новый организм, правовой статус которого никак не определяется.
При терапевтическом клонировании ученые имеют право выращивать такой эмбрион человека до 14 дней. Этого достаточно, чтобы яйцеклетка образовала бластоцисту. Также именно к 14-му дню появляется первичная полоска — предшественник центральной нервной системы. И тут начинаются разногласия. С точки зрения биологии эмбрион не рассматривается как отдельный организм: он зависит от условий окружающей среды и не способен выжить вне ее. С другой стороны, в этот период становится уместным разговор с позиций морали и этики — ведь из эмбриона может вырасти человек.
Читайте также: Как красить ткань аэрографом
А вот с точки зрения религии с момента создания (или зачатия) эмбрион уже наделен разумом. Следовательно, эксперименты над ним или его разрушение для выделения необходимых клеток — это преступление и попрание эмбрионального права на жизнь.
В 2000 году был принят документ «Основы социальной концепции Русской Православной Церкви». В 12-й главе «Проблемы биоэтики» рассматриваются наиболее дискуссионные вопросы, связанные с абортами, контрацепцией, биомедициной и клонированием, и среди прочего в ней говорится: «Замысел клонирования является несомненным вызовом самой природе человека, заложенному в нем образу Божию, неотъемлемой частью которого являются свобода и уникальность личности. Вместе с тем, клонирование изолированных клеток и тканей организма не является посягательством на достоинство личности и в ряде случаев оказывается полезным в биологической и медицинской практике».
Может показаться, что РПЦ разрешает клонирование в терапевтических целях, но это не так.
Разрушение эмбрионов для получения стволовых клеток, которые затем можно применить для выращивания органов и тканей, запрещено и приравнивается к убийству.
Кстати, религиозные деятели активно критикуют и вспомогательные репродуктивные технологии. Наиболее известен среди них протокол ЭКО, о категорическом неприятии которого заявляет РПЦ: считается, что в этом случае нарушается целостность личности человека, а «расчленяя» оставшиеся в ходе такой процедуры эмбрионы, мы тем самым губим уже зародившуюся жизнь.
И все же одной позиции церкви было бы недостаточно для надлежащего контроля биотехнологической отрасли. Поэтому в 2017 году вступил в силу обладающий наибольшей юридической силой и самый полный в России Федеральный закон «О биомедицинских клеточных продуктах», регулирующий не только правовые, но и многие технологические аспекты. Например, в нем говорится о недопустимости разработки клеточных продуктов путем прерывания процесса развития эмбриона — даже созданного в лабораторных условиях. Это своего рода дополнение к предыдущему мораторию, о котором речь шла выше, — терапевтическое клонирование людей теперь окончательно запрещено.
Итак, создавать двойников человека нельзя нигде, да и технологически это пока невозможно, а клонирование для получения идеально подходящих органов запрещено в большинстве стран. Но панические настроения, связанные с возможным появлением армий клонов, все равно усиливаются. Вызваны они и первобытным страхом, что наши двойники будут быстрее, выше и сильнее обычных людей, и боязнью наказания свыше — за создание рукотворного человека.
Одни опасаются, что у клона не будет души, другие — что она все-таки будет. А если все же случится второе, то как такой человек станет себя ощущать?
Очевидно, что до появления первого клона необходимо будет решить множество задач этического и культурного характера, сформировать определенное отношение общества к людям, родившимся («созданным»? «выращенным»?) подобным образом, позаботиться о том, чтобы они были обеспечены правами и возможностями.
Кстати, мнение, что клоны имеют идентичную с донорской внешность, ошибочно: копируется только геном, а за фенотип, то есть внешний вид, отвечает множество других факторов — например, уже упоминавшаяся эпигенетика или окружающая среда.
Так что об одной фобии можно забыть: миллионы одинаковых людей не окружат вас даже при постоянном клонировании всех и каждого.
Большее удивление вызывает страх быть клонированным. С точки зрения биологии оставить свою точную копию на Земле — значит фактически добиться бессмертия, не физического, но по крайней мере генного. Однако многие противники клонирования с ужасом представляют, что их генетический материал будет жить, когда сами они уже умрут. Обычно те же самые критики запрещают использовать их органы для пересадки. Но если разобраться, то и этот страх на самом деле пустой. Перед вероятным развитием клонирования будет создана соответствующая правовая база и разработана процедура, предполагающая получение согласия от клонируемого. А значит, нечего беспокоиться: пара подписей — и бессмертным станет кто-то другой.
Но это все в будущем. Пока же ученые имеют возможность только выращивать подходящие органы вместо многолетних поисков донора и разрабатывать способы лечения некоторых заболеваний с использованием клонированных клеток. Кажется, это осознали даже писатели-фантасты, которые перестали любезно снабжать общество новыми поводами для беспокойства. Тем не менее технология будет развиваться. И если сейчас нам кажется настоящим чудом рождение макак, то через десяток лет, возможно, и появление более интересных клонов станет обычным делом.
- Свежие записи
- Балкон в многоквартирном доме: является ли он общедомовым имуществом?
- Штраф за остекление балкона в 2022: что это и как избежать наказания
- Штраф за мусор с балкона: сколько заплатить за выбрасывание окурков
- Оформление балконного окна: выбираем шторы из органзы
- Как выбрать идеальные шторы для маленькой кухни с балконом