Плохие карты для клонов
У Долли было много братьев и сестер, но, к сожалению, ни один из них не выжил. До рождения знаменитой овцы-клона был долгий путь, потому что большинство попыток клонирования терпят неудачу. Плоды либо умирают рано, либо вырастают до неестественных размеров. По-видимому, за эти неудачи ответственны различные факторы: в то время как шансы клона на выживание зависят от его генетической структуры, метод клонирования вызывает гигантизм. 5 июля 1996 года «Долли» увидела свет и сразу же начала свое триумфальное шествие по науке. Его создателю, Иану Уилмуту из Рослинского института в Эдинбурге, удалось клонировать первое взрослое млекопитающее вместе с овцой. Техника довольно проста: возьмите яйцеклетку, удалите ядро и вставьте вместо него ядро взрослой клетки организма. Если повезет, ядро в новом окружении вспомнит все свое генетическое наследие - оно снова станет тотипотентным - и вырастет в новый эмбрион. Создается клон - т.е. близнец - донора клетки тела.
Но то, что звучит так просто, обычно оказывается немного сложнее. «Удачи» часто не хватает: Ян Уилмут израсходовал почти 300 овечьих яйцеклеток, чтобы первоначально произвести 29 эмбрионов из пробирки. Из них выжил только один: Долли. И на сегодняшний день низкая выживаемость клонов мало изменилась. Почти все умирают до рождения в результате серьезных физических дефектов, например, сердечно-сосудистой или дыхательной систем. Другие клонированные зародыши умирают от загадочной формы гигантизма - явления, которое ученые называют синдромом большого потомства.
Что стоит за этой загадочной гибелью клонов? Чтобы разгадать тайну, исследовательская группа Рудольфа Йениша из Института биомедицинских исследований Уайтхеда в Кембридже клонировала мышей. Для этого они взяли эмбриональные стволовые клетки разного генетического происхождения: первая была инбредной линией с одинаковым генетическим составом от отца и матери - они были гомозиготными. Вторая группа произошла от скрещивания - их гены оказались гетерозиготными. Для обеих групп ученые использовали разные методы клонирования: либо брали ядро стволовой клетки и помещали его в энуклеированную яйцеклетку, либо вводили целые стволовые клетки в раннюю эмбриональную стадию - бластоцисту, - где они могли развиваться в эмбрионы..
Ученые обнаружили две разные причины высокой смертности и ненормального размера клонов: независимо от метода клонирования выжили только мыши, полученные в результате скрещивания. У инбредных животных не было шансов - в основном они гибли от отказа дыхательной системы.
С синдромом большого потомства дело обстояло иначе: явление возникало только при «классическом» клонировании, когда переносились клеточные ядра стволовых клеток. Напротив, целые стволовые клетки, которые ученые перенесли в бластоцисты, развились в эмбрионы нормального размера.
По-видимому, техника клонирования как таковая вызывает аномальный рост клонов, в то время как хорошие шансы на выживание гетерозиготных клонов указывают на генетическую причину гибели клонов. «В клетках скрещенных мышей могут быть специфические «гены выживания», которые защищают от вредного воздействия метода клонирования», - предполагает Кевин Эгган из группы. «Гонка по выявлению этих генов может начаться».