Клон из замороженных мозгов
Японцам удалось клонировать мышь, пролежавшую 16 лет в обычном морозильнике. Появилась надежда клонировать мамонтов и «Ледяного человека». Если понравилось мясо из морозильника, можно клонировать давшую его корову. Лучше всего для клонирования подходят мозг и почки.
Несмотря на благословение со стороны Римско-католической церкви на создание аналогов эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи, биотехнологии всего мира не останавливают работу по совершенствованию методов и техник клонирования. Они надеются, что рано или поздно настанет и их звездный час.
Очередная успешная работа, выполненная Тэрухико Вакаямой и его коллегами, не имеет отношения к терапевтическому и уж тем более репродуктивному клонированию человека. Но для общества может значить куда больше, чем десятки сугубо фундаментальных публикаций, посвященных деталям этого биотехнологического процесса.
Ученым удалось клонировать мышь, воспользовавшись генетическим материалом грызуна, пролежавшего 16 лет в стандартном морозильнике при температуре –20 по Цельсию.
Клонированный мышонок (слева), полученный из клеток мозга, размороженных после 16 лет пребывания его обладателя в морозильнике. Изначально у показанного на этом фото «мозгового» мышонка были три брата, однако один умер сразу после рождения от отказа дыхания, а ещё одного через день съела суррогатная мать; один остался и тоже дожил до совершеннолетия. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Сам термин «клонирование» означает создание организма с абсолютно совпадающим геномом. Но после создания овечки Долли 12 лет назад под этим подразумевают, по сути, лишь один способ подобного «воспроизведения»: перенос ядра обычной клетки тела в яйцеклетку без ядра с последующей пересадкой внутрь будущей матери. Несмотря на кажущуюся «высокотехнологичность» процесса, на деле основную работу берет на себя цитоплазма яйцеклетки. Это ей удается каким-то образом изменить процессы, идущие внутри ядра, и заставить его делиться, как будто яйцеклетку только что оплодотворили, превратив в зиготу.
Саму зиготу вовсе не всегда переносят в материнский организм. Можно заставить её делиться in vitro, и тогда в руках исследователей окажется замечательный материал для выделения эмбриональных стволовых клеток. Из него потом можно вырастить отдельные ткани, а в будущем – и целые органы, идеально подходящие донору клеточного ядра. Необязательно и чтобы «пустая» яйцеклетка и ядро с геномом принадлежали одному и тому же виду: например, британские ученые пересаживают ядра человеческих клеток в лишённые яйцеклетки коровы.
Использование замороженного материала тоже не в новинку: в 2004 году южноазиатские быки бантенги были клонированы из замороженных клеток, да и при процедуре экстракорпорального оплодотворения можно использовать замороженные сперматозоиды, а с недавнего времени – и яйцеклетки. Но для сохранения жизнеспособности клетки необходимо быстро охлаждать по специальной программе до температуры жидкого азота, с добавлением соответствующих реактивов, препятствующих образованию губительных кристаллов льда.
«Старший» среди клонированных из размороженного мозга мышат (крайний справа) не только дожил до совершеннолетия, но и оказался вполне успешным папашей: все мышата на фото – плод союза самца с чёрной самкой слева. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Вакаяма и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences резонно рассудили, что для клонирования беспокоиться о целостности всей клетки вовсе не обязательно. Поэтому они воспользовались классической методикой, описываемой классической для биологов формулой, которую едва ли стоит читать защитникам животных: «Подготовим мышь к эксперименту. Из полученной кашицы…»
Порции кашицы учёные приготовили отдельно из разных органов пролежавшей 16 лет в морозилке мыши. Из каждой порции взвеси выделили ядра, а затем перенесли их в донорские яйцеклетки, часть из которых поместили в мышек – «суррогатных матерей», а часть оставили развиваться в пробирке.
Из 1606 выделенных ядер Вакаяме удалось получить 1100 активированных яйцеклеток, давших впоследствии 13 здоровых мышей и 34 клеточные линии.
Эти «потери» хотя и кажутся большими, но на самом деле в разы меньше тех, с которыми сталкивались разработчики технологии на тех же самых этапах развития зиготы.
Биотехнологии не только продемонстрировали техническую возможность такого эксперимента, но и сравнили пригодность для этого разных тканей.
Лучше всего для создания клонов подходят головной мозг, кровь из хвостовой вены, поджелудочная железа и почки.
А вот костный мозг, тимус, селезенка, сердце, печень и кишечник обладают ядрами с низкой эффективностью переноса.
Донор, из тканей которого были получены мышата, перед разморозкой, разделкой и превращением его органов в «кашицу». //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Таким вот странным образом получила поддержку немного забытая в последнее время технология замораживания старых или безнадежно больных людей целиком. Кроме того, теперь ученые планируют подыскать в запасниках палеонтологов подходящий замороженный материал для своей работы.
Впрочем, говорить о перспективах клонирования мамонта или того же Отци преждевременно: ведь даже целых кусков быстро разрушающейся ДНК недостаточно – необходимы десятки неизмененных ядер, выделить которые из давно погибших животных весьма проблематично.
Японцам удалось клонировать мышь, пролежавшую 16 лет в обычном морозильнике. Появилась надежда клонировать мамонтов и «Ледяного человека». Если понравилось мясо из морозильника, можно клонировать давшую его корову. Лучше всего для клонирования подходят мозг и почки.
Несмотря на благословение со стороны Римско-католической церкви на создание аналогов эмбриональных стволовых клеток из клеток кожи, биотехнологии всего мира не останавливают работу по совершенствованию методов и техник клонирования. Они надеются, что рано или поздно настанет и их звездный час.
Очередная успешная работа, выполненная Тэрухико Вакаямой и его коллегами, не имеет отношения к терапевтическому и уж тем более репродуктивному клонированию человека. Но для общества может значить куда больше, чем десятки сугубо фундаментальных публикаций, посвященных деталям этого биотехнологического процесса.
Ученым удалось клонировать мышь, воспользовавшись генетическим материалом грызуна, пролежавшего 16 лет в стандартном морозильнике при температуре –20 по Цельсию.
Клонированный мышонок (слева), полученный из клеток мозга, размороженных после 16 лет пребывания его обладателя в морозильнике. Изначально у показанного на этом фото «мозгового» мышонка были три брата, однако один умер сразу после рождения от отказа дыхания, а ещё одного через день съела суррогатная мать; один остался и тоже дожил до совершеннолетия. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Сам термин «клонирование» означает создание организма с абсолютно совпадающим геномом. Но после создания овечки Долли 12 лет назад под этим подразумевают, по сути, лишь один способ подобного «воспроизведения»: перенос ядра обычной клетки тела в яйцеклетку без ядра с последующей пересадкой внутрь будущей матери. Несмотря на кажущуюся «высокотехнологичность» процесса, на деле основную работу берет на себя цитоплазма яйцеклетки. Это ей удается каким-то образом изменить процессы, идущие внутри ядра, и заставить его делиться, как будто яйцеклетку только что оплодотворили, превратив в зиготу.
Саму зиготу вовсе не всегда переносят в материнский организм. Можно заставить её делиться in vitro, и тогда в руках исследователей окажется замечательный материал для выделения эмбриональных стволовых клеток. Из него потом можно вырастить отдельные ткани, а в будущем – и целые органы, идеально подходящие донору клеточного ядра. Необязательно и чтобы «пустая» яйцеклетка и ядро с геномом принадлежали одному и тому же виду: например, британские ученые пересаживают ядра человеческих клеток в лишённые яйцеклетки коровы.
Использование замороженного материала тоже не в новинку: в 2004 году южноазиатские быки бантенги были клонированы из замороженных клеток, да и при процедуре экстракорпорального оплодотворения можно использовать замороженные сперматозоиды, а с недавнего времени – и яйцеклетки. Но для сохранения жизнеспособности клетки необходимо быстро охлаждать по специальной программе до температуры жидкого азота, с добавлением соответствующих реактивов, препятствующих образованию губительных кристаллов льда.
«Старший» среди клонированных из размороженного мозга мышат (крайний справа) не только дожил до совершеннолетия, но и оказался вполне успешным папашей: все мышата на фото – плод союза самца с чёрной самкой слева. //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Вакаяма и соавторы публикации в Proceedings of The National Academy of Sciences резонно рассудили, что для клонирования беспокоиться о целостности всей клетки вовсе не обязательно. Поэтому они воспользовались классической методикой, описываемой классической для биологов формулой, которую едва ли стоит читать защитникам животных: «Подготовим мышь к эксперименту. Из полученной кашицы…»
Порции кашицы учёные приготовили отдельно из разных органов пролежавшей 16 лет в морозилке мыши. Из каждой порции взвеси выделили ядра, а затем перенесли их в донорские яйцеклетки, часть из которых поместили в мышек – «суррогатных матерей», а часть оставили развиваться в пробирке.
Из 1606 выделенных ядер Вакаяме удалось получить 1100 активированных яйцеклеток, давших впоследствии 13 здоровых мышей и 34 клеточные линии.
Эти «потери» хотя и кажутся большими, но на самом деле в разы меньше тех, с которыми сталкивались разработчики технологии на тех же самых этапах развития зиготы.
Биотехнологии не только продемонстрировали техническую возможность такого эксперимента, но и сравнили пригодность для этого разных тканей.
Лучше всего для создания клонов подходят головной мозг, кровь из хвостовой вены, поджелудочная железа и почки.
А вот костный мозг, тимус, селезенка, сердце, печень и кишечник обладают ядрами с низкой эффективностью переноса.
Донор, из тканей которого были получены мышата, перед разморозкой, разделкой и превращением его органов в «кашицу». //National Academy of Sciences, PNAS 2008
Таким вот странным образом получила поддержку немного забытая в последнее время технология замораживания старых или безнадежно больных людей целиком. Кроме того, теперь ученые планируют подыскать в запасниках палеонтологов подходящий замороженный материал для своей работы.
Впрочем, говорить о перспективах клонирования мамонта или того же Отци преждевременно: ведь даже целых кусков быстро разрушающейся ДНК недостаточно – необходимы десятки неизмененных ядер, выделить которые из давно погибших животных весьма проблематично.
