Морские ежи, коты и собаки: кого пытался клонировать человек

Морские ежи

Биологи давно заметили: личинки морских ежей клонируют себя сами, когда чувствуют опасность. Если рядом появляется крупный хищник, личинка либо отращивает почку, из которой вырастает полноценный эмбрион, либо просто делится надвое. Две мелкие особи меньше привлекают рыб, а дублированный генетический материал получает больше шансов на выживание.

Но в историю науки эти иглокожие вошли не из‑за своей природной способности. Именно на них немецкий биолог Ханс Дриш провел первые успешные эксперименты по искусственному клонированию. В 1885 году он начал изучать развитие зародышей на примере морских ежей и других животных с крупными яйцеклетками. Дриш отделял друг от друга клетки эмбриона на стадии двух и четырех клеток. Результат ошеломил: каждая изолированная клетка развивалась в полноценную личинку. А в 1902 году ученый вырастил из таких половинок двух взрослых особей.

Овечка Долли

Долли появилась на свет 5 июля 1996 года в институте Рослин в Шотландии, но миру о ней рассказали только через семь месяцев. Как Белка и Стрелка — не первые животные в космосе, так и Долли не была ни первым клоном, ни первым клонированным млекопитающим. До нее ученые уже получали генетические копии лягушек, мышей, коров и овец. Но эксперимент с Долли стал поворотным моментом.

Все дело в материале для клонирования. До этого исследователи переносили в яйцеклетку ядра, взятые либо из другой яйцеклетки, либо из клеток эмбриона. Кит Кэмпбелл и Ян Уилмат — руководители проекта — впервые использовали ядро из замороженной клетки молочной железы взрослой шестилетней овцы финской дорсетской породы. Они доказали: даже специализированная клетка взрослого животного сохраняет всю генетическую информацию, способную дать начало новому организму.

Успех дался дорого. Из 277 пересаженных яйцеклеток сформировалось лишь 29 зародышей, а родилась одна овца. Долли прожила 6,5 лет, дав жизнь шестерым ягнятам, но все это время страдала от артрита и болезни легких. В 2003 году ветеринары усыпили ее. Сейчас чучело Долли хранится в Национальном музее Шотландии в Эдинбурге.

Кошки и собаки

После Долли клонирование перестало быть уделом только академических лабораторий. В некоторых странах оно превратилось в бизнес. В 2001 году ученые Техасского университета A&M впервые клонировали кошку. Они назвали ее CopyCat, или просто Си-Си. 

Через четыре года южнокорейские ученые создали первую в мире копию собаки — африканскую борзую по кличке Снаппи. Собаки оказались гораздо более сложными для клонирования, чем кошки: их репродуктивная система требует точной синхронизации гормональных циклов. Из более чем тысячи эмбрионов выжил только один щенок. 

Сегодня компании в США, Китае и Южной Корее предлагают клонирование домашних питомцев. В 2019 году житель Пекина, потеряв своего котенка по кличке Чеснок, решил заказать его копию. Китайская фирма задействовала четыре суррогатных кошки и потратила на проект 40 зародышей. Но успешно завершилась только одна беременность. Котенок родился в июле 2019 года и стал первым домашним котом, клонированным в Китае.

У дубликата оказалась более светлая шерсть, другой цвет глаз, а главное — пропало темное пятнышко на подбородке, которое делало оригинального кота особенным. Но заказчик признал, что наука не может воспроизвести все до мельчайших деталей. Как сложилась судьба клонированного Чеснока, история умалчивает.

Лошади

До начала 2000-х годов лошади оставались недоступными для клонирования. Их эмбрионы плохо приживаются в матке после пересадки, а процесс получения зрелых яйцеклеток требует тонкого хирургического вмешательства. Первый успех пришел в 2003 году: итальянские исследователи представили миру жеребенка по кличке Прометея. Она стала первым клонированным представителем семейства лошадиных.

Настоящий бум начался, когда технологией заинтересовались коннозаводчики. Элитные скакуны часто не успевают оставить потомство — их кастрируют в раннем возрасте, чтобы они лучше показывали себя на соревнованиях, либо они теряют репродуктивную функцию из‑за травм. Клонирование позволило получать точные генетические копии чемпионов. В 2010 году в Аргентине появился на свет клон пони по кличке Креолито, а в США одна из компаний клонировала несколько жеребцов — победителей родео и скачек.

Технология позволяет обойти естественное бесплодие и сохранить уникальные гены. Сегодня клонированные лошади участвуют в соревнованиях наравне с обычными, хотя международные ассоциации до сих пор спорят, стоит ли допускать их к престижным турнирам.

Обезьяны

Приматы долгое время считались почти невозможными для клонирования. Их эмбрионы развиваются по особым механизмам: после переноса ядра клетки часто теряют важные белки, отвечающие за деление. Многие исследователи пытались повторить успех Долли на обезьянах, но безуспешно.

Прорыв совершили китайские ученые из Шанхайского института нейронаук в 2017 году. Они создали двух самок макак-крабоедов — Чжун Чжун и Хуа Хуа. Команда под руководством Цянь Сунь применила ту же технологию переноса ядра соматической клетки, но добавила несколько ухищрений. Они ввели специальные маркеры, которые помогли отследить поведение хромосом во время деления, и использовали новый тип микроскопа для более точных манипуляций. Кроме того, добавили специальные вещества, предотвращающие потерю важных клеточных белков.

Чжун Чжун и Хуа Хуа родились здоровыми. Ученые отправили их в инкубатор, а позже передали на воспитание суррогатным матерям. В дальнейшем обезьяны участвовали в исследованиях неврологических заболеваний. Успех подогрел этические споры: если клонировать обезьян можно, то до человека — всего шаг. Пока что законодательство большинства стран запрещает репродуктивное клонирование людей, но технически китайский эксперимент доказал, что и оно, вероятно, осуществимо.