пятница, 14 июня 2013 г.

Кофе для эмбриона

В последние десятилетия генная инженерия шагнула так далеко, что клонирование овечки, макаки или кролика в научной среде стало чуть ли не обыденным делом. Другое дело - клонирование человека. Точное воспроизведение человеческого индивида до последнего времени оставалось для ученых привлекательной, но нереализованной возможностью. Однако научно-технический прогресс делает самые смелые идеи реальностью. С величайшим научным открытием можно поздравить исследователей Орегонского университета науки и здоровья, которые объявили об успешно проведенном эксперименте по клонированию эмбриона человека.


Предвосхищая вопрос о законности данного мероприятия (создание человеческих копий во многих странах находится под запретом), отметим, что клонирование клонированию рознь. Все зависит от направленности подобных манипуляций: искусственное воспроизводство человеческого существа может рассматриваться как способ размножения (репродуктивное клонирование), а может осуществляться исключительно по медицинским надобностям, например, в целях регенерации органов того же человека или производства лекарственных препаратов. Эта «терапевтическая» разновидность клонирования не рассматривает создание полноценной человеческой копии, задачей процесса, который методологически протекает без использования матки-донора, является получение стволовых клеток. Именно разработками в области выращивания этого «строительного материала» и занималась группа ученых из Орегона. Главным объектом их исследований является не плод со сформировавшейся нервной системой, а лишь эмбриональные клетки на стадии бластоцисты.

Теперь, когда морально-этические вопросы сняты, поговорим о самой сути эксперимента. Для создания клонированных эмбрионов исследователи из Орегона использовали технологию, опробованную еще в ходе эксперимента со знаменитой овечкой Долли. Тогда, в 1996-м году, ученые удалили из донорской яйцеклетки животного ДНК и поместили туда ДНК из клетки кожи. Затем на трансформированную клетку стали воздействовать электричеством, чтобы заставить ее делиться. То же самое сейчас проделали ученые из Орегонского университета, только вместо клеток животного они использовали человеческий материал, а вместо стимуляции электрическими разрядами прибегли к использованию кофеина, который обладает способностью подавлять активность ферментов протеин-фосфатаз. Ученые уже успешно применяли эту добавку для активации гибридных клеток приматов. Кофеин, добавленный в среду яйцеклетки после переноса в нее ядра соматической клетки, запустил процесс активного клеточного деления.

Статья с подробным описанием эксперимента по переносу ядер соматических клеток тела человека в яйцеклетку и получению эмбриональных стволовых клеток (ЭСК) вышла 15 мая 2013-го года в журнале Cell. Отметим, руководителем знаменательного проекта является Шухрат Миталипов, родившийся в Алма-Ате, защитившийся в Москве, а с 1995-го года работающий в США в Центре по изучению приматов. С обезьян ученый, собственно, и начал свои эксперименты по клонированию. В 2007-м году ему удалось успешно клонировать эмбрионы макаки, однако вырастить из них полноценных особей он так и не смог. Что ж, зато сейчас та неудача Миталипову оказалась только на руку: она подтверждает, что подобные эксперименты не могут привести к созданию людей-клонов, а вот для получения стволовых клеток данная технология вполне годится.

Вообще, до последнего времени основными источниками получения стволовых клеток для нужд медицины являлись костный мозг и пуповинная кровь. Все попытки добыть стволовые клетки человека с помощью клонирования оказывались безуспешны. В 2005-м году надежду миру подарил корейский ученый Хван Усок, объявивший о создании линий эмбриональных стволовых клеток, генетически идентичных клеткам пациентов. Однако не успел он как следует искупаться в лучах славы, как был уличен в фальсификации фактов и с позором отстранен от научной деятельности. Через три года о своих экспериментах в этой области заявил ученый из Калифорнии Самуэль Вуд, который, можно сказать, попытался клонировать сам себя, использовав в ходе опыта клетки фибробласты своей кожи. Их ядра были перенесены в яйцеклетки, очищенные от собственного наследственного материала. Правда, конечной цели - получения стволовых клеток - команде Вуда добиться не удалось: ученые решили пожертвовать всю партию эмбрионов-клонов на генетические тесты, так как шансы вырастить их до нужного состояния были очень невелики. Вообще, основная загвоздка для всех ученых, работавших в этой области, состояла в том, что они никак не могли заставить клетки делиться столько раз, сколько было нужно для получения ЭСК. Для этого необходимо, чтобы клонированный материал прошел как минимум семь этапов клеточных делений и достиг эмбриональной стадии, которая называется бластоцистой. Но до последнего времени было непонятно, какие условия необходимо создать клеткам, чтоб они начали правильно делиться.

А вот у Миталипова и его команды полученный эмбрион успешно развивался 5-6 дней и достиг размера в 120 клеток, после чего специалисты успешно извлекли из него живые стволовые клетки. При этом полученные ЭСК по морфологии оказались абсолютно идентичны клеткам, которые были взяты из эмбрионов, полученных путем традиционного оплодотворения, - никаких хромосомных аномалий или изменений в активности генов. Более того, для выполнения данной процедуры понадобился всего один донор. Хотя раньше считалось, что для достижения успешного результата понадобится не одна тысяча донорских яйцеклеток. «У нас получилось создать клеточные линии ЭСК всего из двух человеческих яйцеклеток. Это позволяет надеяться, что данный подход можно будет широко использовать в терапевтической практике», - комментирует руководитель исследования.

Но самое главное - полученные методом клонирования ЭСК были способны превращаться в различные типы специализированных клеток, которые на генетическом уровне будут абсолютно идентичны собственным клеткам пациента. Это поможет решить очень серьезную проблему отторжения организмом больного чужеродных органов и тканей и выведет регенеративную медицину на совершенно другой уровень.