277 попыток на одну Долли. Что 30 лет клонирования рассказали о копиях живого

5 июля исполнилось 30 лет со дня рождения овечки Долли, первого млекопитающего, клонированного из клетки взрослого животного. На снимке из учебников она выглядит почти символом победы науки, но за ним стоял дорогой и очень капризный эксперимент: на один удачный результат пришлись сотни неудач. Зато именно он запустил тридцать лет работы в области клонирования животных, которые заметно перекроили биологию развития, регенеративную медицину и подход к генетически модифицированным животным.

Сам метод, соматический перенос ядра, придумали задолго до Долли. Еще в 1952 году Роберт Бриггс и Томас Кинг пересадили ядро одной лягушки в яйцеклетку другой и получили головастиков. Потом десятилетиями казалось, что вот здесь и проходит предел: амфибии — не млекопитающие, а ядра эмбрионов — это все же не то же самое, что клетки взрослого организма.

Группа Рослинского института убрала эти оговорки одним махом. Исследователи получили несколько клонированных овец, а самой известной стала Долли, созданная из клетки эпителия молочной железы взрослой овцы. По сути, биологи показали, что зрелая клетка не теряет полный набор генетической информации. Если правильно «перезагрузить» ее ядро, из него снова можно вырастить целый организм.

Цена открытия была жесткой. В ранней серии экспериментов восемь клонов овец получили после 834 переносов ядер, а на одну Долли ушло 277 попыток. Часть эмбрионов погибала еще в культуре, многие беременности прерывались, один клон умер почти сразу после рождения. И даже спустя годы это хороший способ вспомнить, что научный триумф иногда выглядит как таблица, на которую не хочется смотреть слишком долго.

Почему клонирование не делает идеальную копию

После рождения Долли почти сразу появился тревожный вопрос: если ядро взяли у шестилетней овцы, не родилась ли уже «немолодая» овца? Повод для паники нашелся быстро. В конце 1990-х у Долли обнаружили укороченные теломеры, потом диагностировали остеоартрит. В 2003 году животное усыпили из-за тяжелого заболевания легких. Для публики это выглядело как подтверждение старого страха: клоны стареют быстрее.

Позже картина стала сложнее. Из той же клеточной линии получили еще четырех овец, и они прожили обычную по меркам вида жизнь без явных признаков ускоренного старения. Вывод оказался менее эффектным, зато куда полезнее: биологический возраст клона не задается автоматически возрастом донора клетки. Он зависит от того, насколько полно клетка «перепрограммировалась» после переноса ядра.

Где клонирование оказалось полезнее всего

Главная практическая идея с самого начала была не в том, чтобы штамповать одинаковых животных, а в том, чтобы быстро закреплять нужные генетические изменения. Сначала редактируешь клетки в лаборатории, потом клонируешь животное из уже проверенной клеточной линии. Так нужный признак можно получить за одно поколение, а не ждать долгой селекции.

Эта связка уже сработала на множестве моделей. Ученые создавали безрогих коров, свиней с изменениями, которые могут пригодиться для ксенотрансплантации, животных с устойчивостью к отдельным инфекциям. В России в 2020 году появилась трансгенная корова Цветочек, у которой в молоке отсутствует бета-лактоглобулин, один из основных аллергенов коровьего молока.

За пределами лабораторий клонирование остается нишевой и спорной услугой. В США FDA еще в 2008 году разрешило использовать мясо и молоко от клонированных коров, свиней и коз, но коммерческого бума это не вызвало. В Европе регулирование заметно жестче, а многие ограничения объясняют благополучием животных: слишком велик процент неудачных беременностей и болезней у потомства.

Зато есть рынок, где включается совсем другая логика: эмоциональный. Частные компании клонируют собак и кошек за десятки тысяч долларов, а спрос подпитывают истории знаменитостей и политиков. Научной новизны здесь почти нет, зато этических вопросов хватает: для одной успешной собачьей копии нужны десятки, а иногда и больше сотни яйцеклеток и несколько суррогатных животных.

Почему запрет на клонирование человека сохраняется

Репродуктивное клонирование человека фактически закрыто международными и национальными запретами с конца 1990-х. Причина не только в морали. Есть и куда более приземленная вещь — техника безопасности. Если даже у овец, коров и макак технология остается неэффективной и рискованной, переносить ее на человека никто не готов.

Но из этой истории выросла другая, куда полезнее. В 2006 году Синъя Яманака показал, что взрослую клетку можно перепрограммировать в индуцированную плюрипотентную стволовую клетку. За это он получил Нобелевскую премию в 2012 году. По сути, это тоже способ сделать клеточный генетический «дубль», только без выращивания человека-копии. Из таких клеток можно получать ткани для исследований, моделировать болезни и тестировать подходы к терапии.

Так что главный результат эпохи Долли — не очередь за копиями животных и уж точно не приближение клонированного человека. Куда важнее другое: клонирование заставило биологов понять, как клетка забывает свою специализацию и как это состояние можно повернуть назад. Ответ на вопрос «можно ли сделать копию» оказался куда менее интересным, чем знание о том, как вообще собирается живой организм. И тут овечка из 1996 года до сих пор работает лучше многих громких анонсов.