Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей
Шрифт:
Врожденная мышечная дистрофия — еще одно наследственное заболевание, которое пытаются лечить с помощью генной терапии [379] . К сожалению, в данном случае эффективного лекарства пока не найдено. Тем не менее ученым удалось создать генетически модифицированных мышей, обладающих существенно увеличенной мышечной массой и физической выносливостью, почти как герой мультфильма «Супермышь» (Mighty Mouse) [380] . Можно ожидать, что в будущем мы сможем не только научиться лечить мышечную дистрофию, но и делать людей сильнее и выносливее.
379
Foster H. et al.: Genetic therapeutic approaches for Duchenne muscular dystrophy. Hum Gene Ther 2012, 23(7):676–87.
380
Yamamoto H. et al.: NCoR1 is a conserved physiological modulator of muscle mass and oxidative function. Cell 2011, 147(4):827–39.
Пока что генная терапия находится еще в самом начале своего развития, но в скором времени у нас будет арсенал безопасных вирусов, нацеленных на все ткани и органы человека, технологии дешевого производства этих вирусов и надежные генетические конструкции для исправления любых наследственных заболеваний. В компьютерной игре «Биошок» были «плазмиды», которые персонаж мог вколоть себе в кровь, чтобы приобрести сверхспособности. Ничего сверхъестественного генная терапия не обещает, но с ее помощью возможно усовершенствовать многие физиологические функции человека. Сделать мышцы крепче, поправить зрение, избавиться от лишнего веса, улучшить метаболизм и даже продлить молодость — все это легко представить в не столь отдаленном будущем.
Глава 15
Непорочное зачатие. Клонирование, химеры, гуманизация животных
Пятого июля 1996 года родилась самая известная в мире овечка — Долли. Она была «зачата» непорочно, то есть не в результате слияния яйцеклетки и сперматозоида, как это происходит у млекопитающих при половом процессе, а в результате переноса ядра из клетки молочной железы в неоплодотворенную яйцеклетку овцы. Собственное ядро из яйцеклетки было предварительно вынуто. Рождение Долли стало поводом для многочисленных научных, этических и религиозных дискуссий о возможности последующего клонирования человека и допустимости внедрения такой технологии в практику.
В природе клоны или генетически идентичные организмы встречаются повсеместно. Они возникают при делении одноклеточных организмов, при почковании гидры или дрожжей, при вегетативном размножении растений. Существуют группы животных, которые умеют в определенных условиях откладывать яйца, не требующие оплодотворения. В ряде случаев из этих яиц вылупляются клоны родительской особи, а называется этот процесс партеногенезом, бесполым размножением. Один из наиболее известных видов животных с партеногенезом — комодские вараны (хотя в их случае при партеногенезе образуются скорее «полуклоны», организмы, несущие половину наследственной информации матери).
Партеногенез позволяет этим животным осваивать новые экологические ниши, новые острова. Попав на остров и оказавшись без самцов, самка варана может самостоятельно отложить партеногенетические яйца. Эти яйца развиваются без оплодотворения, и из них вылупляются самцы [381] . Скрещиваясь с собственными потомками, одна-единственная самка сможет воссоздать популяцию варанов, производя на свет уже и самок, и самцов из оплодотворенных яиц. Но все-таки вараны предпочитают размножаться половым путем, ведь так поддерживается более высокое генетическое разнообразие в популяции.
381
Hedrick P.W.: Virgin birth, genetic variation and inbreeding. Biol Lett 2007, 3(6):715–6.
Довольно интересное чередование бесполого и полового размножения встречается у тли. Из перезимовавших яиц этих насекомых весной вылупляются только самки, которые размножаются исключительно партеногенезом. Полученные таким образом потомки тли отличаются от родителей только размерами. На этом этапе жизненного цикла у тли практикуется живорождение, почти как у млекопитающих [382] . Осенью, когда холодает, тля начинает все тем же бесполым образом производить сексуально активных самок, а также самцов. После скрещивания с самцами самки откладывают яйца, приспособленные к тому, чтобы пережить зиму. В теплых краях, где зимовать не приходится, некоторые виды тли могут непрерывно размножаться клонированием самих себя на протяжении многих лет.
382
Davis G.K: Cyclical parthenogenesis and viviparity in aphids as evolutionary novelties. J Exp Zool B Mol Dev Evol 2012, 318(6):448–59.
В одной из серий «Доктора Хауса» к главному герою на прием приходит девушка с жалобой на головную боль. Хаус устанавливает, что девушка беременна, и удивляется, как же она не обратила внимания на очевидные симптомы — например, на отсутствие месячных. Девушка уверяет, что она и ее жених девственники. Никакого секса до свадьбы, как требует религия! Хаус понимает, что девушка изменила своему жениху, но решает не сдавать ее, а подшутить над женихом. Он подтасовывает результаты генетического теста на отцовство, чтобы выглядело так, будто вся ДНК плода — материнская, и убеждает жениха, что они имеют дело с непорочным зачатием. Ну как, вы же верите в чудеса? Вот оно — чудо! Правда ли жених поверил в эту историю или сделал вид, чтобы избежать ссоры с девушкой, которую он, несмотря ни на что, любил и хотел взять в жены, — на этот вопрос однозначного ответа фильм не дает.
Хотя у людей, в отличие от варанов, тли и улиток, партеногенеза не бывает, важное культурное упоминание бесполого размножения мы встречаем в Священном Писании. Например, в Евангелии от Матфея. «Рождество Иисуса Христа было так: по обручении Матери Его Марии с Иосифом, прежде нежели сочетались они, оказалось, что Она имеет во чреве от Духа Святаго. Иосиф же муж Ее, будучи праведен и не желая огласить Ее, хотел тайно отпустить Ее. Но когда он помыслил это, — се, Ангел Господень явился ему во сне и сказал: Иосиф, сын Давидов! не бойся принять Марию, жену твою, ибо родившееся в Ней есть от Духа Святаго».
При некотором сходстве с предыдущей историей можно акцентировать внимание на еще одной проблеме описанной истории партеногенеза: речь идет о рождении мальчика. История о партеногенезе, при котором родилась девочка, была бы чуть более правдоподобной. Понять это нам помогут вараны, чей механизм партеногенеза довольно хорошо изучен. У варанов самки имеют две разные половые хромосомы — ZW, а самцы две одинаковые — ZZ. Когда у самки варана образуются половые клетки, в них попадает лишь одна из двух половых хромосом — либо Z, либо W При партеногенезе у варанов происходит удвоение генетического материала, и получаются ZZ клетки, из которых вырастают самцы, а также WW клетки, которые не могут развиться в жизнеспособный организм. Именно поэтому при партеногенезе у варанов получаются только самцы. У людей все наоборот. Мужчины имеют две разные половые хромосомы — XY а женщины — две одинаковые, ХХ. Если у зародыша нет ни одной Х-хромосомы, он просто не сможет развиться. Даже если бы у людей был партеногенез, рождаться могли бы только девочки: Y-хромосоме в женском организме взяться неоткуда. Экзотичную альтернативную версию непорочного зачатия, описанную в «Гавриилиаде» Александра Пушкина, оставим за пределами этой книги.
Намного более правдоподобное описание клонирования присутствует в книге Бытия: «И создал Господь Бог из ребра, взятого у человека, жену, и привел ее к человеку». Очевидно, что это клонирование с использованием ядра остеобласта — клетки костной ткани. Создание женщины — клона мужчины теоретически возможно. У мужчины есть одна X-хромосома, которую достаточно удвоить, а Y-хромосому убрать, чтобы получить стандартный женский набор хромосом. Не исключено, что в будущем, когда мы в полной мере освоим технологию клонирования, мужчины, интересующиеся вопросом «каким бы я был, родись я девочкой?», смогут получить исчерпывающий ответ. А вот создать мужчину из ребра женщины так легко не получится.
Увы, единственная книга, в которой описан упомянутый процесс клонирования человека с использованием клеток из ребра, не содержит ссылок на источники, а коллектив авторов не указан. В ней нет подробного описания экспериментов или воспроизводимой методологии по созданию клона. Есть только упоминание, что ряд особей, полученных в результате неудачных экспериментов над людьми, позднее были утоплены вместе с кучей подопытных животных. Едва ли такое обращение с людьми и животными получило бы одобрение этического комитета в приличном университете.