Я — не моя ДНК. Генетика предполагает, эпигенетика располагает - Манель Эстейер
Процесс репродукции приводит к сильному стрессу клеток, которые в нем участвуют. Кроме того, для репродукции используются сложные технологии, которые оказывают влияние как на клетки, так и на их ядра, так что коэффициент результативности, как мы убедились, довольно низкий.
Вспомним еще раз, что в случае овечки Долли клонирование прошло успешно после неудачного использования 277 яйцеклеток. Так что до сих пор поставить клонирование млекопитающих на поток, как в одном из эпизодов «Звездных войн», не получается.
Спокойно, обитатели Галактики, сегодня войны клонов возможны только благодаря магии кино.
Если вдруг кто-то не верит, вот данные по клонированию людей
В прессе недавно было объявлено, что получилось клонировать стволовые клетки человеческого эмбриона. Неужели мы приблизились к клонированию людей? Нет, потому что, как мы уже говорили, проблема этого метода в том, что в процессе клонирования используются уже специализированные клетки взрослых организмов, в которых теломеры состарились (то есть укоротились), что и является главным препятствием для клонирования человека.
Конечно, мы также не должны забывать о совершенно закономерно возникающих в отношении клонирования этических и законодательных ограничениях.
Для особо настойчивых, которые до сих не верят: даже если, несмотря на все препятствия, о которых мы упомянули (среди которых законодательный запрет на клонирование), все же найдутся желающие клонировать людей без оплодотворения, теоретически они смогли бы добиться успеха (так же, как смогли клонировать овечку Долли). Однако — и это очень важно — даже если клонирование удастся, клоны будут подвержены серьезным заболеваниям, вызванным преждевременным старением клеток в процессе эмбрионального развития.
После того как мы предельно ясно обрисовали возможные варианты создания человеческого клона, перейдем к научной теории и соотнесем все, что знаем о клонировании, с интересующей нас областью — эпигенетикой, чтобы раскрыть, до какой степени эта наука необходима в нашем развитии. Мы стремимся доказать, что на самом деле именно она является основным препятствием на пути клонирования.
Как получаются эмбриональные клетки? Как они используются?
Существует два метода получения эмбриональных клеток.
С одной стороны, метод собственно клонирования, который заключается в том, что извлекается ядро оплодотворенной яйцеклетки и в нее помещается ядро взрослой соматической клетки. В результате получается эмбрион-клон человека — донора соматического ядра. В процессе эмбрионального развития появляется возможность отделить эмбриональные клетки. Это вызывает неизбежные этические противоречия, так как эмбрион таким образом разрушается и используется как источник для стволовых клеток, хотя мог бы превратиться в живого человека, если бы ученые не препятствовали его развитию.
Другой метод состоит в том, чтобы взять взрослую клетку и способствовать ее «перепрограммированию» в эмбриональную клетку, то есть, например, превратить клетку кожи или крови в эмбриональную плюрипотентную клетку Таким образом мы можем избежать этических вопросов, потому что не трогаем никакие эмбрионы ни на каком этапе. Необходима только группа клеток с плюрипотентными свойствами, чтобы воспроизвести любой тип ткани. Проблема этого метода заключается в том, что перепрограммирование клеток влечет за собой появление тератом (опухолей эмбрионального происхождения, сформированных зародышевыми плюрипотентными клетками) с прогрессивным прорастанием.
Действует ли эпигенетика на эмбриональные клетки так же, как и на человека? Могут ли эти клетки изменить свой потенциал из-за внешних факторов, которые каким-либо образом воздействуют на них?
Априори дела обстоят следующим образом: доказано, что окружающая среда влияет на эпигенетику эмбриональных клеток. То есть профиль метилирования ДНК (одной из классических эпигенетических меток) выращенных в лабораторных условиях клеток подвержен воздействию внешних факторов.
Возможно ли в связи с этим создать новые стволовые клетки, которые смогут превратиться в органы, или это все еще из области научной фантастики?
Во взрослом организме существует огромное количество клеток и тканей, не способных регенерироваться, и всего несколько стволовых клеток, способных изменяться в конкретные ткани, например сателлитные мышечные клетки, которые регенерируют поврежденную мышцу (но только в молодом организме, не в постаревшем), или гемопоэтические стволовые клетки, которые производят кровяные клетки.
Поэтому открытие допустимого источника стволовых клеток стало бы поворотным моментом для решения многих медицинских проблем, связанных с отсутствием регенерации, и предоставило бы целый ряд возможностей для регенеративной медицины. Представим на минуту, что бы это означало для пациентов: пережившие инфаркт могли бы рассчитывать на стволовые клетки, которые трансформировались бы в сердечную мышцу, клетки поджелудочной железы стали бы доступны для больных диабетом, даже для лечения спинного мозга нашлись бы нервные клетки.
Плюрипотентная клетка — клетка, потомки которой могут давать начало практически всем органам и тканям, за исключением экстраэмбриональных (например, плаценты).
На данный момент — мы не устанем это повторять — существуют этические, законодательные и методологические ограничения, связанные с получением стволовых клеток для этих целей. Но в долгосрочной перспективе это может стать лучшим лечением для тех серьезных заболеваний, которые мы только что перечислили, и многих других, так как, помещая стволовые клетки в определенную среду (что отражается на их эпигенетике), мы смогли бы дифференцировать те типы клеток, которые интересуют нас в каждом конкретном случае.
И все же, обсуждая эту тему, важно помнить, что одно дело — заполучить клетки и совсем другое — воспроизвести ткани и мышцы, которые являются структурами высокой сложности. Сегодня существует множество исследовательских групп, которые работают над регенерацией органов ex vivo (вне организма).
Возможно ли будет в будущем управлять стволовыми клетками внутри человека, используя только «целевые лекарственные препараты»?
Скорее всего, да, так как медицинские технологии движутся в очень многообещающем направлении. Ярким примером является изучение лекарств с магнитными частицами, которые с помощью магнитных полей направляются в поврежденные зоны организма.
Эта технология — не только пример, демонстрирующий, как происходит развитие в этой области. Кто знает, может, в ближайшем будущем ученые смогут производить стволовые клетки и направлять их в те места организма, где необходима регенерация, чтобы вызвать их дифференцировку.
Глава 3
Эксперименты Второй мировой войны в Голландии
Чему нас научила голодная зима 1944 года
В области научных исследований существуют некоторые непреодолимые границы, которые препятствуют их прогрессу. В предыдущей главе мы уже говорили об этических и законодательных ограничениях реализации всех возможностей, которые могло бы предоставить клонирование. Точно так же существует множество других экспериментов, которые безопасным образом доказали бы некоторые биологические теории, но по моральным причинам их невозможно осуществить на людях. Надеемся, так оно и будет во веки веков. Эти ограничения, эта идея «не выходить за рамки» особенно применимы в области генетики и, в частности, в изучении наследования признаков, приобретенных через эпигенетические модификации, которые передаются следующему поколению.
Для того чтобы вам не
