Новости и мнения

Мнение: действительно ли клон родился в нулевом возрасте?

Больше уроков от овечки Долли

В 1997 году овцы Долли были представлены миру биологами Китом Кэмпбеллом, Яном Уилмутом и его коллегами. Не просто ягненок, Долли была клоном. Вместо того, чтобы быть сделанным из спермы и яйцеклетки, она происходила из клетки молочной железы другой, уже не живущей, 6-летней [Финн-Дорсет] овцы.

С ее рождением произошла научная и общественная революция.

Некоторые выдающиеся ученые вызвали сомнения ; Это было слишком хорошо, чтобы быть правдой. Но было клонировано больше животных: сначала лабораторная мышь , а затем коровы , козы , свиньи , лошади , даже собаки , хорьки и верблюды . К началу 2000 года проблема была решена: Долли была реальной, и клонирование взрослых было возможно.

Последствия клонирования животных в нашем обществе были очевидны с самого начала. Наша прогрессирующая способность перепрограммировать взрослые, уже специализированные клетки и запускать их как нечто новое, может однажды стать ключом к созданию клеток и органов, которые соответствуют иммунной системе каждого отдельного пациента, нуждающегося в замене.

Но что-то потеряно, так это то, что клон родился – в нулевой день – созданный из клетки другого животного, которому было 6 лет. Исследователи провели последние 20 лет, пытаясь разгадать тайны старения клонов. Сколько лет биологически эти животные рождаются из клеток других взрослых животных?

Десятилетия исследований клонирования

Долли стала международной знаменитостью, но она была не первым позвоночным, которого клонировали из клетки, взятой из тела другого животного. В 1962 году биолог-разработчик Джон Гурдон клонировал первое взрослое животное , взяв клетку из кишечника одной лягушки и введя ее в яйцо другой. Работа Гурдона не осталась незамеченной – он продолжил делиться Нобелевской премией 2012 года по физиологии и медицине. Но именно Долли захватила наше воображение. Было ли это потому, что она была теплокровным животным, млекопитающим, гораздо ближе к человеку? Если бы вы могли сделать это в овце, вы могли бы сделать это на нас.

Долли вместе с лягушками Гурдона 35 лет назад и всеми другими промежуточными экспериментами перенаправили наши научные исследования. Было удивительно видеть дифференцированную клетку – взрослую клетку, специализирующуюся на выполнении своей конкретной работы, – превращающуюся в эмбриональную клетку, которая может дать начало всем другим клеткам нормального тела. Мы, исследователи, задавались вопросом, можем ли мы пойти дальше: можем ли мы в лаборатории сделать взрослую клетку еще раз недифференцированной, без необходимости делать клонированный эмбрион?

Спустя десятилетие после объявления Долли команда исследователей стволовых клеток [Шинья] Яманака сделала именно это. Он стал Нобелевским ядом-сципиентом Гурдона за то, что показал, что зрелые клетки могут быть перепрограммированы, чтобы стать плюрипотентными – способными развиваться в любую специализированную взрослую клетку.

Теперь у нас есть возможность создать индивидуализированные замещающие клетки – возможно, любого вида – для замены тканей, поврежденных в результате травм, генетических нарушений и дегенерации. Не только клетки: скоро мы сможем выращивать свои собственные органы у нечеловеческого хозяина , готовые к пересадке, когда это необходимо.

Если Долли была ответственна за развязывание событий, кульминацией которых стали новые методы создания полностью совместимых клеток и органов, то ее наследием было бы улучшение здоровья практически всех людей на этой планете. И все же, я убежден, что есть еще лучшие вещи.

Секреты Долли все еще раскрываются

Зимой 2013 года я ехал не по той стороне дороги через сельскую местность Ноттингема. В отличие от сочного пейзажа, я был в мрачном состоянии. Я был на пути к семье Кейта Кэмпбелла после его внезапной смерти несколькими неделями ранее. Кит был умным, веселым, любящим другом, который вместе с Яном Уилмутом и коллегами из Института Рослина привел нас к Долли 15 лет назад. Мы встретились на конференции в начале 1990-х годов, когда мы оба были начинающими учеными, играющими с клонированием – Кит с овцами, я с коровами. Экстраверт по натуре, он быстро поразил меня своим остроумием, самоуничижительным юмором и беспрерывной болтовней, и все это выражалось в густом западно-мидлендском акценте. Наша дружба, которая началась тогда, продолжалась до его смерти.

Когда я постучал в дверь его странного сельского дома, я планировал остаться всего на несколько минут, отдать дань уважения его жене и уйти. Спустя пять часов и несколько Гиннесов я ушел с чувством благодарности. Кит мог сделать это с тобой, но на этот раз это был не он, это была его последняя работа, говорящая за него. Это потому, что его жена очень щедро рассказала мне о проекте, над которым Кит работал во время своей смерти. Я не мог скрыть своего волнения: возможно ли, что через 20 лет самый яркий аспект наследия Долли еще не раскрыт?

Видите ли, когда Долли была клонирована, она была создана с использованием камеры от 6-летней овцы. И она умерла в шесть с половиной лет , преждевременная смерть для породы, которая живет в среднем девять лет и более. Люди предполагали, что потомство, клонированное от взрослого, начинало с возрастного недостатка. Вместо того, чтобы действительно быть «новорожденным», казалось, что внутренний возраст клона будет более продвинутым, чем можно предположить по продолжительности его собственной жизни. Таким образом, представление о том, что биологический возраст клонов и их хронологический возраст не совпадали, и что «клонированные животные умрут молодыми».

Некоторые из нас были убеждены, что, если процедура клонирования была выполнена правильно, биологические часы должны быть сброшены – новорожденный клон действительно начнёт с нуля. Мы очень усердно работали, чтобы доказать свою точку зрения. Нас не убедил анализ ДНК, проведенный в Долли, показывающий несколько более короткие теломеры – повторяющиеся последовательности ДНК на конце хромосом, которые «подсчитывают», сколько раз делится клетка. Мы представили убедительные научные данные, свидетельствующие о том, что у клонированных коров были все те же молекулярные признаки старения, что и у неклонов, что предсказывало нормальную продолжительность жизни. Другие показали то же самое у клонированных мышей . Но мы не могли игнорировать сообщения коллег, интерпретирующих биологические признаки у клонированных животных, которые они приписывали неполному сбросу биологических часов . Так что присяжные были вне.

Исследования старения очень трудны, потому что есть только две точки данных, которые действительно учитываются: дата рождения и дата смерти. Если вы хотите узнать продолжительность жизни человека, вы должны подождать до его естественной смерти. Мало ли я знал, это то, что Кит делал в 2012 году.

В тот субботний день, который я провел в доме Кита в Ноттингеме, я увидел фотографию животных в последнем кабинете Кита: несколько клонированных куколок, все намного старше Долли на момент ее смерти, и они выглядели потрясающе. Я был в восторге.

Данные были конфиденциальными, поэтому мне пришлось хранить молчание до конца прошлого года, когда работа была опубликована посмертно . Соавторы Кейта смиренно сказали: «Для тех клонов, которые выживают после перинатального периода […], складывается консенсус, подтвержденный текущими данными, что они здоровы и, похоже, стареют нормально».

Эти результаты стали еще более актуальными, когда в декабре прошлого года исследователи из Научно-исследовательского института Скриппса обнаружили, что индуцированные плюрипотентные стволовые клетки, перепрограммированные с использованием «факторов Яманака», сохраняют эпигенетическую сигнатуру старения индивидуума-донора . Другими словами, использование этих четырех генов для попытки перепрограммирования клеток не сбрасывает биологические часы.

Новые куколки теперь говорят нам, что если мы возьмем клетку у животного любого возраста и введем ее ядро ​​в неоплодотворенное зрелое яйцо, мы сможем родить человека, полностью восстановившего свою продолжительность жизни. Они подтвердили, что все признаки биологического и хронологического возраста совпадали между клонированными и неклонированными овцами.

Кажется, что в яйцах есть естественный встроенный механизм, который может омолодить клетку. Мы еще не знаем, что это такое, но оно есть. Наша группа, как и другие, усердно трудятся, и как только кто-то найдет ее, самое удивительное наследие Долли будет реализовано.

Эта статья была первоначально опубликована на разговор . Прочитайте оригинальную статью .

Хосе Сибелли – научный директор Андалузского центра наномедицины и лаборатории клеточного перепрограммирования биотехнологии (LARCEL BIONAND) в Испании и профессор биотехнологии животных в Университете штата Мичиган.

Обсуждение

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *