В октябре в Исследовательском центре животноводства префектуры Исикава в Японии умерла первая в мире клонированная корова Кага. Ей был 21 год и 3 месяца. «Хайтек» подробно рассказывает, как японские миссии по клонированию животных потерпели неудачу и почему человечество до сих пор не пьет молоко клонированных животных.
История Кага и Ното
Первым клонированным млекопитающим считается овца Долли, о рождении которой было объявлено в феврале 1996 года. Вторыми — мыши в июле 1997 года, а в феврале 1998 года в исследовательском центре животноводства префектуры Исикава в Японии ученые создали восемь одинаковых телят из клеток, которые они собрали на бойне. При этом половина телят умерла практически сразу, еще несколько погибли в течение полугода. Остались только клонированная корова Кага и ее брат Ното. Он умер в 2018 году.
Коровы появились в рамках исследовательского проекта Центра животноводства и Университета Киндай по клонированию животных. Во время эксперимента генетики использовали ту же систему, которая была применена в 1996 году для клонирования овечки Долли.
Первые созданные коровы-клоны дожили практически до максимального возраста своего вида — 21 года — и умерли от старости. У Каги отказали задние ноги и она перестала вставать самостоятельно, поэтому ученые решили ее усыпить.
World's first cloned cow dies in Japan – Tokyo, Oct 10 (IANS) The world's first cloned cow, named Kaga, has died due to natural causes aged 21 years and three months at the same research centre in Japan where it was born, government sources ... https://t.co/0oLk2vE4g6 pic.twitter.com/Gfppbmb49m
— Soumen Sarkar (@soumenspeak) October 10, 2019
К 2006 году в животноводческом центре было выведено еще 14 клонированных коров. Несмотря на улучшение качества говядины и молока, в 2009 году власти Японии запретили продавать мясо клонированных коров. После этого ученые перестали создавать новых клонов, однако не стали убивать уже живущих коров.
Клонирование животных в России
По всему миру ученые проводят эксперименты по клонированию различных животных. В том числе существуют и частные компании, которые позволяют сделать клон своего домашнего животного за $100 тыс. Подробнее об этом «Хайтек» рассказывал в большом материале.
В рекламном ролике Центра генетического воспроизведения животных описывается процедура, согласно которой любой человек может клонировать своего домашнего питомца. По словам сотрудников центра, для этого при жизни питомца его хозяева должны отправить в центр несколько образцов ткани. Генетики культивируют несколько новых клеток из образца и замораживают их.
После смерти животного центр может воссоздать его — для этого ученые берут одну клетку из образцов и заменяют ею ядро яйцеклетки самки собаки. После обработки яйцеклетка объединяется с этой клеткой, а получившийся эмбрион помещается в тело суррогатной матери, которая потом родит такого же пса, какой был у питомцев.
При этом на сайте уточняется, что все процедуры проходят в Южной Корее, поэтому фактически единственный в России центр клонирования животных всё равно проводит свои операции на территории другой страны.
В открытых источниках практически нет данных о проведении экспериментов по клонированию животных российскими учеными. Известно, что с 2002 года на территории страны действует запрет на клонирование человеческих эмбрионов. Закон при этом не запрещает клонирование клеток и организмов в научно-исследовательских целях, клонирование органов для трансплантации и клонирование животных.
В то же время в 2015 году Европарламент проголосовал за постоянный запрет на клонирование любых сельскохозяйственных животных, импорт и продажу продуктов питания из таких животных и их потомства.
Воскрешение животных
Одним из самых потенциальных способов использования технологий клонирования считается воскрешение уже вымерших видов либо создание организмов, генетически близких к вымершим.
Для клонирования вымерших животных ученым необходимо получить геном вида, который практически во всех случаях не сохранился либо остался очень поврежденным. Другой проблемой, например, для создания мамонта является поиск самки родственного вида, которая может выступить в роли суррогатной матери.
Первым и фактически единственным успешным экспериментом по клонированию вымершего вида оказалось «воскрешение» подвида Capra pyrenaica hispanica (пиренейский козерог — «Хайтек»), но появившийся на свет в 2003 году представитель исчезнувшего в 2000 году подвида прожил всего несколько минут, погибнув из-за врожденного дефекта легких.
Также возможность воскрешения вымерших видов постоянно критикуется как со стороны биологов, так и со стороны различных общественных организаций. Не до конца ясен момент и с этической стороной воскрешения, поскольку клонирование вымерших видов не остановит истребление живых организмов, которые уже сейчас находятся на грани вымирания. Более того, это может привести к ухудшению биологической ситуации, считают ученые Стэнфордского университета.
Сейчас ученые рассматривают несколько десятков потенциальных видов, которые гипотетически можно воскресить. Первым кандидатом для воскрешения генетики называют странствующего голубя (Ectopistes migratorius), популяция которого в начале XIX века составляла несколько миллиардов особей. Последний такой голубь погиб 1 сентября 1914 года в зоопарке Цинциннати в США. При этом американский биолог Джордж Черч предлагает реконструировать геном птицы посредством соединения фрагментов ДНК из различных образцов. Теоретически возможно создание генов, отвечающих за определенные признаки, свойственные странствующим голубям, и последующая вставка данных генов в стволовые клетки сизых (обычных) голубей.
Еще одной птицей, которую можно воскресить из-за большого генетического сохранившегося материала, является гигантская моа (Dinornithiformes), которая вымерла в XV—XVI веках вследствие неконтролируемой охоты со стороны маори в Новой Зеландии. Моа достигали в высоту 3,6 м, а их вес составлял до 230 кг. В настоящее время удалось обнаружить большое количество костей и мягких тканей этих птиц. Главной проблемой является поиск суррогатной матери, так как эволюционные линии моа и их ближайших родственников — южноамериканских тинаму — разошлись около 58 млн лет назад.
Помимо птиц ученые предлагают воскрешать и другие виды животных, например, эндемических лягушек реобатрахусов (Rheobatrachus). Они вымерли в середине 1980-х годов в результате изменения климата и загрязнения окружающей среды. Сейчас в музеях по всему миру находятся сотни костей Rheobatrachus. Особенностью этого вида является способ, которым самки вынашивали детенышей — они делали это в желудке, а после окончания развития лягушат отрыгивали их наружу.
Несмотря на гипотезы, которые строятся в поп-культуре, динозавров пока воскресить практически невозможно. В 2009 году ученым удалось извлечь белок коллаген из костей тираннозавра и даже прочесть фрагменты его генетической последовательности. В 2009 году были выделены белки из костей брахилофозавра (Brachylophosaurus) возрастом около 80 млн лет, однако этого недостаточно даже для восстановления их ДНК, не говоря о полноценном клонировании.
Клонирование до сих пор является одной из самых острых тем в среде генетиков аналогично с редактированием геномов у человека. Многие ученые выступают за полный запрет клонирования и воскрешения животных, поскольку до конца никто не понимает, какие это может иметь последствия — как для современных видов, так и для биосферы.