Чудесная жизнь клеток: как мы живем и почему мы умираем
Шрифт:
Хромосома Y приводит к развитию эмбриона мужского пола, поскольку она содержит ген, который кодирует белок, приводящий к развитию у эмбриона яичек и производству мужского гормона тестостерона, в силу чего возникают половые различия, характерные для мужчин и женщин. На ранней стадии развития разница между мужскими и женскими эмбрионами неразличима. Изначально все эмбрионы имеют женские признаки. Но когда в дело вступает производимый яичками гормон тестостерон, начинается развитие мужских признаков и ряду органов тела придается мужская форма. Воздействие тестостерона ведет к развитию пениса, а не клитора в области гениталий, хотя на самой ранней стадии нет никакого различия в структуре и строении ткани, из которой в будущем разовьются либо пенис, либо клитор. Тестостерон также предотвращает заметный рост груди у мужчин и оказывает воздействие на развитие головного мозга. Если мужчина невосприимчив к воздействию тестостерона, он, хотя и имея яички, будет выглядеть, как женщина.
Эмбрион, имеющий хромосомный набор XX и запрограммированный к тому, чтобы превратиться в женщину, изначально имеет двойное количество генов X по сравнению с мужским эмбрионом, обладающим хромосомным набором XY. Это необходимо скорректировать, поскольку на хромосоме X должно проявляться одинаковое число генов как у женщин, так и у мужчин. У человека, подобно другим млекопитающим, эта диспропорция корректируется путем случайной деактивации одной из хромосом X в каждой клетке женского эмбриона на ранней стадии развития. Этот процесс приводит к тому, что в клетках по всему телу содержится одинаковое число хромосом X, заимствованных у отца и у матери. В тех же случаях, когда число либо поведение половых хромосом не соответствуют норме, происходят отклонения от нормального развития.
Изучение развития яйцеклеток и сперматозоидов показывает, почему невозможно унаследовать приобретаемые людьми во время их жизни качества — такие, как знания, воспоминания или способности. В самом деле, как могут способности, которые в основном развиваются в нашем мозгу, быть переданными яйцеклетке или сперматозоиду? Это опрокидывает теорию, выдвинутую в начале девятнадцатого столетия Жаном-Батистом Ламарком, который утверждал обратное. Впрочем, передача по наследству характерных особенностей поведения возможна, но эти особенности должны быть обусловлены физиологией, связанной с генетической информацией.
Насколько обратимы и пластичны изменения в поведении клеток и генов в процессе развития? Прежде считалось, что гены, которые функционируют на ранних стадиях развития, позже «теряются». Эксперимент, который был призван подтвердить потерю генов и дать ответ на вопрос, можно ли изменить модель активности генов во взрослой клетке, поставили на клонированных объектах. Он включал в себя введение ядра клетки, подвергнувшейся дифференциации, в яйцеклетку, собственное ядро которой было удалено. Это делалось для того, чтобы увидеть, сможет ли яйцеклетка после этого нормально развиваться. Для эксперимента использовались лягушки, поскольку ядра их яйцеклеток находятся сразу под оболочкой и могут быть легко уничтожены при помощи радиоактивного облучения. После этого в яйцеклетку, лишившуюся ядра, вводили ядро клетки лягушачьего кишечника. Получившаяся в результате этого яйцеклетка проходила все ранние стадии развития, вплоть до фазы превращения в головастика. В клетке после дифференциации не терялись никакие гены. Введение ядер от других клеток, подвергшихся дифференциации, таких, как клетки кожи, приводило к аналогичному развитию, и это ясно показывало, что модель активности генов в клетках, подвергшихся дифференциации, может быть изменена и возвращена к той, которая существовала в ядре яйцеклетки. Более того, по своей генетической конституции образовавшийся головастик был идентичен тому экземпляру лягушки, от которой была взята клетка, подвергшаяся дифференциации. Эта клетка породила сообщество генетически идентичных клеток — это и есть то, что подразумевается под термином «клонирование».
Большая часть клонов, которые произошли от яйцеклетки лягушки, не смогли развиться далее стадии головастика — по причинам, которые исследователи понять не сумели. Однако если ядро бралось из клетки эмбриона лягушки на ранней стадии развития, то из такой клетки вырастали нормальные взрослые особи лягушек.
С млекопитающими — такими, как мыши и овцы, — ситуация сложнее. Овечка Долли прославилась, став первым млекопитающим, которое было клонировано из взрослой клетки, взятой из овечьего вымени, однако Долли умерла молодой, и ее короткая жизнь была полна проблем со здоровьем. Сотням эмбрионов, на которых проводились другие эксперименты по клонированию, так и не удалось превратиться в полноценных особей. У многих клонированных таким образом животных наблюдаются различные аномалии развития, например деформация конечностей; их часто подстерегает преждевременная смерть. В клонированных мышах не менее 5 процентов генов проявляются неправильно.
С другой стороны, нельзя сказать, что клонирование связано исключительно с неудачами. Уже то, что исследователи смогли не только клонировать мышей, коров и овец и вырастить из клонированных экземпляров взрослых животных, следует признать несомненным успехом. Удалось даже клонировать мышей, используя ядра, взятые из нервных клеток мозга. Впрочем, в большинстве случаев использование ядер, взятых из нервных клеток, приводило к прекращению развития эмбриона на ранней стадии.
Не существует достоверных данных об успешном клонировании приматов, однако их клонированные эмбрионы в лабораториях создавались. Все это указывает на то, что мы близки к клонированию человека, а это крайне опасное предприятие, поскольку получившийся в результате ребенок наверняка будет страдать различными отклонениями от нормы. Поэтому вполне правильной кажется идея запретить клонирование человека, причем сделать это не только по этическим соображениям, но прежде всего исходя из задачи сохранения здоровья людей.
Но почему все-таки возникает стремление получить человеческие клоны? Дело в том, что у кого-то появляется желание создать точную копию самих себя, или своего ребенка, или какой-то известной личности. При этом почему-то не учитывается, что клонированный человек, даже если он и является точной генетической копией донора ДНК, все равно будет отличаться характером, который определяется воспитанием, полученным в процессе взросления, тут, однако, следует оговориться, что клонирование, которое ограничивается созданием эмбрионов, скорее всего, окажется полезным для целей восстановительной медицины, поскольку получившиеся клетки пригодятся для лечения пациента с поврежденными тканями — они не вызовут у него реакции отторжения.
С самого начала идея клонирования человека сталкивалась с сильнейшими возражениями этического порядка. Раздаются требования ввести универсальный международный запрет на клонирование и более того — наказывать тех, кто его нарушит, как за тяжкое уголовное преступление. С осуждением идеи клонирования выступили многие деятели науки и культуры, а также руководители ряда государств.
Опасения ими высказываются самые разные, в том числе и весьма экзотические. Одно из них предостерегает от клонирования на том основании, что оно неминуемо приведет к созданию клонов профессиональных преступников. Другое сводится к тому, что клонированный ребенок будет морально страдать от своей генетической идентичности донору ядра клетки, на основе которой произведено его клонирование; дескать, его постоянно будут сравнивать с донором, а это создаст нагрузку на психику.
Против клонирования выступают и религиозные деятели, поскольку ставят знак равенства между эмбрионом и человеческой личностью. Однако в свете знаний о том, какой гигантской активности множества клеток требует наше развитие, разумно ли заявлять, что оплодотворенная яйцеклетка уже является человеком и что к ней надо относиться, как к человеку? Признаться, довольно трудно заставить себя относиться к одной-единственной клетке, как к человеческому существу, особенно если знать, какой путь ей предстоит пройти, чтобы примерно через девять месяцев из нее получился человек.
Я готов спорить с каждым, кто попытается доказать мне, что клонирование человека приведет к проблемам этического порядка. То, что какой-то индивид будет похож на человека-донора, не может являться основанием для серьезного беспокойства, поскольку многие дети и так похожи на своих родителей. А кроме того, мы знаем немало родителей, предъявляющих неоправданно высокие ожидания к своим детям. Стоит также отметить, что многие дети сейчас рождаются благодаря оплодотворению спермой доноров, которые не являются членами семьи. В общем, я считаю, что запрет на клонирование людей может быть продиктован только вероятностью появления детей с отклонениями в развитии, но никак не этическими соображениями.