Назад в будущее. Разгадка секретного шифра Книги Бытия
Шрифт:
После того, как ученые перенесли свои эксперименты на млекопитающих, в качестве подопытных животных были выбраны мыши и кролики — из-за короткого репродуктивного цикла. Проблема заключалась не только в сложности клеток млекопитающих и их ядер, а также в необходимости имплантации оплодотворенной яйцеклетки в матку самки. Лучшие результаты были получены в тех случаях, когда ядра яйцеклетки не извлекались хирургическим путем, а инактивировались излучением. Еще успешнее оказались опыты, в которых ядра «вытеснялись» химическим способом и таким же способом вводились новые ядра. Эта методика, разработанная в экспериментах с яйцеклетками кроликов Дж. Дереком Бромхеллом из Оксфордского университета, получила название химического слияния.
Другие эксперименты по клонированию мышей показали, что для оплодотворения, деления и — что более важно — начала процесса дифференциации (в специализированные клетки, которые превратятся в разные органы) яйцеклетке млекопитающего требуется не просто
Чтобы предотвратить слияние мужских хромосом спермы с женскими хромосомами яйцеклетки (в результате чего получится нормальное оплодотворение, а не клонирование), требуется непосредственно перед слиянием хирургически удалить один набор хромосом, а оставшийся набор заставить удвоиться. Если для этой цели взять хромосомы спермы, то в результате может получиться либо мужская, либо женская особь, а если оставить и удвоить хромосомы яйцеклетки, то результатом будет женская особь. Пока Маркерт продолжал свои опыты с этой методикой переноса ядер, двое других ученых — Питер С. Хопп и Карл Илменси в 1977 году сообщили, что в Лаборатории Джексона в Бар-Харбор появились на свет семь мышат, имевшие лишь «одного родителя». Однако этот процесс точнее было бы назвать партеногенезом, или «непорочным зачатием», а не клонированием. В данном эксперименте ученые заставили хромосомы яйцеклетки удвоиться, в результате чего получилась яйцеклетка с полным набором хромосом. После нескольких циклов деления эта оплодотворившая саму себя яйцеклетка была имплантирована в матку самки мыши. Примечательно, что реципиентом была другая самка, а не та, у которой брали яйцеклетку.
Большой шум поднялся в начале 1978 года после выхода в свет книги со следующим сюжетом: чудаковатый американский миллионер, преследуемый страхом смерти, решил обрести бессмертие при помощи клонирования. В книге утверждалось, что ядро взятой у миллионера клетки было имплантировано в яйцеклетку женщины, которая выносила и родила полноценного и здорового мальчика. Эта история, хотя и написанная в Документальной манере, была воспринята с недоверием. Скептицизм научного сообщества основывался не на невозможности такого события — все признавали, что когда-нибудь это станет возможным, — а на сомнениях в том, что такой успех может быть достигнут группой неизвестных ученых где-то на островах Карибского моря, в то время как остальным исследователям удалось добиться лишь партеногенеза у мыши. Кроме того, были серьезные сомнения в успешном клонировании взрослого мужчины, поскольку данные экспериментов указывали на то, что чем старше клетка донора, тем меньше шансов на успех.
В памяти человечества были еще свежи ужасы, которые принесла народам нацистская Германия во имя «высшей расы», и поэтому даже вероятность клонирования избранных людей с неблаговидными целями стала достаточным основанием, чтобы снизить интерес к такого рода генетическим манипуляциям. Вопрос «Должен ли человек подменять Бога?» — был вытеснен вопросом «Может ли наука заменить мужа?» Результатом этого процесса стало появление «детей из пробирки».
Исследования, проведенные в Университете Техаса, показали, что яйцеклетку млекопитающего (в данном случае бабуина) можно в течение пяти дней после оплодотворения извлечь из матки и имплантировать в матку другой самки, результатом чего становится беременность и роды. Другие исследователи разработали методы извлечения яйцеклеток мелких млекопитающих и оплодотворения их «в пробирке». Эти два процесса, пересадка эмбриона и оплодотворение в пробирке, стали основой события, вошедшего в историю медицины. В июле 1978 года в Олдхеме на северо-востоке Англии появилась на свет Луиза Браун. Первый «ребенок из пробирки», она была зачата не родителями, а в пробирке при помощи методики, разработанной Патриком Стептоу и Робертом Эдвардсом. За девять месяцев до рождения девочки они использовали специальный инструмент, чтобы извлечь созревшую яйцеклетку из яичника миссис Браун. Поместив яйцеклетку в питательный раствор, ученые «смешали» ее — именно так выразился доктор Эдварде — со спермой мужа миссис Браун. После успешного оплодотворения яйцеклетка была помещена в чашку с другими питательными веществами, где она начала делиться. Через пятьдесят часов клеток было уже восемь, и на этом этапе эмбрион был имплантирован в матку миссис Браун. Под наблюдением и с помощью врачей эмбрион успешно развивался, и в конце концов беременность завершилась кесаревым сечением. У супружеской пары, неспособной иметь детей из-за дефекта фаллопиевых труб жены, теперь была нормальная дочь.
«У нас девочка, и она просто замечательная!» — воскликнула гинеколог, делавшая кесарево сечение, и подняла ребенка вверх.
«Это я сотворила, мои создали руки!» — так воскликнула Нинту, извлекая Адама при помощи кесарева сечения за несколько тысяч лет до этого…
Напоминанием о долгом пути
Несмотря на то, что первый успех вселил надежду в страдающих от бесплодия женщин (кроме того, он открыл дорогу суррогатному материнству, методике заморозки эмбрионов, банкам спермы и новым юридическим проблемам), эта методика была лишь дальним родственником процесса, осуществленного Энки и Нинту. Тем не менее, для нее характерны аспекты, о которых повествуют древние тексты — так, например, ученые, занимавшиеся пересадкой клеточных ядер, обнаружили, что донор-мужчина должен быть молод, в полном соответствии с шумерскими текстами.
Самая существенная разница между получением «детей из пробирки» и процессом, описанным в древних текстах, заключается в следующем: в первом случае имитируется естественный процесс размножения, когда женская яйцеклетка оплодотворяется мужской спермой, а затем развивается в матке. В случае с созданием первого человека смешивался генетический материал двух разных (хотя и родственных) видов, в результате чего на свет появилось новое существо, нечто среднее между его «родителями».
В последние годы современная наука достигла серьезных успехов в подобных генетических манипуляциях. При помощи постоянно совершенствующегося оборудования, компьютеров и все более миниатюрных инструментов ученые научились «читать» генетический код живых организмов, в том числе и человека. Стало возможным не только определить составляющие ДНК (A-G-C-T) и буквы генетического алфавита (A-G-C-U), но и распознавать трехбуквенные «слова» генетического кода (например, AGG, ААТ, GCC, GGG — и так далее) и нити ДНК, образующие гены, каждый из которых выполняет конкретную функцию — например, определяет цвет глаз, управляет ростом или передает наследственное заболевание. Ученые также выяснили, что некоторые «слова» кода просто являются командами на запуск и остановку процесса репликации. Постепенно генетики научились изображать генетический код на экране компьютера и распознавать в распечатках (рис. 56) команды «стоп» и «пуск». Следующий шаг — скрупулезно изучить функцию каждого сегмента, или гена — у простейшей бактерии Е. coli их около 4000, а у человека более 100 000. В настоящее время планируется составить «карту» полного генетического кода человека («геном»). Громадность этой задачи и объем уже накопленных знаний можно оценить по такому факту: если из всех клеток организма человека извлечь ДНК и поместить в коробку, то эта коробка будет не больше кубика льда, но если растянуть и соединить скрученные спирали ДНК, то эта цепочка растянется на 47 миллионов миль…
Несмотря на все сложности, ученые при помощи энзимов научились разрезать ДНК в нужных местах, удалять «предложения», составляющие ген, и даже вставлять в ДНК чужеродные гены. При помощи такой технологии можно удалить нежелательный ген (например, вызывающий болезнь) или вставить нужный (например, отвечающий за выработку гормона роста). Успехи в понимании этой химической основы жизни и в управлении ей в 1980 году были отмечены Нобелевской премией, которую присудили Уолтеру Гилберту из Гарварда и Фредерику Санджеру из Кембриджского университета за разработку методов быстрой расшифровки больших сегментов ДНК, а также Полу Бергу из Стэндфордского университета за исследовательскую работу в области «сплайсинга генов». По-другому этот метод называется «технологией рекомбинантной ДНК», поскольку после сплайсинга ДНК рекомбинирует вместе с новыми сегментами.
Эти достижения открыли возможности для генной терапии, то есть удаления из клеток человека или исправления генов, которые вызывают наследственные заболевания или дефекты. Стала возможной и биогенетика, когда при помощи генной инженерии заставляют бактерию или, скажем, мышь вырабатывать вещество, используемое в качестве лекарства (например, инсулин). Такие успехи рекомбинантной технологии возможны только потому, что все живые существа на Земле имеют одну и ту же структуру ДНК, и поэтому ДНК бактерии воспримет сегмент ДНК человека (рекомбинирует с ним). (И действительно, в июле 1984 года американские и швейцарские исследователи сообщили об открытии сегмента ДНК, общего для человека, мухи, земляного червя, цыпленка и лягушки — еще одно подтверждение общего генетического происхождения всей жизни на Земле).