Сумма биотехнологии. Руководство по борьбе с мифами о генетической модификации растений, животных и людей

Панчин Александр

По сходным причинам не совпадать может и сексуальная ориентация клонов. В формировании нервной системы и становлении ориентации важную роль играет уровень половых гормонов в крови у развивающегося плода, а он может зависеть от условий протекания беременности [387] . Хотя, конечно, генетические факторы тоже имеют определенное значение. Например, ученые научились менять сексуальную ориентацию мышей с помощью генной инженерии. Оказалось, что есть гены, участвующие в работе нервной системы, без которых самцы мышей утрачивают избирательность в выборе сексуальных партнеров, и гены, без которых самки предпочитают других самок [388] .

387

Karaismailoglu S., Erdem A.: The effects of prenatal sex steroid hormones on sexual differentiation of the brain. J Turk Ger Gynecol Assoc 2013, 14(3):163–7.

388

Zhang S. et al.: Serotonin signaling in the brain of adult female mice is required for sexual preference. Proc Natl Acad Sci USA 2013, 110(24):9968–73.

Глядя

на однояйцовых близнецов, мы можем сказать, что никаких серьезных проблем у людей, имеющих идентичные внешность, возраст и даже одинаковые условия воспитания, не возникает. Если бы речь шла о создании клона взрослого человека, то с личностной идентичностью у него было бы еще меньше проблем: клон будет расти в совершенно другое время, в совершенно других условиях. Как минимум в условиях победы научно-технического прогресса над общественными предрассудками о недопустимости клонирования человека. Личность клона, несомненно, будет отличаться от личности исходного человека, чей генетический материал был позаимствован.

Следует различать репродуктивное и терапевтическое клонирование. Терапевтическое клонирование осуществляется с целью получения стволовых клеток, из которых можно было бы выращивать органы или ткани для лечения различных заболеваний, но о нем мы поговорим чуть позже, в главе 16. Пока что мы рассмотрим репродуктивное клонирование, которое дает возможность продления рода бесплодным людям, а также людям, не желающим участвовать в гетеросексуальном половом размножении. Можно придумать массу других применений этой технологии, в том числе и фантастичных. Например, клонировать выдающихся людей, великих ученых, музыкантов, писателей, которые внесли большой вклад в развитие нашей культуры. Может быть, клоны не только позволят сохранить память об этих людях, но и воссоздать ту уникальную комбинацию генетических вариантов, которая помогла оригиналам стать такими особенными и талантливыми.

Люди, которых мы хотим клонировать, не обязаны быть живыми. В фильме «Пятый элемент» совершенную девушку Лилу клонируют из единственной клетки, которая пережила взрыв космического корабля. Теоретически это возможно. Единственное, что такая процедура не поможет восстановить память или личность клонированного человека, как показано в фильме (впрочем, Лилу и не была простым человеком). Любопытно, что не обязательно иметь живую клетку. Мы можем прочитать ДНК из мертвой клетки, синтезировать хромосомы, упаковать их и поместить в ядро клетки, а затем вырастить клон. Конечно, я сильно упрощаю описание процедуры, и технически это будет несоизмеримо сложнее, чем обычное клонирование. Едва ли кому-то удастся это сделать в ближайшее время, но сама такая возможность имеется.

Используя этот подход, можно было бы попробовать восстановить какую-нибудь исчезнувшую монархическую династию. В 2009 году профессор Лаборатории эволюционной геномики ИОГен РАН Евгений Рогаев с соавторами опубликовали в журнале Science результаты анализа ДНК одного из генов царевича Алексея, последнего из дома Романовых. На основании этого анализа была установлена мутация, которая привела мальчика к гемофилии [389] . Аналогично можно проанализировать и остальные гены царевича. Впрочем, я не уверен, что клонирование монархов — это та идея, которую стоит активно популяризовать, ввиду возможных социальных последствий таких проектов. Кроме того, не факт, что в результате расшифровки последовательностей ДНК мы не обнаружим, что тот или иной представитель какой-нибудь великой династии в действительности был зачат не от законного супруга.

389

Rogaev E.I. et al.: Genotype analysis identifies the cause of the «royal disease». Science 2009, 326(5954):817.

Считается, что вредная мутация, от которой страдал царевич Алексей, досталась ему от прабабушки — королевы Виктории. Вальдемар Прусский, последний достоверно известный гемофилик из потомков королевы Виктории, умер в 1945 году, так и не оставив потомства. Среди живущих ныне потомков королевы не найдено ни одного носителя этого заболевания. Из-за болезни Алексея при дворе оказался шарлатан Распутин, пользовавшийся дурной репутацией в народе, что негативно сказалось на престиже царской власти. История

не терпит сослагательного наклонения, но почему бы не посмотреть на падение российской монархии как на процесс не только исторический, но и эволюционный? Естественный отбор уничтожил царскую династию! Разумеется, это некоторая натяжка, но вредная мутация действительно была выведена из оборота, и даже принадлежность к могущественному роду не спасла ее носителей от этого процесса. Но и естественный отбор можно «победить» современными технологиями.

Клонирование может нам помочь сохранить биоразнообразие, спасти от вымирания редкие виды и даже, возможно, воссоздать некоторых животных, успевших исчезнуть с лица земли. Вспомним фильм Стивена Спилберга «Парк юрского периода». В работе над ним участвовали очень хорошие научные консультанты, которые выбрали, пожалуй, наиболее правдоподобный из возможных фантастических сценариев клонирования динозавров. Как это предлагалось сделать? Для начала нам нужно установить последовательность ДНК динозавра. ДНК довольно быстро съедается различными микробами, но есть место, где она должна была сохраниться лучше всего, — кусочек янтаря с застывшим комаром, который пил кровь динозавра, а потом угодил в смолу. Конечно, в прочитанных последовательностях ДНК будут ошибки, но пробелы можно заполнить, используя ДНК какого-нибудь родственника динозавров. Например, лягушки, как это и сделали в фильме. Исправленную ДНК помещаем в яйцеклетку и таким образом получаем клон динозавра.

Увы, даже наиболее правдоподобный сценарий по воссозданию динозавров далек от наших реальных возможностей. Последние из динозавров вымерли более 65 миллионов лет назад, и от их ДНК, скорее всего, ничего не осталось. Но ученым удалось установить последовательности ДНК мамонтов [390] , птицы моа [391] и неандертальцев [392] , вымерших не так давно. Клонирование могло бы позволить нам воссоздать эти организмы по вышеупомянутой схеме, предложенной сценаристами «Парка юрского периода». В таком ключе особый интерес представляет клонирование неандертальцев, учитывая, что объем их мозга был больше, чем у современного человека. Было бы ужасно интересно познакомиться с ними и выяснить, способны ли они к освоению нашей культуры, понравятся ли им наши фильмы и книги. Для заполнения пробелов в ДНК неандертальцев можно было бы использовать гены современных людей.

390

Miller W. et al.: Sequencing the nuclear genome of the extinct woolly mammoth. Nature 2008, 456(7220):387–90.

391

Baker A.J. et al.: Genomic support for a moa-tinamou clade and adaptive morphological convergence in flightless ratites. Mol Biol Evol 2014, 31(7):1686–96.

392

Prufer K. et al.: The complete genome sequence of a Neanderthal from the Altai Mountains. Nature 2014, 505(7481):43–9.

Попытки клонировать мамонтов пока рассматриваются лишь в теории, но ученым уже удалось «воскресить» некоторые их гены, связанные с жизнью в холодных условиях [393] . Американский генетик Винсент Линч с группой коллег прочитали последовательности геномов двух ископаемых мамонтов и трех азиатских слонов (в дополнение к уже известному опубликованному геному африканского слона). Исследователи обнаружили существенные отличия между мамонтами и слонами в генах, связанных с суточными ритмами, развитием волос, сальных желез, формированием жировой ткани и другими важными признаками. В частности, они нашли мутацию в гене рецептора температуры TRPV3.

393

Lynch V. et al.: Elephantid genomes reveal the molecular bases of Woolly Mammoth adaptations to the arctic. BioRxiv 2015.

Ранее эксперименты на мышах показали, что без гена TRPV3 они не чувствуют высокую температуру, но холод воспринимают. Линч с коллегами внедрили такой ген в культуру клеток человека и продемонстрировали, что мутантный TRPV3 мамонта при высокой температуре работает менее активно, чем обычный вариант белка. Возможно, у мамонтов не было необходимости реагировать на жару, поскольку они редко с ней сталкивались. Любопытно, что этот же белок связан с развитием волос у мышей — некоторые изменения белка приводят к выпадению волос, а значит, мутациями в гене TRPV3 может объясняться и отсутствие волосяного покрова у современных слонов.