2000 №4

Такие конструкции вводятся в оплодотворенные яйцеклетки — зиготы (левая схема) или в соматические клетки животного, обладающие диплоидным набором хромосом, например в фибробласты (правая схема), а затем сливают их с яйцеклеткой, у которой удалено ядро с гаплоидным набором хромосом. Подготовленные таким образом зиготы и яйцеклетки с ядром фибробластов вводят в матку приемной матери, в которой развивается трансгенное потомство. Затем из определенных органов родившегося трансгенного животного берут клетки и выращивают в культуральной среде.

Другой путь лежит через трансгенез. Напомним читателям, что трансгенез — это область генной инженерии, имеющая целью наделять животных признаками и свойствами, которых у них нет от природы. Для этого гены одних животных пересаживают другим, и если это, например, ген роста, то получившее его животное начинает быстрее расти. Коровам в клетки молочной железы вводят гены лекарственных белков, и они вместе с молоком вырабатывают лекарства. Таким же способом можно ввести в геном нужных нам клеток той же коровы ген бессмертия, и эти клетки получат способность безграничного деления.

Таким образом, в арсенале ученых есть две надежные стратегии вызывать непрерывное размножение клеток. По первой из них гены бессмертия вводят в клетки, взятые из какой-либо ткани организма, и запускают процесс их бесконечного размножения. К сожалению, эта стратегия не относится к легкому пути, хотя на первый взгляд прельщает простотой.

Вторая стратегия создания бессмертных клеток — получение трансгенных животных. Тут тоже можно использовать два метода. Первый из них традиционный — микроинъекция чужеродного гена (гена бессмертия) в зиготу (оплодотворенную клетку). Хотя он широко используется, но оказался малопродуктивным, потому что обычно чужеродный ген наследуется только у 5—10 процентов родившихся трансгенных животных.

По-видимому, более перспективным будет иной метод. В нем для получения трансгенных животных используют яйцеклетки, у которых ядра с гаплоидным (одинарным) набором хромосом заменяют ядрами из соматических клеток с диплоидным (двойным) набором хромосом и с предварительно введенным в них геном бессмертия. Или сначала культивируют клетки из молочной железы беременного животного (в этот период в железе активируется много стволовых клеток), потом в них встраивают конструкцию из необходимого гена и яйцеклетки с диплоидным набором и вводят в матку приемной самки.

В настоящее время интенсивно развивается еще один метод трансгенеза, при этом заметен вклад российских исследователей. Суть проста: берут у самца сперматозоиды, вводят в них ДНК с необходимым геном и осеменяют самку. Во всех трех случаях рождаются трансгенные животные, способные наследовать чужеродные гены бессмертия.

Итак, клетки с приобретенным свойством бессмертия способны размножаться неограниченно долго. Это обеспечивает более дешевый и простой способ получения большого количества биомассы клеток. К тому же такие клетки обладают преимуществами перед нормальными. Это, например, и более высокая скорость роста, и меньшая зависимость от питательной сыворотки, и даже возможность развития в более простых — бессывороточных средах.

Сыворотка — основной компонент питательной среды, обеспечивающий наилучшие условия для роста и развития клеток. Это чрезвычайно сложная смесь множества мелких и крупных молекул веществ, способных как стимулировать, так и тормозить рост клеток, а также обеспечивать другие их функции. В составе сыворотки различные факторы роста, гормоны, белки, а также минеральные вещества, липиды, аминокислоты, витамины и т. д. Но сыворотка — это дорогостоящий продукт, выделяемый из эмбрионов животных (чаще — теленка). Ее стоимость достигает 90 % стоимости среды. Для промышленного выращивания громадного количества биомассы клеток это неприемлемо. Поэтому и созданы бессывороточные среды.