Назад в будущее. Разгадка секретного шифра Книги Бытия

Однако применить разработанную на растениях методику к животным оказалось гораздо сложнее. Во-первых, клонирование предполагает бесполое размножение. У животных, которые размножаются посредством оплодотворения яйцеклеток спермой, репродуктивные клетки (яйцеклетки и сперматозоиды) отличаются от всех остальных клеток тем, что содержат не все пары

хромосом (служащие основой для генов), а лишь по одному набору

. Таким образом, в оплодотворенной яйцеклетке женщины («яйце») сорок шесть хромосом, разделенных на двадцать три пары, наполовину состоят из хромосом матери (от яйцеклетки), а наполовину из хромосом отца (от сперматозоида). Для осуществления клонирования из яйцеклетки необходимо хирургическим путем удалить хромосомы и заменить их полным набором, взятым не из сперматозоида, а из любой другой клетки организма. Если операция пройдет успешно и имплантированная в матку яйцеклетка превратится сначала в эмбрион, затем в плод, а затем и в ребенка, то этот ребенок будет точной копией человека, из клетки которого был взят полный набор хромосом.

На пути осуществления этого процесса стоит множество проблем, слишком специальных, чтобы мы подробно останавливались на них, но постепенно все эти проблемы разрешаются — при помощи многочисленных экспериментов, совершенствования оборудования и более глубокого проникновения в тайны генетики. Интересным открытием, способствовавшим продолжению экспериментов, стал следующий факт: чем моложе источник трансплантируемых клеточных ядер, тем выше шансы на успех. В 1975 году британским ученым удалось клонировать лягушек из клеток головастиков; процедура требовала извлечь ядро из яйцеклетки лягушки и заменить его ядром клетки головастика. Делалось это при помощи методов микрохирургии — возможно, потому, что эти клетки значительно крупнее, скажем, чем клетки человека. В 1980 и 1981 годах китайские и американские ученые сообщали, что при помощи этого же метода им удалось клонировать рыб; эксперименты также проводились с мухами.

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 набор хромосом донора. Клемент Л. Маркерт, проводивший эксперименты в лаборатории Йельского университета, пришел к выводу, что в мужской сперме помимо хромосом содержатся некие вещества, которые стимулируют этот процесс. То есть «сперма может содержать некий неизвестный стимулятор, который стимулирует развитие яйцеклетки».

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.