14

Содержание

Введение

1. История клонирования

2. Задачи, стоящие перед клонированием

3. Клонирование: за и против

4. Хронология клонирования

Вывод

Список использованных источников

Введение

Клонирование - образование идентичных потомков (клонов) путём бесполого размножения. Результатом клонирования является популяция клеток или организмов с одинаковым набором генов (генотип)

По поводу клонирования существует огромное количество споров и дискуссий, так даже актуальность этой темы доказывается простым примером - количеством существующих фильмов и сериалов про клонирование («Парк Юрского Периода», «Секретные материалы», «Пришельцы», сериалы «Клон*» и тд.). Человеку свойствен страх перед новым и неизведанным. Так что прежде всего необходимо постараться не поддаваться страхам перед новым и неизведанным, а вспомнить, что клонирование постоянно происходит в естественных условиях, когда рождаются однояйцовые или идентичные близнецы. Идентичны они в своем генном наборе, что легко доказывается возможностью пересадок органов и тканей между ними. Просто развитие нескольких зародышей из одного оплодотворенного яйца происходит редко и непредсказуемо.

1. История клонирования

Термин «клон» происходит от греческого слова «klon», что означает веточка, побег, черенок, и имеет отношение прежде всего к вегетативному размножению. Клонирование растений черенками, почками или клубнями в сельском хозяйстве, в частности, в садоводстве, известно уже около 4-х тыс. лет. Начиная с 70-х годов ХХ в. для клонирования растений стали широко использовать небольшие группы и даже отдельные соматические (неполовые) клетки.

Дело в том, что у растений (в отличие от животных) по мере их роста в ходе клеточной специализации дифференцировки клетки не теряют такт называемых тотипотентных свойств, т. е. способности реализовывать всю генетическую информацию, заложенную в ядре. Поэтому практически любая растительная клетка, сохранившая в процессе дифференцировки свое ядро, может дать начало новому организму. Эта особенность растительных клеток лежит в основе многих методов генетики и селекции.

При вегетативном размножении и при клонировании гены не распределяются по потомкам, как в случае полового размножения, а сохраняются в полном составе в течение многих поколений. Все организмы, входящие в состав определенного клона, имеют одинаковый набор генов и фенотипически не различаются между собой.

Клетки животных, дифференцируясь, лишаются тотипотентности, и в этом одно из существенных их отличий от клеток растений; и именно здесь главное препятствие для клонирования взрослых позвоночных животных.

Работы по клонированию позвоночных были начаты на амфибиях в начале 50-х годов и интенсивно продолжаются вот уже полвека. Что касается амфибий, то, несмотря на значительные достижения, проблема клонирования взрослых особей остается до сих пор не решенной. Установлено, что в ходе клеточной дифференцировки у позвоночных происходит или потеря определенных генных локусов или их необратимая инактивация. Судя по всему, утрачивается та часть генома, которая контролирует на ранние, а более поздние этапы онтогенеза, в частности, метаморфоз амфибий. Механизм этого явления пока не поддается научному объяснению. Но очевидно, что для клонирования взрослых позвоночных необходимо использовать малодифференцированные делящиеся клетки. Это методически важное положение было учтено в более поздних работах.

В 1979 г. американский биолог МакКиннел, внесший большой вклад в работу с амфибиями, утверждал, что полученные результаты не позволяют серьезно говорить о возможности клонирования человека тогда это было недоступно для экспериментальных эмбриологов. Однако еще в то время многие ученые, писатели и даже политики стали активно обсуждать возможность клонирования человека, а некоторые исследователи даже приступили к таким экспериментам. Эксперименты по клонированию млекопитающих заканчивались неудачей. Поэтому так поразило появившееся в начале 1997 г. сообщение авторского коллектива под руководством Уилмута, что им удалось используя соматические клетки взрослых животных, получить клональное животное овцу по кличке Долли.

Исследования Уилмута и сотрудников имеет практическое и большое научное значение для генетики развития. Они нашли условия, при которых цитоплазма ооцитов млекопитающих может репрограммировать ядро соматической клетки, возвращая ей тотипотентность.

2. Задачи, стоящие перед клонированием

Клонирование органов и тканей - это задача номер один в области транспланталогии, травматологии и в других областях медицины и биологии. При пересадке клонированного органа не надо думать о подавлении реакции отторжения и возможных последствиях в виде рака, развившегося на фоне иммунодефицита. Клонированные органы станут спасением для людей, попавших в автомобильные аварии или какие-нибудь иные катастрофы, или для людей, которым нужна радикальная помощь из-за заболеваний пожилого возраста (изношенное сердце, больная печень и т.д.).

Самый наглядный эффект клонирования - дать возможность бездетным людям иметь своих собственных детей. Миллионы семейных пар во всем мире сегодня страдают, будучи обреченными оставаться без потомков. По признанию Андрея Акопяна, директора Республиканского Центра репродукции человека Минздрава РФ, у нас в стране бесплодна каждая шестая - седьмая семейная пара. Какие трагедии, какие семейные драмы возникают на этой почве! И вот, оказывается, эту ситуацию можно изменить. Можно иметь своего собственного ребенка, реальное продолжение самого себя во времени.

Клонирование поможет людям, страдающим тяжелыми генетическими болезнями. Если гены, определяющие какую-либо подобную болезнь, содержатся в хромосомах отца, то в яйцеклетку матери пересаживается ядро ее собственной соматической клетки, - и тогда появится ребенок, лишенный опасных генов, точная копия матери. Если эти гены содержатся в хромосомах матери, то в ее яйцеклетку будет перемещено ядро соматической клетки отца, - появится здоровый ребенок, копия отца.

Любители всяческой экзотики, наверное, никогда не переводились среди рода человеческого. Есть они и сейчас: и те, кто завещают отправить свой прах на ракете в сторону Солнца, и те, кто тратят десятки тысяч долларов на сохранение своего тела в криогенных камерах до того времени, когда медицина сумеет вернуть их в нормальное состояние и избавить от неизлечимых сегодня болезней. Думается, и в области клонирования найдутся подобные любители экзотики. Одни пожелают увидеть свою собственную копию, свое телесное "альтер эго" еще при своей жизни. Другие захотят "возродиться" в иную историческую эпоху: спустя 50 - 100 лет.

Более скромная, но не менее важная задача клонирования - регулирование пола сельскохозяйственных животных и клонирование в них сугубо человеческих генов, "терапевтических белков", которые используются для лечения людей. Например, гемофиликов, которые страдают от мутаций в гене, кодирующем кровеостанавливающий белок ("фактор IX"). Сегодня эти белки добывают из крови доноров, а те бывают разные, в том числе и инфицированные вирусом СПИДа. Вот почему гемофилики считаются "группой риска" по СПИДу. В последнем номере за 1997 год журнал "Сайенс" сообщил о клонировании американскими учеными шести овец, три из которых несли человеческий ген фактора IX. Героиней стала овечка Полли, у которой ген активно работает! Со временем, когда она подрастет и обзаведется своим потомством, в ее молоке будет и человеческий белок, отличающийся от овечьего. Так овечка Полли станет служить на благо человечеству.

Учтя опыт шотландцев, американцы несколько модифицировали метод клонирования, использовав ядра эмбриональных, то есть зародышевых, фибробластов - клеток, дающих соединительную ткань, взятых из взрослого организма. Тем самым они резко увеличили эффективность метода, а также облегчили задачу введения "чужого" гена, поскольку в культуре фибробластов это делать значительно легче и дешевле.

Обошли они с помощью зародышевых клеток и теломерный "запрет". Вполне возможно, что все эти разумные доводы повлияли на американских законодателей, которые приняли в конгрессе билль о клональных правах: клонирование человека запрещается всего лишь на десять лет, запрет не распространяется на животных и клонирование органов и тканей... А 14 февраля, в день святого Валентина, "Радио России" сообщило, что ученые Йоханнесбургского университета обратились в свой Национальный этический комитет с просьбой разрешить им работы по клонированию человека.

3. Клонирование: за и против

На данный момент спор возникает вокруг отношения к экспериментам над клонированием человека, тут существует несколько вопросов:

1. Имеем ли мы вообще право на клонирование человека;

2. Любые эксперименты состоят из ошибок и достижений, но в данном случае ошибкой будет являться появление на свет клона человека (сформировавшейся личности) с какими-либо отклонениями, возникает вопрос: «Что делать с «НИМ»?». Имеем ли мы право уничтожать такие последствия, т.е. уничтожить клон, а это уже будет равносильно убийству человека;

3. Обладает ли наука необходимой информацией для проведения таких экспериментов;

4. Можно ли спрогнозировать сейчас последствия таких экспериментов. Ведь в случаи успеха, такой прорыв в науки может иметь самые не предсказуемые последствия для человечества.

Только если чётко и обоснованно сформулировать ответы на эти основные вопросы можно дать конкретный ответ «ЗА» или «ПРОТИВ», но на данный момент этого сделать не может ни кто. Поэтому нам остаётся только проанализировать все «за» и «против», а также рассмотрев доводы специалистов сформировать своё отношение к клонированию на данном этапе развития.

Много доводов приводится в поддержку клонирования, вот несколько наиболее распространённых из них:

1. Человеку свойственен страх перед новым и неизведанным, но клонирование постоянно происходит в естественных условиях, когда рождаются идентичные близнецы с одинаковым генотипом, что легко доказывается возможностью пересадки органов и тканей между ними;

2. Протесты церкви отвергаются простым примером, т.е. аппендицит тоже сотворён богом, однако даже Папа Римский не обходится без медицинской помощи. Учёные как раз говорят об «исправлении» тех генетических дефектов, которые возникли благодаря божьему «недосмотру».

Таким образом, эмоциональные возражения против клонирования людей не имеют под собой ни какой рациональной базы, считают сторонники такой теории.

3. Также неоспоримым аргументом в пользу клонирования является появление, в результате, возможности выращивания органов для пересадки их в организм, что позволит победить массу болезней таких как рак, спасти жизни людей пострадавших от катастроф и.т.д.;

4. И еще, развитие клонирования даст возможность бездетным людям иметь собственных детей (в России каждая седьмая семейная пара - бесплодна);

5. Далее клонирование поможет людям страдающим тяжёлыми генетическими болезнями. Если гены, определяющие к-л болезнь содержатся в хромосомах отца, то в яйцеклетку матери пересаживается её собственная соматическая клетка, и тогда появляется ребенок, лишённый опасных генов, точная копия матери и на оборот.

Также существуют и аргументы против клонирования:

Бросить вызов природе (или Богу), нарушить установленные ею запреты - вот что означает клонирование взрослого организма. Природой отработан сложнейший механизм подготовки половых клеток к выполнению их функции: дать начало новой жизни. Клонирование, т.е. воспроизведение копии взрослого существа и его не-половых клеток - вот это и есть попытка прорваться сквозь запреты природы, считают противники клонирования.

Существует масса доводов как «за» так и «против» клонирования. Но в основном такие мнения формируются на основе не полной изученности этой проблемы и та и другая сторона не владеет полным спектром информации по этому вопросу, и часто заменяет пробелы догадками, которые являются не состоятельными с научной точки зрения.

Из генетической структуры ДНК получается трёхмерный организм. Как это происходит никто не знает. Существует линейная запись генетического кода в молекулах ДНК, она представляет собой запись последовательности аминокислот для молекул различных белков. Аминокислоты собираются в белки. Но ген - это линейная структура, нет в них никакой записи формы уха, нет записи формы глаз, носа или длины ног. В них записаны только белки, из которых всё строится, и как максимум время появления белков или, как говорят генетики, время экспрессии генов. Часть генов неактивна, а часть активна. В эмбриональном развитии в разное время появляются разные белки. Существуют гены, которые регулируют время и скорость синтеза или количество синтезируемого белка. И всё. К форме организма это не имеет ни какого отношения. Например, можно взять клетку щеки, размножить её и получить килограмм таких клеток, но мы ни сможем получить из этих клеток хотя бы кончик носа, потому, что наука пока не знает законов по которым из линейной структуры белков возникает трёхмерная форма.

Проблема не только очень сложна, но и осложнена тем, что ей сейчас никто не занимается. По сути дела за последние десять лет наука далеко не продвинулась в этой области. Более того, чем дальше, тем яснее становится, что генетической детерминации развития нет, судьба клеток не закодирована геном, она вероятностна. Законы формообразования в эмбриогенезе играют не меньшую роль, чем генетическое наследование.

На данном этапе развития наука более или менее прилично представляет себе генетику организмов, клеток, событий, финальную анатомию, а вот механизмы развития так и остаются тайной.

Генетический подход - исчерпал себя. Поэтому генетики сегодня пытаются привлечь в свою область средства из той области, которая отношения к ним не имеет.

Клонирование овцы происходило следующим образом, взяли ядро соматической клетки, убрали ядро материнской яйцеклетки, а соматическое ядро туда посадили - такой эксперимент не имеет прямого отношения к генетике, это ветеринария. Пересадка ядра производилась примитивной техникой. Абсолютно ничего нового в этом нет.

Существует также вопрос, при клонировании пересаживается взрослая соматическая клетка, и как она снова начинает проходить все стадии эмбриогенеза - неясно, и объяснить этого наука не может.

Если же касаться непосредственно клонирования человека, то это похоже на фантастический роман, интересный, на абсолютно не реалистичный на данном этапе развития науки. Вот, например, половая дифференцировка, если с ней не справится не будет нормального процесса развития органов, будет аномальный зародыш. Гормонально не сбалансированный он разовьётся в идиота. Даже если предположить, что каким-то чудесным образом все препятствия преодаленны, то существует еще одна. Из экспериментов с клеточными культурами известно, что клетки не могут поделиться более 50 раз, иными словами, число циклов деления ограничено у всех позвоночных животных. А это означает, что если взять клетку взрослого человека, то какую-то часть циклов размножения она уже прошла, а это приведет к парадоксальному положению: Эта клетка и донор закончат свою жизнь ровно с той же скоростью.

Ещё более странной представляется идея о возможности выращивания отдельных органов с целью пересадки. Ведь для этого нужно вырастить весь организм. В органогенезе человека нельзя отдельно сформировать к-л часть, т.к. существует динамика сложнейших взаимосвязей, индукционных процессов. Надо сделать весь организм целиком, а затем отрезать нужную часть.

4. Хронология клонирования

1883 год - открытие яйцеклетки немецким цитологом Оскаром Гертвигом (Хертвигом, 1849-1922).

1943 год - журнал "Сайенс" сообщил об успешном оплодотворении яйцеклетки "в пробирке".

1953 год - Р.Бригс и Т.Кинг сообщили об успешной разработке метода "нуклеотрансфера" - переноса ядра клетки в гигантские икринки африканской шпорцевой лягушки "ксенопус".

1973 год - профессор Л.Шетлз из Колумбийского университета в Нью-Йорке заявил, что он готов произвести на свет первого "бэби из пробирки", после чего последовали категорические запреты Ватикана и пресвитерианской церкви США.

1977 год - закончилась публикация серии статей о работах профессора зоологии Оксфордского университета Дж.Гердона, в ходе которых было клонировано более полусотни лягушек. Из их икринок удалялись ядра, после чего в оставшийся "цитоплазматический мешок" пересаживалось ядро соматической клетки. Впервые в истории науки на место гаплоидного ядра яйцеклетки с одинарным набором хромосом было внесено диплоидное ядро соматической клетки с двойным числом носителей генетической информации.

1978 год - рождение в Англии Луизы Браун, первого ребенка "из пробирки".

1981 год - Шетлз получает три клонированных эмбриона (зародыша) человека, но приостанавливает их развитие.

1982 год - Карл Илмензее из Женевского университета и его коллега Питер Хоппе из лаборатории Джексона в Бар-Харборе, штат Мэн, в которой с 1925 года разводят мышей, получили серых мышат, перенеся ядра клеток серого зародыша в цитоплазму яйцеклетки, полученной от черной самки, после чего эмбрионы были перенесены в белых самок, которые и выносили потомство. Результаты не были воспроизведены в других лабораториях, что привело к обвинению Илмензее в фальсификации.

1985 год - 4 января в одной из клиник северного Лондона родилась девочка у миссис Коттон - первой в мире суррогатной матери, не являющейся матерью биологической (то есть "бэби Коттон", как назвали девочку, была зачата не из яйцеклетки миссис Коттон). Был вынесен парламентский запрет на эксперименты с человеческими эмбрионами старше четырнадцати дней.

1987 год - специалисты Университета имени Дж.Вашингтона, использовавшие специальный фермент, сумели разделить клетки человеческого зародыша и клонировать их до стадии тридцати двух клеток (бластов, бластомеров), после чего зародыши были уничтожены. Тогдашняя американская администрация пригрозила лишать лаборатории дотаций из федеральных фондов, если в них будут проводиться подобные опыты.

1996 год - 7 марта журнал "Нейчур" помещает первую статью коллектива авторов из института Рослин в Эдинбурге, которые сообщили о рождении пяти ягнят, полученных без участия барана: в цитоплазматические мешки яйцеклеток были перенесены ядра культуры эмбриональных клеток, полученных от другого зародыша. Администрация Билла Клинтона еще раз подтверждает свое намерение лишать поддержки федеральных фондов всех, кто вознамерится экспериментировать с человеческими эмбрионами; так, был лишен субсидий исследователь из Университета Вашингтона, осуществлявший анализ пола зародыша и анализ дефектных генов на стадии восьми клеток.

1997 год - 27 февраля "Нейчур" поместил на своей обложке - на фоне микрофотографии яйцеклетки - знаменитую овечку Долли, родившуюся в том же институте Рослин в Эдинбурге. В конце июня Клинтон направил в конгресс законопроект, запрещающий "создавать человеческое существо путем клонирования и ядерного переноса соматических клеток".

1997 год - в самом конце декабря журнал "Сайенс" сообщил о рождении шести овец, полученных по рослинскому методу. Три из них, в том числе и овечка Полли, несли человеческий ген "фактора IX" ("фактора 9"), или кровеостанавливающего белка, который необходим людям, страдающим гемофилией, то есть несвертываемостью крови.

1997 год - в США издается книга Майкла Смита "Клоны", в которой рассказывается о клонировании людей в подземных тоннелях вокруг Лос-Анджелеса (см. "Знание-сила", 1998, N4, стр. ).

1998 год - чикагский физик Сиди объявляет о создании лаборатории по клонированию людей: он утверждает, что отбоя от клиентов у него не будет.

1998 год, начало марта - французские ученые объявили о рождении клонированной тёлочки.

Вывод

Из всего выше сказанного подведём итог.

На современном этапе развития науки нельзя выращивать отдельные органы, а создание целого организма путём клонирования с предсказуемым процессом развития весьма сомнительных, а в некоторых случаях не научны и нуждаются в серьёзном обосновании. Есть принципиальные вопросы, не зная ответы на которые, всерьёз рассуждать о клонировании организма человека невозможно.

Идея клонирования человек ставит перед обществом людей такую проблему, с какой оно прежде не сталкивалось. Эта проблема - возможная опасность потери уникальности человеческой личности. Так развивается наука, такова особенность познания, что каждый его новый шаг несёт с собой новые, неизвестные ранее возможности, но и грозные опасности. Клонирование для бесплодных семей, тяжело больных людей это спасение, ну а как отнестись к пусть отдаленной перспективе появления многих биологических «Копий» живущих людей? Сама возможность такого поворота событий побуждает к размышлениям. Профессор Борис Конюхов считает: «Нормы биоэтики, о которых так много спорят сейчас, нужны не только учёным. Те нравственные заповеди, которыми человечество пользуется веками, к сожалению, не предусматривают новых возможностей, какие вносит в жизнь наука. Поэтому людям и необходимо обсуждать и принимать новые законы общежития, которые учитывают новые реальности».

На сегодняшний день эксперименты по клонированию человека запрещены (либо наложен мораторий) практически во всех развитых и развивающихся странах, кроме того, существует специальная резолюция Совета безопасности ООН вводящая мораторий на любые эксперименты по клонированию человека и зародышей старше двухнедельного срока развития.

Список использованных источников

1. Биохимический справочник - Режим доступа: http://www.xumuk.ru/biospravochnik/

2. Клонирование: за и против. Конюхов Б.В. - Режим доступа: http://referatcollection.ru/57265.html

3. Клонирование в трансплантологии // "Знание-сила". - 1998, N4.

4. Реферат - История и методология клонирования. - Режим доступа: http://platbiz.ru/referat/23/12881.html