Репродуктивное клонирование человека возможно

      Комментарии к записи Репродуктивное клонирование человека возможно отключены

Репродуктивное клонирование человека возможно

Дискуссия о допустимости этого способа идет уже много лет. Соперники вычисляют его восстановлением евгеники, а детей, зачатых с его помощью, — генетически модифицированными. Но приверженцев у методики, разрешающей не допустить серьёзные наследственные болезни, намного больше.

Ни на какие конкретно внешние показатели митохондриальные гены не воздействуют, а от описания признаков митохондриальных заболеваний волосы поднимаются дыбом.

Дефектные митохондрии

Известно около 50 (по другим сведеньям — до 150) синдромов, вызванных нарушением функций митохондрий. Они приводят к болезням сердца, умственной отсталости, тяжелым неврологическим нарушениям, мышечной дистрофии, диабету, утрата зрения, глухоте и многим вторым проблемам.

наследственных болезней и Хромосомных нарушений, вызванных мутациями одного из около 19?000 «трудящихся» (синтезирующих белки либо РНК) ядерных генов, известно около 6000. В среднем одна из них проявляется у одного из пяти-шести тысяч новорожденных. В следствии один из нескольких сотен детей рождается с более либо менее воздействующими на здоровье наследственными заболеваниями.

    Фото Мутации в митохондриальных ДНК смогут вызывать передаваемые по материнской линии наследственные болезни. В каждой клетке человека (не считая яйцеклеток и сперматозоидов) в большинстве случаев находится 100−10?000 копий мтДНК, и с этим связаны особенности проявления митохондриальных заболеваний — в большинстве случаев позднее их начало и весьма изменчивые симптомы.

Митохондриальная ДНК (мтДНК) содержит всего 37 генов, но связанные с ней наследственные заболевания видятся не реже, чем мутации в ядерной ДНК. В 2008 году авторы статьи в Американском издании генетики человека (The American Journal of Human Genetics) при анализе митохондриальных геномов более 3000 новорожденных установили, что любой 200-й (!) младенец имеет явные либо скрытые (не проявляющиеся при простом обследовании, но опасные) замены нуклеотидов в мтДНК.

Обстоятельство таковой высокой частоты митохондриальных заболеваний в том, что мутации в мтДНК происходят в 1000 раз чаще, чем в ядерных хромосомах: при работе «клеточных энергостанций» образуется огромное количество свободных радикалов, каковые, в случае если соответствующие молекулярные механизмы не успеют их своевременно нейтрализовать, смогут привести к в колечке мтДНК, состоящем приблизительно из 16?500 нуклеотидов. А совокупность восстановления повреждений ДНК в митохондриях трудится хуже, чем в ядре.

К тому же, в отличие от ядерных хромосом, «мусорной» ДНК в митохондриях нет, и вольный радикал, прорвавшийся на свободу, не имеет возможности уйти в несущественную часть генома. Любое повреждение митохондриальных генов бьет совершенно верно в цель и может снизить эффективность работы закодированных в них белка либо РНК или полностью прекратить их синтез. Такие поломки смогут сделать эмбрион нежизнеспособным и привести к выкидышу, а в менее серьёзных случаях заболевания, которые связаны с нарушением работы митохондрий, кочуют много поколений.

Митохондриальные заболевания передаются лишь по материнской линии, вместе с цитоплазмой яйцеклетки: в сперматозоиде митохондрий в тысячу раз меньше, и они либо не попадают в яйцеклетку, либо разрушаются к началу формирования зародыша. При делении дочерним клеткам передаются больные митохондрии, и дети больной дамы со стопроцентной возможностью родятся с той же заболеванием. Что делать, определив о таком диагнозе?

Остаться бездетной? Забрать приемного ребенка? Завести «сводного», зачатого посредством экстракорпорального оплодотворения здоровой донорской сперматозоида и яйцеклетки собственного мужа (либо сделать то же самое, но естественным методом, при обоюдном непротивлении всех трех сторон)? Либо

Заменить «батарейки» в яйцеклетке

Самый несложный метод таковой замены — перенос цитоплазмы (сytoplasmic transfer). Наряду с этим перед экстракорпоральным оплодотворением (ЭКО) часть цитоплазмы из яйцеклетки пациентки удаляют, а на ее место вводят донорскую цитоплазму со здоровыми митохондриями. Первое успешное применение этого способа случилось во второй половине 90-ых годов двадцатого века в Университете репродуктивной науки и медицины (The Institute for Reproductive Medicine and Science) в Ливингстоне (США, штат Нью-Джерси).

На правах клинических изучений методику повторили еще около 30 раз, но в 2001 году FDA (Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и лекарств США) практически запретила ее использование, так как следствия были не хватает стабильными для внедрения в клиническую практику. Митохондрии, в отличие от хромосом, распределяются между делящимися клетками случайным образом, и кое-какие клетки эмбриона, соответственно, и органы, каковые из них разовьются, могут быть невылеченными.

Действительно, имеется и такое явление, как «медицинский туризм» Тем более что мутации в митохондриальном геноме смогут быть не наследственными, а случайными, и возможность этого с возрастом увеличивается. Кроме того при частичной замене митохондрий (особенно у дам, решивших завести ребенка в зрелом возрасте, в то время, когда очень возможно появление в мтДНК купленных мутаций) эта методика разрешает повысить эффективность ЭКО, а заодно и возможность родить здорового ребенка.

Стабильных результатов возможно было бы добиться, всецело заменив цитоплазму на донорскую, но таковой операции яйцеклетка не перенесет. А вот противоположный процесс — замена ядра донорской яйцеклетки на ядро пациентки — технически не так уж сложен. Тем более что «способ Долли» превосходно трудится на множестве видов животных. Но — гладко было на бумаге

И на мышах все было гладко, и на зайцах, а также на мулах, но клонировать приматов до недавнего времени никому не получалось: их эмбрионы с пересаженным ядром погибали на ранних стадиях по причине того, что хромосомы в делящихся клетках распределялись совсем случайным образом. Обстоятельство этого «хромосомного хаоса» в 2003 году узнали исследователи под управлением доктора наук Джеральда Шаттена с медицинского факультета Университета Питтсбурга в Пенсильвании.

Как выяснилось, у приматов (к каким относимся и мы с вами) вместе с ядром из «приемной» яйцеклетки удаляются белки, тесно связанные с хромосомами и нужные для образования митотического веретена — сети микротрубочек, бережно растягивающих пары хромосом к полюсам делящейся клетки. И при извлечении ядра, предназначенного для переноса в донорскую яйцеклетку, эти белки также теряются.

Два способа

В случае если прекрасно поразмыслить, возможно отыскать выход: применять в качестве донора хромосом не неоплодотворенные яйцеклетки, а уже «самую малость беременные». Основное, не потерять время.

По окончании проникновения опередившего соперников сперматозоида в яйцеклетку их ядра, каждое из которых несет непарный комплект из хромосом, около тридцати часов отдыхают по окончании тяжёлых трудов в виде пронуклеусов — «предъядер» и лишь затем сливаются воедино.

Первый довольно успешный опыт с пересадкой пронуклеусов между людскими яйцеклетками совершила группа исследователей под управлением Дуга Тернбулла, доктора наук английского Университета Ньюкасла. Довольно — хотя бы вследствие того что делиться (другими словами преобразовываться в эмбрионы) начали лишь десять из малоизвестного числа (быть может, нескольких сотен) яйцеклеток, оставшихся невостребованными по окончании процедуры ЭКО. Действительно, было это в 2008 году, с того времени Тернбулл и его сотрудники взяли примерно сто жизнеспособных эмбрионов и утверждают, что на данный момент их методика всецело готова к внедрению в клинику.

    Две методики, разрешающие избавиться от передачи ребенку митохондриальных заболеваний ЭКО яйцеклетки дамы с недостатком митохондриальной ДНК Статья Шухрата Миталипова об успешном применении способа пересадки веретена деления размещена в издании Nature в 2012 году. Главные направления работы — предотвращение митохондриальных заболеваний и терапевтическое клонирование.

А до тех пор пока через пара дней по окончании пересадки пронуклеусов бластоцисты — эмбрионы из одной-двух сотен клеток — приходится уничтожать. Не смотря на то, что «лист ожидания» дам с митохондриальными заболеваниями в Британии уже составляют в надежде на скорое разрешение клинических изучений.

Затягивается это решение не только из-за бюрократических, этических и других немедицинских неприятностей, но еще и вследствие того что специалисты Управления по эмбриологии человека и искусственному оплодотворению (Human Fertilization and Embryology Authority) не смогут определиться с вопросом, какой способ дать добро — данный либо второй, мало позднее созданный в Орегонском университете (США) под управлением отечественного практически соотечественника Шухрата Миталипова. Либо оба сходу.

Вторая методика — пересадка веретена деления — предполагает обмен ядрами между «дозревающими» яйцеклетками, находящимися на второй стадии мейоза — метода, которым делятся лишь половые клетки, как мужские, так и женские. В следствии этого сложного многостадийного процесса из диплоидной (с двумя парами хромосом) клетки-предшественницы, в которой, как и в соматических клетках, представлен полный комплект хромосом (у человека — 23 пары) формируются сперва две, также диплоидных, клетки, каковые делятся, образуя четыре фактически половые клетки — гаплоидные, другими словами с половинным комплектом хромосом, по одной из каждой пары.

В конце последней фазы мейоза, в то время, когда парные хромосомы уже расходятся, а стены ядер около них еще не появились, веретено деления, растягивающее хромосомы к полюсам будущей зрелой яйцеклетки, возможно извлечь вместе с хромосомами без утраты белков, нужных для образования микротрубочек при делении клеток в эмбрионе.

На пути к клонированию

Методика предотвращения митохондриальных заболеваний, без сомнений, будет одобрена для клинических изучений — если не будущей весной, то мало позднее. Затем (будем сохранять надежду, что проверка на людях пройдет удачно) — и для применения в клиниках. Какой из двух существующих способов (а возможно, и пока не опубликованный третий либо четвертый) окажется предпочтительным, продемонстрирует время.

А разрешительные органы других государств точно не захотят оставлять монополию за Британией: FDA уже год обсуждает возможность клинических изучений способа Миталипова.

Теоретически эта методика может наконец сделать вероятным репродуктивное клонирование человека. Не смотря на то, что существует вывод, что ни вреда в этом особенного нет, ни смысла никакого. Но, как сказала одна энергичная женщина, «я поразмыслю об этом на следующий день». Тем более что на данный момент клонирование человека законодательно не разрещаеться не только в развитых государствах, но и, возможно, в Кот-д’Ивуаре.

На всякий случай.

А исследователи под управлением Шухрата Миталипова занимаются совершенствованием методики терапевтического клонирования — получения эмбриональных стволовых клеток из ядер клеток и донорских яйцеклеток кожи. Выращенные из них культуры любых тканей организма возможно применять для клеточной терапии, для выращивания органов, иммунологически совместимых с организмом больного, для изучения наследственных проверки и болезней эффективности кандидатов в лекарственные препараты.

Детки из пробирки

Экстракорпоральное оплодотворение — один из способов преодоления бесплодия, как у дам, так и у мужчин. Лишь не путайте его с неестественным и внематочным осеменением, при которых зачатие происходит практически так же, как в природе!

Перед ЭКО даму посредством гормонов стимулируют к производству не одной, как в большинстве случаев, а нескольких яйцеклеток, извлекают их и на пара часов помещают в концентрированный раствор сперматозоидов. При весьма нехорошем качестве спермы используют способ интрацитоплазматической инъекции сперматозоидов — их вводят в яйцеклетки посредством узкого капилляра.

Через пара дней из каждого развивающегося в питательной среде эмбриона извлекают одну из множества клеток, разбирают ее на наличие хромосомных нарушений и самых распространенных либо имеющихся у одного из своих родителей вредных мутаций и два-три из будущих зародышей внедряют в матку пациентки. На разработку этого способа ушло больше тридцати лет — от первых опытов в 1944 до рождения первого «ребенка из пробирки» в 1978.

Статья размещена в издании «Популярная механика» (№144, октябрь 2014).

10 ФАКТОВ О КЛОНИРОВАНИИ ЧЕЛОВЕКА И НЕ ТОЛЬКО…


Интересные записи на сайте:

Подобранные по важим запросам, статьи по теме: