Астраханский Государственный Университет

РЕФЕРАТ

по предмету Концепция современного естествознания

тема: «КЛОНИРОВАНИЕ: РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМ ИЛИ НОВАЯ ПРОБЛЕМА»

Выполнила: студентка гр. РЛ11

Алиева Р.М.

Проверила: Карпова Е.М.

Астрахань 2009

Содержание

Введение 3

I. КЛОНИРОВАНИЕ – ПРОБЛЕМА ЭТИЧЕСКАЯ 4

II. РОЖАТЬ НЕЛЬЗЯ КЛОНИРОВАТЬ 8

III. КОМУ НУЖНЫ КЛОНЫ? 18

Заключение 22

Список литературы 23

Введение

Начало ХХI века ознаменовалось несколькими событиями в биологической науке, которые привлекли к себе широкое внимание. В феврале 2001 года были опубликованы результаты «прочтения» генома человека. В начале мая того же года появились сообщения о первых «генетически модифицированных» детях, родившихся на свет в результате пересадки в яйцеклетку цитоплазматических наследственных структур, а именно митохондрий, взятых из клетки другой женщины. В июне было объявлено об успешном эксперименте по отбору зародышей, свободных от генов, вызывающих наследственные заболевания, до их пересадки в матку матери. Наконец, в ноябре 2001 года общественность взволновало сообщение о первом успехе в клонировании человеческих эмбрионов.

I. КЛОНИРОВАНИЕ – ПРОБЛЕМА ЭТИЧЕСКАЯ

Механизм клонирования как процедура генной инженерии в целом не очень сложен. Обычная клетка живого организма, не вдаваясь в детали, это так называемая цитоплазма, в которой плавает ядро. Ядро содержит программу развития организма – набор генов, полученных от родителей. Половые клетки, в отличие от остальных клеток организма, 'укомплектованы только наполовину. Так, женская яйцеклетка, способная давать зародыш, до оплодотворения содержит неполный, набор генов, в ее ядре отсутствует мужской набор генов, или, точнее сказать, хромосом. Это обстоятельство и подсказало генетикам довольно простую схему опыта

Из половой яйцеклетки животного удаляется ядро и вместо него вводят ядро из любой обычной (неполовой) клетки организмадонора Такое ядро содержит полную генетическую информацию о своем организме, и теперь, если искусственно созданную клетку (цитоплазма от одного организма, а ядро от другого) подсадить в детородный орган приемной матери, то родившийся от нее организм будет генетической копией (клоном) того, из которого взято ядро. Таким продуктом рук человека стала овца Долли, о которой уже много написано и сказано. Ее творцы — группа биологов, руководимая Яном Уилмутом из Рослинского института в Эдинбурге (Шотландия).

Безусловно, это большое научное достижение. Ценность разработанной методики в том, что она открыла возможность первоначально оценить своеобразие и полезность уже сформировавшегося организма, а затем принимать решение о целесообразности создания идентичной копии. Ранее эта методика была применима только для создания копий эмбрионов, то есть развивающихся организмов, ценность; которых была не ясна. Однако первая публикация в журнале "Nature" не дает окончательного ответа на вопрос: можно ли получать копии на базе клеток (ядер) взрослого организма. Вопервых, описан единственный позитивный результат, который пока не подтвержден ни самими авторами, ни кем-либо другим. Вовторых, статья не дает ответа и на ряд других вопросов. И главное: авторы работы не могут с уверенностью сказать, из ядра какой клетки получена Долли. Для клонирования брали клетки эпителия молочной железы, то есть вымени взрослой беременной овцы. Это может быть очень специфическая и редкая в организме клетка, которая возникает в молочной железе при беременности. Следует также иметь в виду, что получение Долли из ядра соматической клетки (если это действительно имело место) существенно изменяет наши представления о механизмах развития организмов и сопровождающих этот процесс изменениях генетического материала. По крайней мере до последнего времени считалось, что разного рода мутации, накапливающиеся в геноме, должны препятствовать процессу клонирования.

Реконструкция, технически не сложная операция, чаще всего выполняются обычным механическим инструментом, только очень мелким. Однако требуется большой опыт и умение. Ведь величина клетки довольно мала — в пределах 1020 мкм, а ядро еще меньше. Шотландские экспериментаторы использовали, в частности, электрический разряд для слияния ядра и яйцеклетки. Есть определенные тонкости и на других этапах эксперимента. Но они технически преодолимы.

Насколько надежен предложенный подход, пока однозначно сказать нельзя. Уильмутом проведено около 300 пересадок ядер из клеток эпителия, но получена лишь одна нормальная взрослая овца, сходная генетически с донором ядра. Нельзя исключить, что, идя таким путем, при следующих сотнях пересадок не удастся получить ни одной копии. Настораживает слишком большая шумиха вокруг этой работы. Не исключено, что в ней есть элемент саморекламы.

Опыт с Долли показал, что во взрослом организме могут сохраняться отдельные клетки, способные развиваться в целый живой организм. И главным будет поиск этих специфических клеток. Оценивая дальнейшие перспективы клонирования, следует иметь в виду еще одну проблему: генокопии можно отлучать только неполовым путем. Нельзя исключить также то, что полученная генетическая копия вообще не сможет давать потомство. Тем не менее, можно себе представить, что в будущем при хорошо налаженной недорогой технологии клонирования можно будет получать стада элитных овец и буренок. Вероятно, таким путем можно будет исправить положение с исчезающими видами животных, внесенных в Красную книгу, например, пересадить ядро клетки замороженного мамонта в яйцеклетку слонихи из зоопарка. В России уже давно имеются специалисты, потенциально способные решать – проблемы эмбриогенетики. К сожалению, в последние годы многие из них работают за границей и, к стати сказать, очень ценятся там. И тем не менее, у нас имеются определенные успехи в этом направлении, которые, в первую очередь, связаны с переносом генов в ядрах зигот и эмбриональных клеток и последующим получением из них целых организмов. Такие эксперименты проводятся как в РАСХН, так и в РАН. Например, в нашем Институте недавно удалось впервые в России получить мышь у которой целенаправленно разрушен один из генов (это называется нокаутировать ген). Такой эксперимент принципиально не менее сложен, чем клонирование мыши с использованием эмбриональных клеток. На первом этапе мы получили химеру, то есть организм, часть клеток которого происходит от одной пары родителей, а часть от другой пары.

Получение химер — овцекозы — есть реальный факт. В этом случае используется такой прием — перенос целых эмбриональных клеток одного вида организма в ранние эмбрионы другого вида. Недавно было сообщено о частичном эмбриональном развитии гибрида, состоящего из ядра свиньи, перенесенного в яйцо коровы. Так что сейчас трудно до конца представить фантастические возможности, которые несут в себе современная молекулярная генетика и эмбриогенетика.

Главная интрига в проблеме – клонирование человека? Но здесь надо иметь в виду не столько технические проблемы, сколько этические, психологические. Первое: в процессе клонирования может быть брак, что допустимо в случае животных и недопустимо в случае клонирования человека. Далее следует иметь в виду, что человек как индивидуум под влиянием генов формируется только процентов на 50. Остальное в значительной мере определяется условиями жизни. Воспроизвести полностью материальные и социальные условия развития, в каких формировался генетический оригинал, невозможно. Вместо гения может получиться удачливый рецидивист, вместо талантливого ученого — неспособный коммерсант. И хотя очевидны все негативные моменты, запретить работы по клонированию человека невозможно. Большие деньги могут решать все. Нужен детальный анализ ситуации и четкое правовое регулирование.

Поэтому, не дожидаясь реальных успехов ученых в этом направлении, следует подумать о разработке юридических документов, регламентирующих подобную деятельность. Президент Клинтон, как известно, сразу же после появления статьи на эту тему ввел запрет на подобные эксперименты. Обсуждается она и в нашей Думе, в Европейской комиссии по этике.

В Англии уже 6 лет существует Акт, по которому запрещено осуществлять работы с ядрами и клетками человеческих эмбрионов. Однако работа шотландских ученых не подпадает под этот Акт, поскольку они использовали ядра клеток взрослой овцы. Дело в том, что когда готовился запрещающий Акт, никто не мог предположить, что подобное возможно. Теперь в Англии переполох, к которому подключились даже религиозные организации. Были предостережения от публикации статьи о Долли в журнале. Рассуждая теоретически о пользе создания генокопий, имеют в виду такие гуманные перспективы, как использование приема клонирования для создания генетических органовдублей с целью трансплантации без риска их отторжения.

II. РОЖАТЬ НЕЛЬЗЯ КЛОНИРОВАТЬ

Рассмотрим суть экспериментов несколько подробнее. В середине 1990х годов коллектив под руководством доктора Дж. Коэна из Института репродуктивной медицины и науки в штате Нью-Джерси (США) разработал и применил так называемую технику переноса плазмы, которая позволяла преодолеть врожденное бесплодие женщин, вызванное дефектом митохондрий. В яйцеклетку женщины, страдающей бесплодием, тончайшей пипеткой вводят сперматозоид мужа (который и производит собственно оплодотворение) и капельку цитоплазмы из яйцеклетки здоровой женщины донора. Перенесенные таким образом цитоплазматические структуры— митохондрии, обеспечивающие снабжение клеток энергией, приживляются в яйцеклетке, восстанавливают нормальный уровень энергетического метаболизма и обеспечивают дальнейшее нормальное развитие яйцеклетки в матке матери, куда она возвращается после микрооперации.

С 1997 по 2001 год эту операцию провели на яйцеклетках 30 страдавших бесплодием женщин. Двенадцать женщин родили детей, причем у трех появились двойни. Сейчас эту технику освоили многие лаборатории.

Изучение митоходриальной ДНК двух младенцев показало, что в их клетках действительно присутствуют митохондрии как родной матери, так и женщиныдонора. Переноса какого-либо другого генетического материала, кроме ДНК митохондрий, как и ожидалось, не обнаружили. В широкой прессе об экспериментах сообщили как о первом успешном получении «генетически модифицированных» детей.

Группа под руководством доктора Ю. Верлинского, работающая в Институте репродуктивной генетики в Чикаго, обеспечила зачатие ребенка, свободного от гена, вызывающего рак. Этот ген ребенок мог унаследовать от своего отца, предрасположенного к развитию онкологических заболеваний (так называемый синдром Лифромени, вызываемый мутацией в гене p53). У страдающих этим наследственным недостатком людей раковые заболевания с вероятностью 50 процентов развиваются до 40летнего возраста, а нередко — еще в детстве. Отец ребенка был гетерозиготным в отношении патологического гена. Это означает, что половина его сперматозоидов получали мутантную копию гена р53, а половина — нормальную. Оплодотворение яйцеклеток будущей матери производилось в «пробирке». В искусственных условиях оплодотворенные яйцеклетки начинали делиться и достигали стадии восьми клеток. Одна клетка такого зародыша изымалась (операция, считающаяся безвредной, так как дальнейшее развитие зародыша протекает нормально) и подвергалась генотипированию — установлению генотипа с помощью современных методов анализа ДНК. Из 18 зародышей 7 оказались свободными от патологического гена. Три из них были помещены в матку матери, которая в конце концов забеременела и родила здорового мальчика. Meтод получил название предымплантационной генетической диагностики, и, по словам его разработчиков, может использоваться для предотвращения 45 различных наследственных заболеваний, в том числе тех, которые проявляются или могут проявиться в ожилом возрасте. Предымплантационное выявление генетических дефектов предпочтительнее широко применяемой пренатальной диагностики когда устанавливают генотип развивающегося в матке эмбриона и в необходимых случаях производят аборт.

Более спорными оказались другие процедуры, произведенные тем же коллективом врачей и генетиков. Вот один из примеров.

Родителями был «заказан» ребенок, который стал бы наиболее подходящим донором костного мозга для своей старшей сестры, страдающей смертельной анемией. Такой ребенок по имени Адам Нэш был «произведен» путем отбора эмбрионов и появился на свет в 2000 году; взятые от него клетки действительно позволили спасти жизнь сестры. В институт доктора Верлинского обратились две пары из Великобритании, не получившие в своей стране разрешение на осуществление подобной манипуляции. Эти пары хотели произвести на свет детей, клетки которых помогли бы спасти жизнь ранее рожденных детей, страдающих неизлечимыми наследственными заболеваниями в одном случае лейкемией, в другом — талассемией.

Лежащая в основе всех рассмотренных работ техника «оплодотворения в пробирке» была разработана в Англии еще в 1978 году. С тех пор по меньшей мере миллион детей появился на свет благодаря этому методу, применяемому в тех случаях, когда женщина не может быть оплодотворена естественным путем.