クローン作成。科学的発見の歴史と本質

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クローン作成。科学的発見の歴史と本質

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クローンの歴史は、ソ連の遠い1948年代に始まりました。その後、ソビエトの発生学者Georgy Viktorovich Lopashovは、核をカエルの卵に移植（移植）する方法を開発しました。彼は1948年XNUMX月に彼の研究結果をJournalofGeneralBiologyに送った。科学者は運が悪い。 XNUMX年XNUMX月、VASKhNILの悪名高いセッションが開催されました。そこでは、遺伝学T.D.に対する有名な戦闘機の生物学における議論の余地のないリーダーシップがありました。ルイセンコ。ロパショフの記事のセットは散らばっていた。それでもそうだろう！そこでは、生物の個々の発達における核とそれに含まれる染色体の主要な役割が証明されました。ロシアの科学の歴史でよくあることですが、XNUMX年代に同様の実験を行ったアメリカの発生学者BriggeとKingが優先されました。

方法論のさらなる改善は、ジョン・ガードン（イギリス）に関連しています。彼はカエルの卵から自分の核を取り除き、特殊な細胞から分離された別の核を移植し始めました。その後、彼は成体の細胞から核を移植し始めました。場合によっては、外来核を持つゲルドンの卵はかなり後期に発達しました。 XNUMX例中XNUMX〜XNUMX例では、個体は変態の段階を経て成体のカエルになりました。確かに、それらは非常に脆弱で欠陥があるため、完全に正確なコピーについてはほとんど語ることができません。

しかし、ゲルドンの研究をめぐっては多くの騒ぎがありました。その後、彼らは初めて人間のクローンについて話し始めました。

医学博士のレオニード・イワノビッチ・コロチキンが書いているように、動物のクローン作成の問題はロシアでも興味深いものになっている：「哺乳類のクローン作成プログラムは、私の研究室とアカデミー会員のD.K.ベリャエフの1974つの研究室の共同研究の一部でした。彼は、という考えに注目を集めました。」 1976年、私はVASKhNILのセッションで報告書を作成し、「動物の選択、選択および繁殖方法の遺伝理論」（ノボシビルスク：ナウカ、XNUMX年）という本に掲載され、次のように報告しました。現時点での課題は哺乳類のクローンを入手することだ」と述べ、この課題は非常に難しいが、根本的には解決可能であると時期尚早の楽観主義で結論付けた。私たちの取り組みには当初十分な資金が提供されていたが、すぐに国はそれらに対する関心を失った。私たちがなんとか得た結果に基づいて行われたのは、哺乳類のクローンを取得しようとする際の核移植の無益性の認識でした。この手術はあまりにも衝撃的であることが判明したため、体細胞ハイブリダイゼーションの方法を使用することが望ましいとされました。、卵と体細胞を融合させることによる外来核の移入であり、その核は卵の中に配置される必要がある。その後、ヤン・ウィルマスが羊のドリーを手に入れるときに使用したのはこのアプローチでした。ちなみに、彼の従業員はソ連科学アカデミーのノボシビルスク細胞学・遺伝学研究所を訪れ、かつてクローンの問題に取り組んでいた従業員たちと話をした（もちろん、これは彼が彼らのアイデアを確実に利用したという意味ではない）。」

70年代後半、スイス系アメリカ人のカール・イルメンゼーは、XNUMX匹のマウスのクローンを取得することに成功したという論文を発表した。そして再びクローンブームが他のすべての科学ニュースに取って代わり、再びファンファーレが鳴り響き、人類の長年の夢である不死の実現を告げましたが、それは奇妙な方法で、つまり、自分自身の類似コピーを人工的に生産することによって達成可能でした。失望の苦い気持ちが訪れるまで長くはかからなかった。イルメンゼーの実験には何か不潔なものがあり、誰も（最も熟練した実験者であっても）実験を再現できないという噂が科学界に広まった。結局、権威ある委員会が設立され、イルメンゼーの活動は信頼できないものとして認められ、その活動は中止された。こうして、問題自体に非常に痛ましい打撃が与えられ、その解決可能性が疑問視された。しばらくの間、平穏が支配しました。そして突然、晴れた空から雷が落ちたように - 羊のドリー!

1997年236月、スコットランドのエジンバラ市にあるJan Wilmuthの研究所で、RoslynInstituteで羊のクローンを作成できたことが報告されました。後で知られるように、XNUMXのうちXNUMXつの実験だけが成功しました。これが、XNUMX年前に亡くなった成羊の遺伝物質を含む羊のドリーが生まれた方法です。

抽出した卵子を37℃のウシ胎児血清を加えた人工栄養培地に入れ、自身の核を除去する手術を行った。クローン化された生物からの遺伝情報を卵子に提供するために、さまざまなドナー細胞が使用されました。最も便利なのは、成体の妊娠中の羊の乳腺の二倍体細胞でした。

「発生中の胚は、子宮角の近くで結紮で結ばれ、人工化学環境または羊の卵管内で6日間培養された。出生前に発生した可能性がある」とL.I.コロチキンは指摘する。

柳町隆三率いるホノルル大学の科学者グループは、ウィルムット法を改良することを決定しました。彼らは、痛みを伴わずに体細胞から核を取り出し、脱核卵に移植することができるマイクロピペットを発明しました。柳町グループのもう一つの「ノウハウ」は、卵子の周囲にある比較的未分化な細胞核をドナーとして利用することだ。

移植された核は特定の方向に分化し、その前の卵子の細胞質は、いわばさまざまなモードで機能していました。核と細胞質の間の自然な核-細胞質関係を確実にするために、彼らは卵子とそれに移植された核で起こるプロセスの同期を達成しました。

ウィルムスとホノルルの科学者の研究は、間違いなく、目覚ましい成果をもたらしました。しかし、それらのさらなる発展の見通しは慎重に評価されるべきです。この特定の動物の完全に正確なコピーを入手することは非常に困難です。少なくとも、最初は問題に精通しているように見えるよりもはるかに困難です。主な理由は、動物の個々の発達の過程での核の構造的および機能的変化が非常に深刻であるということです。一部の遺伝子が活発に機能している場合、他の遺伝子は不活性化されて「サイレント」になります。胚自体は、そのような機能的に異なる遺伝子の分布場の一種のモザイクです。動物が階層的な進化のはしごの上にあるほど、生物の特殊化は大きくなり、変化はより深く、元に戻すのがより困難になります。

「一部の生物では」とコロチキンは書いている、「例えば、よく知られた腸内寄生虫である回虫では、将来の生殖細胞の遺伝物質は発生中に変化しないままであるが、他の体細胞では、DNAの大きな断片全体が廃棄される。鳥類の赤血球（赤血球）は核が縮んで小さな塊となって機能しなくなり、鳥類よりも進化的に高度な哺乳類の赤血球からは不要なものとして捨てられるのが一般的です。ハエ、ショウジョウバエなど、他の生物に固有のプロセスは、特に明確に顕著です。選択的増殖、または逆に、いくつかの欠如です。これらは、異なる組織で異なる形で現れる DNA の一部です。つい最近、体細胞では、それらの発生、染色体は末端で連続的に短縮され、生殖細胞では特殊なタンパク質であるテロメラーゼが完成し、染色体を復元します。つまり、再び得られたデータは、依然として生殖細胞と体細胞の間に大きな違いがあることを示しています。したがって、体細胞の核が、胚の正常な発育を保証する機能において、生殖細胞の核を完全かつ等価に置き換えることができるかどうかという疑問が生じる。

すでに述べたカール・イルメンゼーは、分化したショウジョウバエの核がどのようにしてこの動物の卵からの正常な発育を確実にすることができるかを研究した。現時点では、胚は正常に発育しますが、すでに胚発生の初期段階で標準からの逸脱が観察され、奇形が発生し、そのような胚は成虫はもちろん、幼虫にさえ変わることができないことが判明しました。。カエルは哺乳類に比べて発達が遅れているため、核の変化はそれほど顕著ではありません。そして同時に、すでに述べたように、クローン作成の成功率は低い（1〜2パーセント）...

しかし、哺乳類はその構造と細胞分化の程度の点でカエルよりもはるかに複雑です。当然、彼らの成功率は少なくとも高くはないだろう」と語った。

さらに、異なる養母の子宮内の発育状態の不一致を忘れてはなりません。これは、胚の異なる発生条件の下で、同じ遺伝子が異なる方法で作用を発揮することを意味します。そのような遺伝子は何千もあるため、「クローン」が完全に類似している可能性はそれほど高くありません。

この結論に基づいて、専門家は、例えば、完全な人間のクローン作成は不可能であると信じています。ヒトゲノムシーケンシングプロジェクトの責任者であるベンター氏は、クローニングの論争について、「何も気にしない」と述べた。 -双子のように見える人を作ることはできますが、彼の性格や興味があなたと同じになる可能性はほぼゼロです。「人々を「コピー」することは不可能です」と科学者は述べています。

著者: サミン D.K.

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