Московский государственный университет путей сообщения
Опубликован: 15.05.2007 | Доступ: свободный | Студентов: 5100 / 2478 | Оценка: 3.94 / 3.27 | Длительность: 21:21:00
ISBN: 978-5-9556-0095-6
Специальности: Историк
Лекция 10:

Сохранение и передача информации в живой природе

Клонирование

Также, как и половые, телесные - соматические клетки снабжены природой полной генетической информацией о развитии организма. Только каждая из этих клеток снабжена еще и информацией о своей будущей специализации: из одних соматических клеток строится печень, из других - кости, из третьих - нервная система и т.д. Если получить потомство от соматической клетки, то полученный организм будет полной генетической копией своего родителя. Такой процесс называется клонированием. Однако, можно клонировать все свойства, кроме интеллекта, ума, неповторимых черт личности данного человека.

Для осуществления процесса клонирования из яйцеклетки удаляют ядро, содержащее половинный (гаплоидный) набор хромосом, и вместо него помещают ядро соматической клетки с двойным набором хромосом (рис. 10.13)

Схема рождения человека обычным путем (вверху) и путем клонирования (внизу)

Рис. 10.13. Схема рождения человека обычным путем (вверху) и путем клонирования (внизу)

За последние годы, благодаря успехам бурно развивающейся генной инженерии удалось осуществить и этот, недавно казавшийся фантастическим, процесс.

В 1997 году в печати появились сообщения о том, что осуществлено клонирование животных - овец и коров, т.е. получены их генетические копии из соматических клеток. Это открытие вызвало большой шум в научном мире и в средствах массовой информации. Немедленно начали обсуждать возможность клонирования человека. Одни ученые мужи предложили строго запретить подобные опыты, дабы не вывести какого-нибудь тирана типа Гитлера. Другие ученые отнеслись к возможности проведения таких опытов более спокойно и взвешенно. Они резонно замечают, что еще совсем недавно раздавались подобные вопли - запретить выведение детей из "пробирки", а теперь это стало повседневной практикой и никого уже не удивляет.

Конечно, клонирование человека вызывает целый ворох этических, социальных и даже философских проблем. Ведь это не шутка - речь идет о биологическом бессмертии данного человека. Кроме того, при клонировании имеется большая опасность появления уродов. Пока на один удачный опыт приходится около 300 неудачных. Если при клонировании животных с этим можно мириться, то при клонировании человека это неприемлемо. Тем более что для получения клонированного человеческого существа необходимо брать обычные яйцеклетки у живых женщин и затем пересаживать их суррогатным матерям, которые будут их вынашивать и рожать клонированного человека. И поэтому прежде, чем запрещать или разрешать подобные исследования, нужно спокойно разобраться в этих проблемах. Тем более что все эти запреты никогда ни к чему не приводили, что иллюстрируется хотя бы учениями и судьбами Галилея и Коперника, а в наше время борьбой в нашей многострадальной стране - с генетикой и кибернетикой. Всегда найдется любознательный ученый, который добьется нужного результата несмотря ни на какие запреты и даже преследования. И похоже, что такие ученые уже нашлись. Недавно появилось сообщение об успешных опытах по клонированию животных и готовности приступить к опытам по клонированию человека. При этом следует отметить, что хотя способности и характер человека в основном определяются его индивидуальным генетическим кодом, все же многое в его поведении и судьбе зависит от среды, в которой он растет, воспитывается и живет. А ее воссоздать невозможно. Так что, по моему мнению, полностью повторить Эйнштейна или Чехова невозможно даже теоретически, но создать людей с их способностями представляется возможным.

Клонированные люди, по крайней мере, внешне, ничем не будут отличаться от обычных людей. Их, как и обычных детей будут вынашивать и через 9 месяцев рожать женщины. Воспитывать их будут в обычных семьях. Однако клон будет не точной копией своего "оригинала", а более молодым человеком с идентичным набором ДНК.

Таким образом, клонирование в будущем позволит, хотя бы частично, решить проблему личного бессмертия. Частично, потому что клонировать интеллект человека нельзя. "Перезапись" интеллекта в новое тело - задача будущего.

В большинстве развитых стран клонирование человека или запрещено, или на него введен временный мораторий. В России в 2001 году такой мораторий введен на 5 лет.

Ученым Гарвардского университета удалось вырастить в лабораторных условиях отдельные органы (!) крыс, кроликов и ягнят из клеток подопытных животных. Мало того, эти органы были успешно пересажены животным. Ученые надеются в будущем еще до рождения будущего ребенка определять дефекты его внутренних органов и заменять их здоровыми!

В 1997 году шотландские ученые, которые вывели клонированную овцу Долли, идентичную своей матери, добились нового успеха. Они клонировали несколько ягнят, которые несут в себе ген человека, пригодный для лечения гемофилии. Да, да - той самой болезни пониженной свертываемости крови, которой страдал несчастный цесаревич Алексей - наследник рода Романовых. Благодаря этому гену человека молоко таких овец будет содержать вещество, способствующее сворачиваемости крови. Оно жизненно важно для лечения гемофилии. Этот успех ученых - шаг на пути к новому типу животноводства, предназначенного для производства лекарственных средств с помощью методов генной инженерии. Животных будут использовать для производства лекарств, которые трудно или дорого синтезировать в лабораторных условиях.

Японские ученые из института трансплантации эмбрионов путем клонирования получили двух телят. При этом в качестве материала клетки они использовали молозиво - первое молоко, которое вырабатывается в молочных железах после родов. В нем содержится множество лимфоцитов крови и клеток молочной железы. Из этих клеток получили эмбрионы. Затем они были пересажены в матку другой коровы, которая через положенный срок родила двух телят. Раньше для клонирования рогатого скота брали кусочки ткани из уха коровы.

Одной из важнейших задач клонирования является выращивание мяса, а не скота. Ведь тогда человечество перестанет убивать животных для своего пропитания.

В 2001 году израильские генетики получили из эмбриональной ткани клетки сердечной мышцы человека. Полученные клетки идентичны тканям сердца молодого человека и могут самопроизвольно сокращаться. Цель этой работы заключается в том. чтобы пересаживать людям эти клетки и постоянно способствовать "омоложению" стареющей сердечной мышцы.

В конце 2001 года американская компания "Продвинутые клеточные технологии" (Advansed Cell Technology) объявила о первом успешном клонировании эмбриона человека, жизнь которого сохранялась в течение шести дней. Целью опытов является получение так называемых стволовых клеток, которые могут развиваться в различные клетки, например, в эритроциты и лейкоциты крови, клетки печени и другие. Стволовые клетки находятся в центре внимания современной медицины. Их намереваются использовать для лечения диабета, рака, болезни Паркинсона, рассеянного склероза, инфаркта, повреждений спинного мозга (спинальной травмы), многих других тяжелых заболеваний и даже для того, чтобы отдалить старение.

После всех этих сообщений истерические вопли о полном запрете любых форм клонирования человека кажутся непродуманными и поспешными.

Сайт "Дети из пробирки" – ЭКО

Впервые экстракорпоральное оплодотворение ( ЭКО ) ученые успешно применили более двадцати лет назад. Сегодня ЭКО считается одним из методов лечения бесплодия.

Экстракорпоральное оплодотворение - метод, при котором зачатие происходит вне организма (extra corporis - вне тела), однако дальнейшее развитие эмбриона осуществляется как обычно - в организме матери. Термин " дети из пробирки ", яркий и запоминающийся, тем не менее, может ввести человека в заблуждение. Дети при таком оплодотворении рождаются традиционным способом. Неформальным является только зачатие.

Обычно зачатие, или слияние мужской половой клетки - сперматозоида и женской половой клетки - яйцеклетки, происходит в полости матки или в маточных трубах. После того как клетки соединились между собой, генетический материал смешивается, и рождается новая клетка, которая начинает интенсивно делиться. Эмбрион прикрепляется к стенке матки и продолжает свое развитие. Постепенно возникают кровеносные сосуды, формируется плацента, которые необходимы для питания будущего ребенка.

Принцип экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)

Принцип экстракорпорального оплодотворения (ЭКО)

При некоторых видах женского и мужского бесплодия зачатия не происходит. Нередко причину бесплодия устранить не удается. Когда не представляется возможным добиться естественного оплодотворения, на помощь приходит экстракорпоральный метод. Существуют несколько видов ЭКО, отличающихся друг от друга методиками оплодотворения. Вкратце схему такого оплодотворения можно представить следующим образом.

Стимуляция овуляции

С помощью гормональных препаратов яичники заставляют интенсивно работать. Необходимо, чтобы они выдали несколько яйцеклеток и отправили их в маточные трубы. Яйцеклетки в свою очередь нужны для того, чтобы увеличить шансы на успех. Учитывая, что частота наступления беременности при ЭКО составляет 35-40 процентов, надо всегда иметь запас эмбрионов для пересадки, иначе придется повторять процедуру стимуляции второй раз. За работой яичников специалисты наблюдают при помощи ультразвуковой установки. Как только фолликулы достигают необходимого размера, в организм вводят лекарственные средства, стимулирующие овуляцию.

Извлечение яйцеклеток

Проводится с помощью специальной иглы, снабженной датчиком. Под контролем УЗИ врач вытаскивает яйцеклетки наружу. Происходит эта процедура под наркозом, точнее сказать, в легком медикаментозном сне. При невозможности извлечения яйцеклеток таким способом применяют лапароскопическую методику: клетки "добывают" непосредственно из брюшной полости специальными инструментами.

Извлечение сперматозоидов

Перед тем как начать процесс оплодотворения, будущий отец сдает сперму, которую тут же помещают в специальную среду и проверяют на наличие ВИЧ-инфекции, гепатита и половых инфекций. При экскреторном бесплодии, когда сперма может сначала попадать в мочевой пузырь, проводится биопсия. С помощью тонкой иглы врач извлекает сперматозоиды из тканей яичка. Этот способ может применяться при отсутствии сперматозоидов в сперме.

Оплодотворение

Яйцеклетку помещают в питательную среду. Затем к ней подсаживают сперматозоиды, которые до этого момента тоже хранятся в специальной питательной среде. Через мощный микроскоп врач наблюдает за процессом оплодотворения. Если сперматозоиды двигаются слишком медленно и не могут проникнуть в яйцеклетку, применяется специальная методика зачатия. Под микроскопом врач выделяет один сперматозоид и подводит его к яйцеклетке. Затем с помощью микроскопической иглы он заталкивает спермия внутрь яйцеклетки. В результате происходит оплодотворение.

Культивирование

Уже через 48-72 часа после оплодотворения эмбрион состоит из четырех-восьми клеток. Для того чтобы они не погибли, их помещают в питательную среду, строго соблюдая температурный режим.

Имплантация

Эмбрион необходимо пересадить в полость матки, где он сможет, зацепившись за слизистую оболочку, продолжить свое развитие. Женщине дают гормональные препараты, которые подготавливают слизистую оболочку матки к восприятию оплодотворенной яйцеклетки. С помощью тонкой трубки эмбрион вводят в полость матки. Через две недели результат процедуры становится известным. С помощью УЗИ можно наблюдать развитие плода. В современных центрах экстракорпорального оплодотворения все перечисленные манипуляции ведутся под строгим контролем специалистов.

Суррогатное материнство

Суррогатное материнство — технология репродукции человека, при которой женщина добровольно соглашается забеременеть с целью выносить и родить биологически чужого ей ребёнка, который будет затем отдан на воспитание другим лицам — генетическим родителям. Они и будут юридически считаться родителями данного ребёнка, несмотря на то, что его выносила и родила суррогатная мать.

Дополнительные мероприятия при культивировании эмбрионов

В течение культивирования эмбрионов возможно осуществление дополнительных лабораторных мероприятий. Криоконсервация эмбрионов — жизнеспособные эмбрионы замораживают и хранят при температуре жидкого азота. В дальнейшем эмбрионы могут быть разморожены и осуществлен повторный перенос в матку для достижения беременности. Преимплантационная генетическая диагностика (ПГД) — исследование наличия некоторых хромосомных или некоторых генетических патологий у эмбриона до имплантации. Также этим методом возможно определить пол эмбриона.

Этические проблемы

Православная Церковь об ЭКО

Русская православная церковь рассматривает различные проблемы биоэтики, к которым относятся и вопросы преодоления бесплодия. К нравственно допустимым методам преодоления бесплодия отнесено "искусственное оплодотворение половыми клетками мужа, поскольку оно не нарушает целостности брачного союза, не отличается принципиальным образом от естественного зачатия и происходит в контексте супружеских отношений" [4].

Церковь дает неодобрительную оценку тем вариантам экстракорпорального оплодотворения, при которых используются донорская сперма, донорские яйцеклетки или суррогатная мать.

Католицизм об ЭКО

Католическая церковь резко отрицательно относится к ЭКО, заявляя, что оплодотворение должно осуществляться естественным путем в условиях брака.

Иудаизм об ЭКО

Иудаизм учитывает в вопросе об ЭКО следующее:

  1. Необходимость выполнить заповедь "плодись и размножайся".
  2. Обязанность оказывать добро людям, в частности, облегчать страдания бесплодных пар.
  3. Спасение семьи, цельности которой угрожает бесплодие.

Против:

  1. Сомнение в установлении отцовства ребенка, родившегося в результате технической процедуры.
  2. Сомнение в материнстве, если применяется чужая яйцеклетка.
  3. Сомнение в доверии к медицинскому персоналу, могущему подменить семя или перепутать.

Соответственно, следует разделять случаи:

  1. ЭКО из материалов супружеской пары и внутри ее.
  2. ЭКО с применением донорской спермы. В этом случае имеет значение, замужем ли мать.
  3. ЭКО с чужой оплодотворенной яйцеклеткой

В целом, общее мнение об ЭКО в иудаизме не выработано.

Буддизм об ЭКО

Среди буддистских школ взгляды на экстракорпоральное оплодотворение также расходятся.

Более двадцати лет применения описываемого метода показали, что дети, зачатые таким способом, ничем не отличаются от детей, зачатых традиционно. При соединении яйцеклетки матери со сперматозоидом отца дети является генетически родными по отношению к родителям. При слиянии спермы донора с яйцеклеткой матери ребенок имеет половину генов от матери. Только при использовании яйцеклетки и спермы доноров ребенок не считается кровным родственником по отношению к родителям, в том числе к матери, которая его выносила.

Бытует мнение, что ЭКО может стать причиной развития рака яичников. Стимуляция овуляции приводит к усилению функции яичников в течение некоторого времени. Ученые считают, что ЭКО может(!) повышать риск возникновения рака яичника. Однако до сих пор достоверных данных об этом нет.

14 февраля 1969 года, Великобритания, Кембриджский университет, исследователи Роберт Эдвардс (справа) и Патрик Стептоу во время телеинтервью, в котором было заявлено о появлении технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).

14 февраля 1969 года, Великобритания, Кембриджский университет, исследователи Роберт Эдвардс (справа) и Патрик Стептоу во время телеинтервью, в котором было заявлено о появлении технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО).
Роберт Эдвардс, Лесли Браун и ее 30-тилетняя дочь Луиза — первый ребенок на земле, зачатый in vitro. Теперь  она сама мама

Роберт Эдвардс, Лесли Браун и ее 30-тилетняя дочь Луиза — первый ребенок на земле, зачатый in vitro. Теперь она сама мама

Нобелевскую премию по физиологии и медицине 2010 года получил британец, почетный профессор Кембриджского университета Роберт Джеффри Эдвардс за создание технологии экстракорпорального оплодотворения (ЭКО, или IVF — in vitro fertilization). Профессору Эдвардсу обязаны жизнью четыре миллиона человек — примерно столько "детей из пробирки" живет сейчас на Земле

Сумма Нобелевской премии в этом году, как и все предыдущие, составляет 10 миллионов шведских крон (около одного миллиона евро). Церемония вручения награды пройдет в Стокгольме 10 декабря, в день кончины ее основателя - Альфреда Нобеля (1833-1896).

Эдвардс, работающий в Кембриджском университете, родился в 1925 году в Манчестере. В 1960-м году он начал исследования в сфере искусственного оплодотворения. В 1968 году добился оплодотворения человеческой яйцеклетки в лабораторных условиях. В 1978 году у Лесли Браун родилась дочь Луиза – первый ребенок на земле, зачатый способом in vitro.

Первая посмертная программа суррогатного материнства была осуществлена в 2005 году в Екатеринбурге в семье Екатерины Захаровой. Екатерина стала мамой своему внуку, рожденному суррогатной мамой от ее умершего сына. 5 ноября Георгию исполнится пять лет.

А 22 сентября нынешнего года родился сын у студента-медика - Артема Климова. К моменту зачатия ребенка его отца уже три месяца как не было в живых.

В апреле 2007 года 19-летнему Артему был поставлен страшный диагноз - лимфогранулематоз. Перед химиотерапией по настоянию своей матери Натальи Юрьевны он оставил образец спермы для криоконсервации. Курс лечения не помог, и 27 октября 2009 года Артем умер в больнице на руках своей матери.

Как только монитор показал, что его сердце остановилось, первая моя мысль была о сохраненном генетическом материале, - рассказывает мама Артема. - Рождение внука стало моей целью, единственным смыслом моей жизни. Мне 41 год, и я вполне могла бы родить ребенка сама, но мне был нужен именно внук, живое продолжение моего сына.

В одной из петербургских клиник репродукции Наталья Юрьевна подобрала донора (кстати, донор, как выяснилось впоследствии, была поразительно похожа на девушку, с которой встречался Артем): чтобы увеличить шансы на успех, нашла сразу двух суррогатных матерей. Первая попытка была неудачной. Материала оставалось мало, поэтому вся надежда была на вторую - последнюю попытку. Спустя две недели Наталья Климова узнала, что станет бабушкой.

Роды случились до срока - у суррогатной мамы начала отслаиваться плацента, но мальчик родился здоровым. Своего внука счастливая бабушка назвала Егором. Весит Егор Артемович 2500 при росте 47 сантиметров. В общем, все путем.

Получить продолжение своего погибшего ребенка, самой выступить суррогатной матерью для внука от умершего сына, не фантастика ли это!?

Анна Чулкова
Анна Чулкова

Тесты к курсу составлены отвратительно. Они не соответствуют тексту лекции, трактуются двузначно, плохо сформулированы. В большинстве случаев верный ответ расчитан на угадывание того ответа, который считает правильным составитель теста. Но не факт, что этот ответ на самом деле верный! И самое главное - содержание тестов направлено на что угодно, но не на знание информационных технологий.

Владислав Туйков
Владислав Туйков