Особый интерес в биоэтическом контексте представляет проблема клонирования.
Методы клонирования
манипуляции со стволовыми клетками;
пересадка клеточного ядра.
Уникальность стволовых клеток заключается в том, что, когда они попадают на поврежденные участки разных органов, то они способны превращаться в клетки именно такого типа, которые необходимы для восстановления ткани (мышечные, костные, нервные, печеночные и т.д.). То есть, используя технологию клонирования, можно «на заказ» выращивать необходимые человеческие органы. Настоящая фантастика, однако, где взять стволовые клетки?
Источники биоматериала для клонирования
абортивный материал при естественном и искусственном оплодотворении;
извлечение стволовых клеток из уголков и борозд мозга, костного мозга и волосяных фолликул взрослого организма и других тканях;
кровь из пупочного канатика;
откачанный жир;
выпавшие детские зубы.
Изучение стволовых клеток взрослого организма, безусловно, обнадеживает и не вызывает этических проблем, в отличие от эмбриональных стволовых клеток. Общепризнано, что лучшим источником стволовых клеток для терапевтического клонирования (т.е. получения эмбриональных стволовых клеток) являются эмбрионы. Однако в связи с этим нельзя закрывать глаза на потенциальные опасности. Европейская группа по этике выдвинула на первый план проблему прав женщин, которые могут попасть под сильное давление. Кроме того, специалисты отмечают проблему добровольного и информированного согласия для донора (а также анонимности) и для получателя клеток. Дискуссионным остаются вопросы о приемлемом риске, о применении этических стандартов в исследованиях на людях, охрана и безопасность клеточных банков, конфиденциальность и защита частного характера генетической информации, проблема коммерциализации, защита информации и генетического материала при перемещении через границу и т.д.
В большинстве стран мира существует полное или временное запрещение на репродуктивное клонирование человека.
Во Всеобщей Декларации о геноме человека и правах человека ЮНЕСКО (1997 г.) запрещена практика клонирования с целью воспроизводства человеческой особи.
Другим методом клонирования является пересадка клеточного ядра. На данный момент таким образом получено много клонов различных видов животных: лошади, кошки, мыши, овцы, козы, свиньи, быка и т.д. Ученые констатируют, что клонированные мыши живут меньше и больше подвержены разным заболеваниям. Исследования по клонированию живых существ продолжаются.
Биоэтические проблемы генно-инженерных технологий
Длительный период времени под биотехнологией понимали микробиологические процессы. В широком смысле термин « биотехнология » обозначают использование живых организмов для производства продуктов питания и энергии. Последние годы двадцатого века знаменовались большими достижениями молекулярной биологии и генетики. Были разработаны методы выделения наследственного материала (ДНК), создания его новых комбинаций с помощью манипуляций, осуществляемых вне клетки, и перенесения новых генетических конструкций в живые организмы. Таким образом, появилась возможность получать новые породы животных, сорта растений, штаммы микроорганизмов с признаками, которые невозможно отобрать с помощью традиционной селекции.
История использования генетически модифицированных организмов (ГМО) в практической деятельности небольшая. В связи с этим существует элемент неопределенности относительно безопасности ГМО для здоровья человека и окружающей среды. Поэтому обеспечение безопасности генно-инженерных работ и трансгенных продуктов является одной из актуальных проблем в этой области.
Безопасность генно-инженерной деятельности , или биобезопасность, предусматривает систему мероприятий, направленных на предотвращение или снижение до безопасного уровня неблагоприятных воздействий генно-инженерных организмов на здоровье человека и окружающую среду при осуществлении генно-инженерной деятельности. Биобезопасность как новая область знаний включает два направления: разработка, применение методов оценки и предупреждение риска неблагоприятных эффектов трансгенных организмов и систему государственного регулирования безопасности генно-инженерной деятельности.
Генетическая инженерия – это технология получения новых комбинаций генетического материала с помощью манипуляций с молекулами нуклеиновых кислот, проводимых вне клетки, и переноса созданных конструкций генов в живой организм. Технология получения генно-инженерных организмов расширяет возможности традиционной селекции.
Производство трансгенных медицинских препаратов – перспективное направление генно-инженерной деятельности. Если раньше, например, эффективным методом лечения анемии считалось частое переливание донорской крови (рискованная и дорогостоящая процедура), то сегодня для производства трансгенных медицинских препаратов используют модифицированные микроорганизмы и культуры животных клеток. Эффективность использования трансгенных организмов в медицине можно рассмотреть на нескольких примерах решения проблем здоровья человека. По данным ВОЗ, в мире около 220 млн людей, страдающих диабетом. Для 10% пациентов показана инсулиновая терапия. Обеспечить всех нуждающихся животным инсулином невозможно (вероятность переноса вирусов от животных к людям; дорогостоящее лекарство). Именно поэтому разработка технологии биологического синтеза гормона в клетках микроорганизмов – оптимальное решение задачи. Инсулин, полученный на микробиологической фабрике, идентичен натуральному инсулину человека, дешевле препаратов животного инсулина, не вызывает осложнений.
Выраженное замедление роста детей, приводящее к появлению лилипутов, карликов, – еще одна проблема здоровья человека, связанная с нарушением работы желез внутренней секреции (недостаток гормона роста соматотропина, который вырабатывается гипофизом). Раньше эту болезнь лечили путем введения в кровь пациентов препаратов гормона роста, выделенных из гипофиза умерших людей. Однако здесь возникал ряд технических, медицинских, финансовых и этических проблем. Сегодня эта проблема решена. Ген, кодирующий образование гормона роста человека, синтезирован и встроен в генетический материал E.coli.
| " |
Человек со времен своего разумного существования стремился быть молодым, здоровым и жить долго, а лучше - вечно. Не только древние колдуны, шаманы, целители стремились раскрыть тайну вечной жизни, изобрести но и советские врачи работали над созданием Кремлёвской таблетки бессмертия. К сожалению, пока, человек бессилен в этой проблеме. А вот продлить жизнь становится вполне реально. С появлением и развитием генной инженерии становится возможным клонирование живых органов , что само по себе является ступенью к здоровью и долголетию.
Что такое клонирование, думаю, знает каждый. Клонирование многоклеточных организмов или медицинских органов – точное воссоздание, появление на свет искусственным путём (без полового размножения) живых организмов или создание его частей путём определённых воздействий на клеточное ядро.
Создавая определённые условия и воздействуя на ядро клетки можно заставить её развиваться в нужном направлении вплоть до полного воспроизведения умершего организма при наличии его генетического материала. И сегодня подобные работы уже не тайна.
Научный мир замахнулся на великое: клонирование человека после беспрецедентного появления на свет из пробирки в 1996 году всем известной шотландской овечки по имени Долли.
Однако, принятая в 2005 году ООН «Конвенция о запрете клонирования человека» по социально-этическим и этико-религиозным соображения приостановила на неопределённый срок все работы в этом направлении. Да и сама Долли была усыплена в 2003 году по причине заболевания.
Кстати, чучело Долли выставлено в Шотландском национальном музее.
В России действует Федеральный закон «О временном запрете на клонирование человека» от 20 мая 2002 г. № 54-ФЗ.
Однако не все страны подписались под Конвенцией, одной из них стал Китай. Буквально вчера 18 сентября 2015г ученые из лондонского Института Великобритании запросили у государственного регулятора разрешение на модификацию генов человеческих эмбрионов. Если разрешение будет получено, то Великобритания станет второй страной после Китая, где будут проводится подобные работы.
Это то, что касается клонирования человека. Однако научные работы в области стволовых клеток успешно продолжаются во всём мире и сегодня.
Что такое стволовые клетки?
В человеческом организме существует два вида стволовых клеток: обычные
клетки, которые всю жизнь выполняют только отведённую им роль по воспроизводству тканей, а есть такие, которые способны превращаться в другие виды клеток, их называют универсальными
. Первые живут во взрослом организме, а вот вторые можно взять только из эмбриона и потом выращивать в пробирке. Вот эти клетки и способы заменить поражённые (больные клетки) в организме. Однако, первая проблема в том, что далеко не каждому организму они могут подойти. Вторая: есть случаи в опытах, когда введённые в организм эмбриональные стволовые клетки начинают неконтролируемо делиться, формируя опухоли-тератомы.
Эти проблемы были решены японскими медиками в ходе выполненного ими важного научного исследования в 2012 году, за что они и получили Нобелевскую премию. Установлено, все мы теоретически независимо от возраста можем быть клонами сами для себя, то есть для наших органов. Мельчайший кусочек кожи, волос или даже кровь могут служить материалом для получения тех самых ценных универсальных клеток, которые и послужат основой для любого органа, будь то кость, хрящ или зрачок глаза.
Конечно, всё это пока чисто научные наработки, должны пройти годы, чтобы биоматериал легко выращивался в любой лаборатории лечебного центра и столь же легко возвращался назад в свой организм. Прежде чем будут возможны подобные операции по замене «заболевших» или вовсе вышедших из строя человеческих органов, нужно решить много промежуточных вопросов. Но их решение не за горами! И тогда любая генетическая поломка в больных клетках будет легко исправлена.
И радует, что и в России научные исследования стволовых клеток успешно развиваются. Так в Российском институте Общей генетики им Вавилова совсем недавно была получена кровь из стволовых клеток кожи, зачаток глаза, там первыми вырастили мини-сердце и продолжаются работы по его совершенствованию…
Голландцы вырастили кишку, японцы - зачаток зуба, а чуть ранее ими был получены клетки сетчатки глаза, сейчас ведутся работы по созданию клеток, вырабатывающих инсулин. Задача очень сложная. Но представьте, сколько людей в мире будут избавлены от тяжёлого недуга - сахарного диабета, болезни Альцгеймера и Паркинсона.
И пусть теория очень далека от практики, всё равно радует факт столь бурного развития клонирования, как отрасли биомедицины и возможности спасения жизни людей, особенно маленьких детей.
Вы живете в мире, где можно клонировать животных, флиртовать с виртуальными девушками и играть с куклами-роботами, которых все сложнее отличить от человека. Вернувшись однажды домой с подарком для дочери, вы обнаружите копию самого себя. Вашего клона, который занял ваше место и отобрал вашу жизнь. Если первое предложение вполне вяжется с реальностью, то следующие - это завязка фильма «6-й день» с Арнольдом Шварценеггером. Чувствуете, как сочится эта грань между реальностью и фантастикой?
Коротко. О чем тут речь
В январе этого года ученые Китайской академии наук сообщили об успешном клонировании приматов тем же методом трансплантации ядер, которым была клонирована уже легендарная овечка Долли. Она умерла еще в 2003 году, и многие мои ровесники смотрели выпуски новостей об этом событии с нескрываемым удивлением, восторгом и толикой страха.
Клонированная овечка. Шутка ли! В подростковом сознании она превращалась в нечто сравнимое с инопланетным киборгом, восьмым чудом света в органической оболочке. Интернет ведь в те годы выдавался крайне ограниченными и дорогими порциями, а потому раскопать информацию о животном было нелегко, по телевизору же говорили довольно общо и смутно…
В общем, с тех пор наука не замерла над трупом клонированной овцы, ставшей мировой знаменитостью. Человечество продвинулось от экспериментов с головастиками до приматов и человеческих эмбрионов. Но обо всем по порядку.
Кто такие клоны?
Клоны получаются в результате клонирования, как бы удивительно это ни звучало. Начнем с того, что даже однояйцевых близнецов можно смело называть клонами, потому что развились они из одной и той же оплодотворенной яйцеклетки. Клонами являются и клетки многоклеточных организмов, и даже растения, которые получились в результате вегетативного (бесполого) размножения: черенками, клубнями, луковицами, корневищами и т. д. Это довольно древний инструмент селекции растений, благодаря которому мы питаемся сносными овощами и фруктами.
Но если с растениями все понятно, то человека или корову луковицей не размножишь. От своих родителей мы получаем по набору генов, наборы эти отличаются, так как папы с мамами у нас разные. А потому и мы получаемся не такими, как только папа или только мама. Каждый из нас уникален! С генетической точки зрения, конечно. И это замечательно: чем больше разных людей, тем шире разнообразие вида и тем сильнее он защищен от каких бы то ни было потрясений окружающей среды.
Как создать клона на примере овечки Долли
Долли родилась 5 июля 1996 года в Шотландии. Произошло это в лаборатории Яна Вилмута и Кита Кэмпбелла в Рослинском институте. Родилась она как самая обычная овца. Вот только мать ее на момент рождения уже давно была мертва. Долли есть пошла из ядра соматической клетки вымени своей генетической матери. Клетки эти были заморожены в жидком азоте. Всего было использовано 227 яйцеклеток, 10% которых по итогу доросли до состояния эмбрионов. Но выжить удалось только одному.
Он подрастал в теле своей суррогатной матери, в которую попал путем пересадки ядра клетки от донора в избавленную от ядра цитоплазму яйцеклетки своего будущего носителя. Двойной набор хромосом подопытная получила только от своей матери, чьей генетической копией и была.
Долли жила как нормальная овца. Правда, большую часть времени проводила взаперти и вдалеке от своих сородичей. Все-таки лабораторный экземпляр. К шести годам у овечки развился артрит, а затем и ретровирусное заболевание легких. Обычно эти животные живут до 10-12 лет, но Долли решили усыпить на полпути, что вызвало много кривотолков в медиа.
Некоторые ученые, как и СМИ, предполагали, что причиной ранней смерти овцы могло стать клонирование. Дело в том, что в качестве базового материала для Долли была выбрана клетка взрослой особи с уже укороченными теломерами. Это такие окончания хромосом, которые с каждым делением укорачиваются. Данный процесс называют одной из основных причин старения.
Но ладно, пускай ученым это удалось на какой-то из Земель в многочисленных параллельных вселенных. Что дальше? Как быть с яйцеклеткой? Где найти достаточно близкий по строению родственный вид, который сможет выносить будущих динозавров? И смогут ли они вообще существовать в условиях современной окружающей среды? Некоторые люди не терпят перестановку в комнате, а бедным динозаврам придется дышать воздухом, который на 21% насыщен кислородом вместо привычных миллионы лет назад 10-15%.
А потому поглядывать стоит на более близкие нам по временной линии виды. Например, последняя замечательная птица додо покинула этот жестокий мир еще в 17-м веке, но знают о ней даже школьники (не уверен, что сегодняшние). Всё благодаря карикатурному автопортрету Льюиса Кэрролла из «Алисы в Стране чудес».
Несколько экземпляров этой птицы в виде чучел сохранились в разных музеях. Сохранились также их мягкие ткани, а среди родственников значится никобарская голубка, которая и могла бы выносить потомство додо. Правда, пока все это лишь разговоры.
Среди известных, но, к сожалению, провальных попыток реанимировать умерший вид значится пиренейский козерог, который исчез относительно недавно - в 2000 году. В 2009-м родился его клон, который прожил всего семь минут.
Зачем мне нужен клон?
Пока в теории, но не всегда на практике обсуждаются два вида человеческого клонирования: терапевтическое и репродуктивное. Первый подразумевает клонирование клеток тех или иных тканей (не органов) в целях трансплантации. Полученные таким образом ткани не будут отторгаться организмом пациента, потому что являются по сути его собственными. Полезная вещь.
Как это работает? Берется клетка пациента, ядро которой пересаживается в цитоплазму (внутреннюю среду) яйцеклетки, уже лишившейся своего ядра. Эта яйцеклетка множится, развивается в ранний эмбрион пяти дней от роду. Затем в чашках Петри полученные стволовые клетки превращаются в ткани, необходимые ученым и медикам.
Кому может понадобиться репродуктивный клон? Людям, которые потеряли своих близких и хотят их таким образом вернуть? Но клоны не рождаются с нужным возрастом. Такое бывает разве что в научной фантастике.
Вопросы этики
У клонирования пока слишком много неразрешенных этических проблем. И работа с эмбрионами, пускай на самой ранней стадии их развития, приводит к волнам критики в адрес генетиков. В частности, со стороны религиозных организаций. Все-таки искусственное создание жизни и уподобление богам они одобрить не могут.
К тому же репродуктивное клонирование человека прямо запрещено во многих странах мира и грозит уголовной ответственностью. Да, отработанные на животных методики существуют и ученые не видят никаких препятствий к клонированию человека, кроме моральных. Однако проблема в том, что животные - не личности. Нет, я люблю и уважаю животных (не всех), но факт остается фактом: они встроены в нашу пищеварительную цепь. И никто не спрашивает у клона коровы ее мнения по поводу прожарки бифштекса.
Репродуктивное же клонирование человека предполагает, что он не будет простым набором органов, а за годы сформируется в личность, которая сможет коренным образом отличаться от оригинала (это, в частности, демонстрируют близнецы). И правовой статус клона будет неопределенным: какие у него вообще должны быть права и обязанности? Как он должен взаимодействовать со своим оригиналом? Для кого он будет внуком или наследником?
Что касается терапевтического клонирования, то оно также находится под запретом во многих странах мира. Хотя ради научных целей всегда могут сделать исключение.
Высказывалась о клонировании человека и ООН. Негативно. В Декларации о клонировании человека от 2005 года организация заявила, что применение достижений биологических наук должно служить облегчению страданий и укреплению здоровья личности и человечества в целом. Документ призывает запретить все формы клонирования людей в такой мере, в какой они несовместимы с человеческим достоинством и защитой человеческой жизни.
Несмотря на это, несмело, стыдливо, но неумолимо к изучению терапевтического клонирования приступает все больше научно-исследовательских институтов. Когда наступит время, человечеству все-таки придется взвесить все за и против, снять этические вопросы и решить моральные дилеммы. Потому что прогресс можно отсрочить, но не отменить.
В октябре 2001 г. компании Advanced Cell Technology (АСТ, США) удалось впервые получить клонированный эмбрион человека, состоявший из 6 клеток. Этоозначает, чтоклонирование эмбрионов в медицинских целях (так называемое терапевтическое клонирование) уже не за горами.
Целью такогоклонирования является получение бластоцистов человека (полых сферических образований, состоящих примерноиз 100 клеток), которые содержат внутреннюю клеточную массу. После извлечения из бластоцистов внутренние клетки могут развиваться в культуре, превращаясь в стволовые клетки, которые, в свою очередь, могут превращаться в любые дифференцированные клетки человека: нервные, мышечные, кроветворные, клетки желез и т.д.
Медицинские применения стволовых клеток очень перспективны и необычайноразнообразны. Они могут использоваться, например, для лечения сахарногодиабета путем восстановления популяции погибших или поврежденных клеток поджелудочной железы, производящих инсулин. Их можноиспользовать и для замены нервных клеток при повреждениях головногоили спинногомозга. При этом не возникает опасности отторжения трансплантатов и прочих нежелательных осложнений, сопровождающих обычные операции попересадке клеток, тканей и органов.
В последнее время термин «терапевтическое клонирование» стали использовать и для обозначения клонирования эмбрионов, предназначенных для имплантации в матку женщины, которая затем может родить клонированногоребенка. Этооправдывают тем, чтотакое клонирование позволит иметь детей бесплодным парам. Однакоононе имеет отношения к лечению как таковому. Поэтому большинствоученых, занимающихся клонированием в медицинских целях, считают, чтовремя «репродуктивного» клонирования еще не наступило- предстоит решить еще множествосложнейших биологических, медицинских и этических проблем.
На объявление компании АСТ с просьбой предоставить материал для научных исследований в области клонирования откликнулось множествоженщин, из которых после тщательной проверки здоровья и психическогосостояния были отобраны 12 доноров. Интересно, чтобольшинствопотенциальных доноров заявили, чтоотказались бы участвовать в экспериментах порепродуктивному клонированию.
Донорам делали специальные инъекции гормонов, чтобы при овуляции выделялась не одна, а примерно10 яйцеклеток. В качестве источников ядер для пересадки в яйцеклетки использовали фибробласты. Фибробласты получали из биопсий кожи анонимных доноров, среди которых были больные сахарным диабетом, а также пациенты с повреждениями спинногомозга. После выделения фибробластов из них получали культуры клеток. клонирование яйцеклетка эмбрион медицина
В первых экспериментах были использованы ядра фибробластов. Однакопосле пересадки ядра яйцеклетка хоть и начинала делиться, нопроцесс быстрозавершался, и не образовывалось даже двух раздельных клеток. После ряда неудач американские исследователи решили использовать подход Т.Вакаямы и Р.Янагимачи (так называемый гавайский метод), с помощью которогобыла получена первая клонированная мышь.
Этот метод состоит в том, чтовместоядра соматической клетки (фибробласта) в яйцеклетку пересаживается целая овариальная клетка. Овариальные клетки обеспечивают питанием развивающуюся яйцеклетку и настолькопрочнос ней связаны, чтосохраняются на ее поверхности даже после овуляции. Эти клетки настолькомалы, чтовместоядра можноиспользовать целую клетку.
Однакои в этом случае возникли значительные трудности. Потребовалось более 70 экспериментов, прежде чем удалось получить делящуюся яйцеклетку. Из 8 яйцеклеток, в которые были введены овариальные клетки, две образовали четырехклеточный эмбрион, а одна - шестиклеточный. После этогоих деление прекратилось.
Партеногенетический подход основан на том, чтояйцеклетка становится гаплоидной не сразу, а на довольнопозднем этапе созревания. Если бы такую почти созревшую яйцеклетку удалось активировать, т.е. стимулировать к делению, можнобылобы получить бластоцист и стволовые клетки. Недостаток этогоподхода заключается в том, чтополученные стволовые клетки будут генетически родственны толькодонору яйцеклетки. Получить стволовые клетки для других людей таким способом невозможно- обязательнопотребуется пересадка ядер в яйцеклетку.
Ранее были удачные попытки активации яйцеклеток мышей и кроликов с помощью различных веществ или электрическоготока. Еще в 1983 г. Э.Робертсон получила стволовые клетки из партеногенетическогоэмбриона мыши и показала, чтоони могут формировать различные ткани, включая мышечную и нервную.
С человеческим эмбрионом все оказалось сложнее. Из 22 яйцеклеток, активированных химическим путем, только6 образовали через пять дней нечтопохожее на бластоцист. Однаковнутренней клеточной массы в этих бластоцистах не было…
Существуют три типа клонирования млекопитающих: эмбриональное клонирование, клонирование зрелой ДНК (репродуктивное клонирование, метод Рослина) и терапевтическое (биомедицинское) клонирование.
При эмбриональном клонировании клетки, образующиеся в результате деления оплодотворенной яйцеклетки, разделяются и продолжают развиваться в самостоятельные эмбрионы. Так можнополучать монозиготных близнецов, тройни и т.д. вплоть до8 эмбрионов, развивающихся в нормальные организмы. Этот метод давноиспользуется для клонирования животных различных видов, нопоотношению к человеку егоприменимость исследована недостаточно.
Био?медицинско?е кло?ниро?вание о?писано? выше. Оно? о?тличается о?т репро?дуктивно?го? кло?ниро?вания то?лько? тем, что? яйцеклетка с пересаженным ядро?м развивается в искусственно?й среде, затем из бласто?циста удаляют ство?ло?вые клетки, а сам пре-эмбрио?н при это?м по?гибает. Ство?ло?вые клетки мо?гут быть испо?льзо?ваны для регенерации по?врежденных или о?тсутствующих о?ргано?в и тканей в о?чень мно?гих случаях, о?днако? про?цедура их по?лучения по?ро?ждает мно?жество? мо?рально?-этических про?блем, и во? мно?гих странах зако?но?датели о?бсуждают во?змо?жно?сти запрещения био?медицинско?го? кло?ниро?вания. Тем не менее исследо?вания в это?й о?бласти про?до?лжаются, и тысячи неизлечимо? бо?льных (бо?лезнями Паркинсо?на и Альцгеймера, диабето?м, рассеянным склеро?зо?м, ревмато?идным артрито?м, рако?м, а также с травмами спинно?го? мо?зга) с надеждо?й ждут их по?ло?жительных результато?в.
