Клонирование как получение генетически идентичных живых организмов из соматических (неполовых) клеток, его основные типы. Особенности экспериментального клонирования животных. Этические проблемы клонирования человека. Доводы за и против клонирования.
Аннотация к работе
С этой сравнительно молодой наукой всегда было связано множество споров, противоречий и мнений, но последние достижения генетики и генной инженерии, которая вполне может считаться самостоятельной наукой, в таких отраслях, как исследование генетики человека и клонирование, хотя и открыли нам большие возможности развития биотехнологий и лечения самых различных и сложных заболеваний, сделали возможным изменение самой сущности человека, породив тем самым огромное количество вопросов этического и даже философского характера. Имеет ли человек право поменять то, что создано природой или Богом? Клонированием принято называть получение генетически идентичных живых организмов из соматических (не половых ) клеток. Изначально эти термины клон и клонирование использовались в микробиологии и селекции, а после и в генетике. Ученые доказали, что любая зрелая клетка может служить в качестве создания нового генетического материала для организма.При терапевтическом или «эмбриональном» клонировании ученые создают человеческие эмбрионы и используют их в своих научных исследованиях.Хотя и очень медленно, запрет о клонировании человека имеет все большее распространение в разных странах мира и на международном уровне. Сейчас этой проблемой в основном обеспокоены только развитые страны, хотя эта проблема клонирования касается не только развитого мира.
Введение
XX столетие стало столетием самых больших открытий в абсолютно всех сферах естествознания, столетием учено-промышленной революции, что поменяла и вид Территории, и вид ее жителей. Возможно, что одной из главных сфер познания, которые станут устанавливать вид нашего общества в последующем столетии, является генетика.
С этой сравнительно молодой наукой всегда было связано множество споров, противоречий и мнений, но последние достижения генетики и генной инженерии, которая вполне может считаться самостоятельной наукой, в таких отраслях, как исследование генетики человека и клонирование, хотя и открыли нам большие возможности развития биотехнологий и лечения самых различных и сложных заболеваний, сделали возможным изменение самой сущности человека, породив тем самым огромное количество вопросов этического и даже философского характера. Имеет ли человек право поменять то, что создано природой или Богом? Может ли исправлять ошибки и, если да, то где та граница, которую нельзя переступать? Не обернутся ли научные знания катастрофой для всего человечества?
1.Понятие клонирования и его виды
Клонированием принято называть получение генетически идентичных живых организмов из соматических ( не половых ) клеток. Термин «клон» происходит от греческого слова «klon», что означает - веточка, побег, черенок, и имеет отношение прежде всего к вегетативному размножению.
Изначально эти термины клон и клонирование использовались в микробиологии и селекции, а после и в генетике. Теперь эти термины используют и в разговорной речи, они уже не являются узкоспециальными. Сам термин «клонирование» означает точное воспроизведение какого-то объекта неопределенное количество раз. Объекты, которые получились в результате этого воздействия, принято называть «клонами». Под клонированием индивида принято понимать возможность воссоздать его клон, который будет воспроизводить индивида-донора не только внешне, но и на генетическом уровне. В прочем не все индивидуально определенные свойства у донора и у клона будут отличатся, например, отпечатки пальцев.
Имеются разные типы клонирования, а сами технологии клонирования могут быть применены не только при создании двойника, но и в других целях. Итак, существуют два вида клонирования: репродуктивное и терапевтическое. Репродуктивное клонирование - это технология, которое используют для получения генетической копии животного. Подобным способом была создана знаменитая овечка Долли. В ходе формирования клона эмбриона ученые объединяют взрослую донорскую клетку с лишенной генетического материала. Когда клонированный зародыш достигает определенного периода формирования, его помещают в матку реципиентной самки, где он продолжает формироваться до самого рождения. Удачное клонирование Долли стало прорывом в науке. Ученые доказали, что любая зрелая клетка может служить в качестве создания нового генетического материала для организма.При терапевтическом или «эмбриональном» клонировании ученые создают человеческие эмбрионы и используют их в своих научных исследованиях. Целью этого процесса является не создание человеческих клонов, а культивирование стволовых клеток, которые возможно будут использовать в изучении человеческих организмов и в создании лекарств от болезней. Многие ученые надеются, что в будущем стволовые клетки могут быть использованы в качестве клеток-имплантатов для лечения рака и других болезней.
2. Клонирование животных
Пожалуй, одним из наиболее ярких достижений в генетике за последнее время считается эксперимент по клонированию овцы, который успешно завершили 23 февраля 1997 года ряд ученых Рослинского университета в Шотландии под руководством Яна Вилмута. Для того, чтобы стало ясно, почему публикация результатов этого эксперимента вызвала бурю эмоций и множество мнений в обществе (в печати появились тысячи публикаций, которые были посвящены работе шотландских ученых-генетиков, а знаменитая овечка Долли, выращенная в процессе эксперимента в течение пары недель, не сходила с телевизионных экранов) надо разобраться в сути проведенных работ.
Итак, эксперимент проходил следующим образом. На первом этапе из вымени овцы были взяты клетки молочной железы, при этом активность ее генов была на время погашена. Дальше клетку поместили в ооцит - эмбриональное окружение, чтобы ее генетические функции перестроились на развитие зародыша. В это время из готовой к оплодотворению клетки второй овцы удалили ядро, после чего клетка охлаждалась до температуры 5-10 градусов. Далее яйцеклетка, точнее оставшаяся цитоплазма, была занесена в электрическое поле, где под воздействием электричества разрушились мембраны, и цитоплазма яйцеклетки соединилась с ядром, который выделился из клетки молочной железы. В итоге оплодотворенную яйцеклетку поместили в матку третьей овцы, которая и выносила знаменитую Долли. Ученые выяснили, что ее геном идентичен геному «матери», из клетки которой было взято ядро. Руководитель этого научного проекта Ян Вилмут и его сотрудники далеко не сразу сумели добиться успеха. Они шесть раз создавали ягнят-клонов, которые стали жертвой научных изысканий, потому что обладали генетическими дефектами почек.
Схожие эксперименты по клонированию животных проводили и раньше: например в 70-е годы профессор Гердон из Оксфордского университета смог сделать пересадку ядра и таким образом клонировать лягушек, в 1995 году были клонированы крысы, так же проводились эксперименты с другими млекопитающими, но с одним отличием, что вместо клеток молочной железы использовали клетки зародыша. Колин Стюарт, известный ученый в области генетики, работающий в Лаборатории исследования раковых заболеваний в Мэриленде, США, считает, что успех Вилмута во многом обусловлен тем, что он смог решить проблему отторжения ядра донорской клеткой, с помощью этого создав для ядра нужную питательную оболочку.
После публикации работы Вилмута, выяснилось, что еще пара крупных научных центров стали близки к успеху шотландских генетиков. Стали известны исследования ученых Орегонского центра, который изучает приматов: по словам американцев, они смогли создать точные генетические копии человекообразных обезьян, правда только с использованием клеток эмбриона. Так же выяснилось, что с 1993 года китайские ученые-генетики проводят работы по клонированию быков, российские ученые сумели клонировать каспийского осетра, а австрийцы говорят о том, что тоже обладают технологией генетического тиражирования. Успех в клонировании млекопитающих не может оставлять сомнений в том, что преодоление технических трудностей, которые связаны с клонированием человека, - всего лишь дело времени.
3.Проблемы клонирования человека
Понимание того, что есть возможность клонирования человека воспринимается обществом по-разному, есть обоснованные мнения «за» и «против». Примечательно, что опять столкнулись позиции ученых и духовенства, которые выражают абсолютно разные, c точки зрения относящихся, к данному вопросу. Несмотря на это большинство ученных людей немного сдержанно относятся к такой возможности, как клонирование человека, существует большое количество противников среди них. Так же и люди, относящиеся к религиозному обществу в подавляющем большинстве категорически против проведения экспериментов такого рода.
Почему же такое явление, как клонирование вызывает множество споров, мнений и противоречий?
Во-первых, становление человека как личности базируется не только на биологическом уровне, но и определяется также семейной, социальной и культурной средой. При клонировании индивида невозможно воссоздать все те условия, которые могли бы сформировать личность его прототипа.
Во-вторых, бесполое размножение изначально предполагает меньшее разнообразие взаимодействий развивающегося плода с изменяющимися условиями среды (если сравнивать с половым размножением, то когда в формировании индивида участвуют два генома, сложным и непредсказуемым образом взаимодействующие между собой и со средой, которая их окружает).
В-третьих, все учения, связанные с религией, настаивают на том, что появление человека на свет может быть только в руках божественных сил, что зачатие и рождение должны происходить лишь естественным путем. Реализация идеи клонирования может стать разрушительной для общества. Клонирование в еще большей степени, нежели другие репродуктивные технологии, дает возможность манипуляции с генетической составляющей личности и способствует ее дальнейшему обесцениванию. Человек не имеет право претендовать на роль творца себе подобных или подбирать для них генетические клоны, определяя их личностные характеристики по своему замыслу. Замысел клонирования является несомненным вызовом всей природе человека, свободе и уникальности личности, ведь каждый человек уникален. «Тиражирование» людей с запланированными параметрами может быть желательным лишь для сторонников тоталитарной идеологии. Клонирование человека может извратить естественное деторождение, кровное родство, материнство и отцовство. Ребенок может стать сестрой своей матери, братом отца или дочерью деда. Так же опасными являются и психологические последствия клонирования. Человек, который появился на свет в результате этой процедуры, может ощущать себя не личностью, а всего лишь «копией» кого-то из живущих или ранее живших людей. Нужно также учитывать и то, что «побочными результатами» экспериментов с клонированием человека неизбежно могут стать многочисленные несостоявшиеся жизни и, скорее всего, рождение огромного количества не способного к жизни потомства. Вместе с тем, клонирование изолированных клеток и тканей организма не является посягательством на достоинство личности и в ряду случаев оказывается очень полезным в медицинской практике.
У Православной Церкви те же самые мотивы для того, чтобы не принимать клонирование, как и у большинства людей. Во-первых, люди вмешиваются в сферу, о которой знают очень мало. Во-вторых, нам неизвестно, какие будут взаимоотношения между клонированными людьми и людьми, которые появились на свет естественным путем. Специфически христианских аргументов у Церкви против клонирования нет.
Итак, сейчас препятствием для клонирования человека можно считать: 1)Технологические трудности.
В связи с тем, что на данный момент не отработаны технологии клонирования, происходит большое количество не очень удачных попыток осуществить это. Так же имеется одно существенное и значительное ограничение для клонирования - не возможность повторения сознания человека;
2) Социально-этический аспект.
Вследствие того, что технология, как уже было указано выше, является неотработанной, существует вероятность появления большого количества бракованных клонов (появление клонов с генетическими мутациями и т.п.). Это в свою очередь может стать угрозой для всего человеческого рода;
3) Этическо-религиозный аспект.
Большинство религий к клонированию человека относятся отрицательно, например РПЦ не имеет ничего против исследований в этой области, но выступает именно против клонирования человека. Это связано с тем, что в религии человек является «созданием божьем», он не может ставить себя выше Бога и создавать себе клонов, так как это является гордыней, а она, как учит религия наказуема. Существует легенда о вавилонской башни, которую описывают в Библии как яркий пример этого, наказанием тогда послужило смешение языков;
4) Биологическая безопасность вида.
Этот вопрос так же является достаточно спорным и существуют разные мнения по этому поводу. Мы уже говорили о возможных мутациях, которые могут произойти изза «сырости» технологии клонирования;
5) Общественное мнение.
Результаты социологических опросов показывают, что общество не имеет ничего против терапевтического клонирования (несмотря на то, что и там есть этические проблемы, вызванные тем считать ли эмбрион началом жизни человека, формирование его личности или нет), но так же резко против репродуктивного клонирования.
6) Законодательные запреты.
Такой запрет существует в России, он был наложен ФЗ от 20 мая 2002 г. № 54-ФЗ «О временном запрете на клонирование человека» Срок этого запрета определен в пять лет
4. За и против клонирования клонирование клетка генетический
Нам уже известно, что, по крайней мере, 8 групп, которые иследуют по всему миру, усердно работают над клонированием человека. На протяжении 2002 года все больше и больше стран "дают законодательское добро" на клонирование, но в основном только в терапевтических целях, даже несмотря на существенный протест Ватикана и международные акты, который запрещает клонирование человека. В данном направлении продвигаются Германия , Франция , Австралия и другие державы, настроенные анологично. В США первым штатом, регламентировавшим терапевтическое клонирование, стала Калифорния. Использование эмбрионов для исследовательской работы стволовых клеток, по свидетельству ученых, может совершить революцию в медицине, предложив возможность для такой трансплантации тканей, которая сможет предотвратит или излечить множество самых серьезных человеческих заболеваний. Эмбрион представляет собой шарообразное скопление клеток, которые развиваются в утробный плод, когда стволовые клетки примерно через две недели начинают дифференцироваться для формирования нервной системы, позвоночника и всего остального в организме. Ученые считают, что выделяя стволовые клетки из зародыша, когда срок его жизни составляет от 3 до 4 дней, их рост в лабораторных условиях можно будет направлять в разных направлениях. Таким образом, может появиться возможность для создания нужных клеток или видов тканей для трансплантантов. И когда-нибудь станет возможно создавать нейроны для замены нервных клеток в мозге, например погибающим от болезни Паркинсона, так же выращивать кожу для лечения ожогов или панкреатические клетки для выработки инсулина людям, страдающих диабетом. Теоретически, стволовые клетки могут вырасти и заменить практически любую часть человеческого тела. Если же они созданы на основе клеток, которые взяты у того же самого человека, для которого выращивают трансплантант, то не будет никаких проблем с отторжением тканей. Стволовые клетки делят на три основных типа. Первый тип, "тотипотентные" стволовые клетки, которые образуются при первых делениях оплодотворенной яйцеклетки. Они могут превращаться в любой вид ткани и могут сформировать весь организм в целом. Примерно через 5 дней после оплодотворения формируется бластоциста - это полый пузырек, который создает около 100 клеток. Клетки, которые находятся снаружи, развиваются в плаценту, а те, что находятся внутри, превращаются собственно в зародыш. Около 50 клеток являются "плюрипотентными", они могут превращаться почти во все виды ткани, но не в целый организм. По мере того, как эмбрион формируется дальше, стволовые клетки становятся "мультипотентными". Они могут воспроизводить лишь специфические типы клеток. Тотипотентные и плюрипотентные клетки называют также зародышевыми стволовыми клетками , а мультипотентные иногда называют взрослыми стволовыми клетками. Какие клетки интересуют медицину в создании клонирования? Наибольший интерес для ученых представляют плюрипотентные стволовые клетки, так как они могут предоставить все необходимые типы тканей человеческого тела.
Клонирование дает следующие возможности: 1) клонирование органов и тканей;
2) возможность бездетным людям иметь детей;
3) помощь людям, страдающим тяжелыми генетическими заболеваниями;
4) клонирование человеческих генов, терапевтических белков для лечения больных в сельскохозяйственных животных;
5) клонирование исключительных личностей.
Аргументы против клонирования: Существует большой риск здоровья или мутации генов. Техника очень опасна в данный момент. Есть опасность того, что генетический материал, который используют от взрослого человека, может совпадать с возрастом клонированного ребенка, т. е. при рождении ребенка, он будет иметь клетки состаренные, к примеру, до 30 и более лет. Опыты в клонировании животных привели к рождению большого количества числа мутирующих и неспособных к жизни особей. Из этого следует, что человеку придется уничтожать (именно во время беременности) клоны, которые ему покажутся несовершенными. Но некоторые отклонения не всегда могут появляться до окончания рождения. При одной из попыток клонирования животного был зарегистрирован случай, когда клонированная корова умерла через несколько недель после рождения с существенным отклонением - репродукцией клеток крови.
Следовательно, большинство ученых сходятся в мнении, что всякие попытки создать человеческий клон опасны и так же сомнительны с моральной точки зрения. Конечно, было бы оптимально наложить запрет клонирования на основе международного договора, и с этим предложением в Объединенные Нации уже обратились правительства таких стран, как Германия и Франция, но на данный момент никакого универсального акта в этой сфере не существует. Что же касается клонирования животных, ученые, несмотря на свои успехи, пытаются искать и другие методы решения существующих проблем.
Вывод
Хотя и очень медленно, запрет о клонировании человека имеет все большее распространение в разных странах мира и на международном уровне. Сейчас этой проблемой в основном обеспокоены только развитые страны, хотя эта проблема клонирования касается не только развитого мира. Клон человека - это не атомная бомба, лаборатории, в которых он может быть произведен мобильны, а информация об этом относительно открыта. Клонирование индивида может быть создано при определенном техническом обеспечении в любой из развивающихся стран. Но, как правило, правовое регулирование в этой сфере в развивающихся странах отсутствует.Конечно же, оптимально было бы ввести запрет клонирования на основе универсального международного договора. Наиболее распространен запрет клонирования в Европе. Он обеспечивается на региональном уровне в международном праве, в праве Европейского Союза и на уровне национального законодательства отдельных государств.
Список литературы
1. Н. Грин, У. Стаут, Д. Тейлор, Биология, Москва, «Мир», 1993 г.
2. Ф. Киберштерн, Гены и генетика, Москва, «Параграф», 1995 г.