Повернення назад та дорослішання клонування: за що вручили першого Нобеля 2012

Як уже повідомлялося, сьогодні була вручена перша Нобелівська премія цього року. Лауреатами Нобеля в галузі медицини та фізіології стали японський вчений Сінья Яманака та дослідник з Великобританії Джон Гердон.

Яманака та Гердон вже кілька років вважалися головними претендентами на найвищу міжнародну наукову нагороду. Їх дослідження дозволили створити основи для отримання нових тканин і копій цілих організмів.

Повернення назад

Стовбурові клітини - недиференційовані (незрілі) клітини, наявні у всіх багатоклітинних організмах. Ці клітини здатні розвиватися до спеціалізованих, які формують різні тканини і органи.

Стовбурові клітини (термін був введений у науку російським вченим Олександром Максимовим у 1909 році) вперше вдалося виділити із тканин зародка миші американському біологу Мартіну Евансу у 1981 році.

У 1998 році американці Джон Герхарт і Джеймс Томпсон змогли не тільки отримати, але і наростити культури ембріональних стовбурових клітин, здатних розвиватися до різних зрілих клітин та органів.

Через рік журнал Science визнав відкриття стовбурових клітин третьою за важливістю подією в біології після розшифрування подвійної спіралі ДНК та програми Геном людини.

Протягом усього періоду досліджень у цій галузі досліди зі стовбуровими клітинами були пов'язані з етичними проблемами, оскільки вважалося, що не існує способу повернути дорослі клітини організму в їх ембріональний період.

Однак долідницькій групі Сіньї Яманаки вдалося розробити метод отримання стовбурових клітин людини з неембріональних тканин, а саме iPS-клітин - індукованих плюрипотентних стовбурових клітин.

За допомогою генетичних маніпуляцій Яманака зміг "перепрограмувати" клітини, які вже мають певну спеціалізацію в організмі.

Як зазначають експерти, якщо за допомогою методу Яманаки вдасться створювати відносно необмежений запас стовбурових клітин, це дозволить штучно "вирощувати" необхідні тканини організму і зробить революцію в трансплантології.

Дорослішання клонування

Для створення клона (точного відтворення будь-якого живого об'єкта) вчені використовують ядра неспеціалізованих стовбурових ембріональних клітин.

Вилучені ядра пересаджують у без'ядерні яйцеклітини і вони, розвиваючись до нових організмів, можуть утворити клон генетично ідентичних тварин.

Прикладом "природного клонування" є однояйцеві близнюки, які виникають завдяки природному поділу заплідненої яйцеклітини на дві зародкові клітини, які самостійно розвиваються.

Перші досліди з пересадки ядра однієї клітини в іншу були проведені німецьким ученим Гансом Шпеманом у 1914 році. У 1940-х роках російський ембріолог Георгій Лопашов розробив метод пересадки клітинних ядер у яйцеклітину жаби. Однак продовжити свої дослідження він не зміг, оскільки роком пізніше в СРСР розпочалися переслідування проти вчених, які працювали у цій галузі.

На початку 60-х років минулого століття методику Лопашова удосконалив британець Джон Гердон.

У своїх дослідженнях Гердон відмовився від ембріональних клітин і переносив в яйцеклітини жаб ядра, виділені з різних клітин, які вже спеціалізувалися.

Пізніше вчений почав використовувати для пересадки ядра з клітин дорослих особин жаб, зокрема, з епітелію кишечника. Йому вдалося домогтися розвитку яйцеклітин із чужим ядром до досить пізніх стадій, а приблизно в двох відсотках випадків особини перетворювалися на дорослих жаб.