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DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES LES PLUS IMPORTANTES
Clonage. Histoire et essence de la découverte scientifique
Annuaire / Les découvertes scientifiques les plus importantes L'histoire du clonage a commencé dans les années quarante lointaines en URSS. Ensuite, l'embryologiste soviétique Georgy Viktorovich Lopashov a développé une méthode de transplantation (transplantation) de noyaux dans un œuf de grenouille. Il envoya les résultats de ses recherches en juin 1948 au Journal of General Biology. Le scientifique n'a pas de chance. En août 1948, eut lieu la tristement célèbre session de VASKhNIL, où le leadership indiscutable en biologie du célèbre combattant contre la génétique T.D. Lyssenko. L'ensemble de l'article de Lopashov a été dispersé. Je le ferais encore ! Là, le rôle principal du noyau et des chromosomes qu'il contient dans le développement individuel des organismes a été prouvé. Comme souvent dans l'histoire de la science russe, la priorité est allée aux embryologistes américains Brigge et King, qui ont mené des expériences similaires dans les années cinquante. Une amélioration supplémentaire de la méthodologie est associée à John Gurdon (Grande-Bretagne). Il a commencé à retirer son propre noyau de l'œuf de grenouille et à y transplanter différents noyaux isolés de cellules spécialisées. Plus tard, il a commencé à transplanter des noyaux de cellules d'un organisme adulte. Dans certains cas, les œufs de Gerdon avec un noyau étranger se sont développés à des stades assez tardifs. Dans un ou deux cas sur cent, les individus sont passés par le stade de la métamorphose et se sont transformés en grenouilles adultes. Certes, ils sont si frêles et défectueux qu'on ne peut guère parler de copie absolument exacte. Cependant, il y avait beaucoup de bruit autour des recherches de Gerdon. Puis, pour la première fois, ils ont commencé à parler de clonage humain. Comme l'écrit le docteur en sciences médicales Leonid Ivanovich Korochkin, le problème du clonage animal est également devenu intéressant en Russie: "Le programme de clonage de mammifères faisait partie du travail conjoint de deux laboratoires - le mien et l'académicien D.K. Belyaev, qui a attiré l'attention sur l'idée de En 1974, j'ai même fait un rapport lors d'une session de VASKhNIL, publié dans le livre "Genetic Theory of Selection, Selection and Breeding Methods of Animals" (Novosibirsk: Nauka, 1976) et signalé que " à l'heure actuelle, la tâche consiste à obtenir un clone de mammifères », et a conclu avec un optimisme prématuré que cette tâche est très difficile, mais fondamentalement résoluble. Nos initiatives étaient initialement bien financées, mais bientôt l'État s'est désintéressé d'elles. fait sur la base des résultats que nous avons réussi à obtenir a été la reconnaissance de la futilité de la transplantation nucléaire lorsque l'on tente d'obtenir un clone de mammifères. Cette opération s'est avérée trop traumatisante, il était préférable d'utiliser la méthode d'hybridation somatique, c'est-à-dire , le transfert d'un noyau étranger en fusionnant un œuf avec une cellule somatique, dont le noyau devait être placé dans l'œuf. C'est cette approche que Jan Wilmuth a ensuite utilisée lors de l'obtention de la brebis Dolly. Soit dit en passant, son employé a visité l'Institut de cytologie et de génétique de Novossibirsk de l'Académie des sciences de l'URSS et s'est entretenu avec des employés qui ont déjà traité le problème du clonage (cela ne signifie pas, bien sûr, qu'il a certainement profité de leurs idées) ." A la fin des années 70, le Suisse-Américain Carl Illmensee publia un article d'où il ressortait qu'il avait réussi à obtenir un clone de trois souris. Et encore une fois, le boom clonal a supplanté toutes les autres nouvelles scientifiques, les fanfares ont retenti à nouveau, annonçant la réalisation du rêve séculaire de l'humanité d'immortalité, réalisable cependant d'une manière particulière - grâce à la production artificielle de copies similaires de lui-même. L'amertume de la déception ne s'est pas fait attendre : des rumeurs se sont répandues dans la communauté scientifique selon lesquelles quelque chose n'allait pas dans les expériences d'Illmensee, que personne (même les expérimentateurs les plus habiles) ne pouvait les reproduire. En fin de compte, une commission faisant autorité a été créée, qui a mis fin au travail d'Illmensee, le reconnaissant comme peu fiable. Ainsi, un coup très douloureux a été porté au problème lui-même et sa solvabilité a été remise en question. Pendant un moment, le calme a régné. Et soudain, comme le tonnerre d'un ciel clair - Dolly le mouton ! En février 1997, il a été signalé que dans le laboratoire de Jan Wilmuth dans la ville écossaise d'Édimbourg, à l'Institut Roslyn, ils avaient réussi à cloner un mouton. Comme on l'a appris plus tard, une seule expérience sur 236 a réussi. C'est ainsi qu'est née la brebis Dolly, contenant le matériel génétique d'une brebis adulte décédée il y a trois ans. Les œufs extraits ont été placés dans un milieu nutritif artificiel additionné de sérum de veau fœtal à une température de 37 degrés Celsius et une opération a été effectuée pour retirer leur propre noyau. Différentes cellules donneuses ont été utilisées pour fournir à l'ovule des informations génétiques provenant de l'organisme cloné. Les plus pratiques étaient les cellules diploïdes de la glande mammaire d'une brebis gestante adulte. "L'embryon en développement a été cultivé pendant 6 jours dans un environnement chimique artificiel ou un oviducte de mouton, attaché avec une ligature plus proche de la corne utérine", note L.I. Korochkin. Ils peuvent s'être développés avant la naissance." Un groupe de scientifiques de l'Université d'Honolulu, dirigé par Ryuzo Yanagimachi, a décidé d'améliorer la méthode Wilmut. Ils ont inventé une micropipette, avec laquelle il était possible de retirer sans douleur le noyau d'une cellule somatique et de le transplanter dans un œuf dénucléé. Un autre "savoir-faire" du groupe Yanagimachi est l'utilisation de noyaux cellulaires relativement moins différenciés entourant les ovules comme donneurs. Le noyau transplanté, différencié dans une certaine direction, et le cytoplasme de l'ovule auparavant fonctionnaient, pour ainsi dire, sur des modes différents. Afin d'assurer des relations nucléo-cytoplasmiques naturelles entre le noyau et le cytoplasme, ils ont réussi à synchroniser les processus se produisant dans l'œuf et le noyau transplanté dans celui-ci. Les recherches de Wilmuth et des scientifiques d'Honolulu ont sans aucun doute conduit à des réalisations exceptionnelles. Mais les perspectives de leur développement ultérieur doivent être évaluées avec prudence. Il est très difficile d'obtenir une copie absolument exacte de cet animal particulier. Au moins, beaucoup plus difficile qu'il n'y paraît à première vue avec le problème. La raison principale est que les changements structurels et fonctionnels des noyaux au cours du développement individuel des animaux sont assez profonds. Si certains gènes fonctionnent activement, d'autres sont inactivés et "silencieux". L'embryon lui-même est une sorte de mosaïque de champs de distribution de ces gènes fonctionnellement différents. Plus un animal est haut sur l'échelle évolutive hiérarchique, plus la spécialisation de l'organisme est grande, et les changements sont plus profonds et plus difficiles à inverser. "Dans certains organismes", écrit Korochkin, "par exemple, dans le parasite intestinal bien connu Ascaris, le matériel génétique des futures cellules germinales reste inchangé au cours du développement, tandis que dans d'autres cellules somatiques, de gros fragments d'ADN entiers sont rejetés - le porteur Dans les globules rouges (érythrocytes) des oiseaux, les noyaux se ratatinent en une petite masse et ne fonctionnent pas, et des érythrocytes des mammifères, qui sont évolutivement plus élevés que les oiseaux, ils sont généralement jetés comme inutiles. mouche des fruits, drosophile, les processus inhérents à d'autres organismes sont particulièrement prononcés : multiplication sélective ou, au contraire, absence de certains, ce sont des sections d'ADN qui se manifestent différemment dans différents tissus. Plus récemment, il a été montré que dans les cellules somatiques, au cours de leur développement, les chromosomes sont successivement raccourcis à leurs extrémités, dans les cellules germinales une protéine spéciale - la télomérase les complète, les restaure, c'est-à-dire que les données obtenues indiquent encore des différences significatives entre les cellules germinales et somatiques. Et, dès lors, la question se pose de savoir si les noyaux des cellules somatiques sont capables de remplacer complètement et de manière équivalente les noyaux des cellules germinales dans leur fonction d'assurer le développement normal de l'embryon. Carl Illmensee, déjà mentionné, a étudié comment les noyaux différenciés de la drosophile sont capables d'assurer le développement normal de cet animal à partir d'un œuf. Il s'est avéré que pour le moment l'embryon se développe normalement, mais déjà aux premiers stades de l'embryogenèse, des écarts par rapport à la norme sont observés, des déformations se produisent et un tel embryon est incapable de se transformer même en larve, sans parler d'une mouche adulte . Chez la grenouille, en tant que créature moins développée que les mammifères, les changements nucléaires sont moins prononcés. Et en même temps, le pourcentage de réussite du clonage, comme déjà noté, est faible (1-2%) ... Mais les mammifères sont beaucoup plus compliqués que les grenouilles en termes de structure et de degré de différenciation cellulaire. Naturellement, leur taux de réussite ne sera au moins pas plus élevé." De plus, il ne faut pas oublier l'écart entre les conditions de développement dans l'utérus de différentes mères adoptives. Cela signifie que dans différentes conditions de développement de l'embryon, les mêmes gènes manifesteront leur action de différentes manières. Puisqu'il existe des milliers de ces gènes, la probabilité d'une similitude complète des "clones" ne sera pas très élevée. Sur la base de cette conclusion, les experts estiment que le clonage humain complet, par exemple, est impossible. "Beaucoup de bruit pour rien", a déclaré Venter, responsable du projet de séquençage du génome humain, à propos de la controverse sur le clonage. - Vous pouvez créer une personne qui ressemblera à votre jumeau, mais la probabilité que son caractère et ses intérêts soient les mêmes que les vôtres est proche de zéro. "Il est impossible de 'photocopier' les gens", déclare le scientifique. Auteur : Samin D.K.
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