Коннозаводство: Грозит ли заводчикам атака клонов?

Чудеса науки

Термин «клон» впервые прозвучал в 1963 году из уст британского генетика Джона Бёрдон Сандерсона Холдейна и означает, в переводе с греческого, «ветвь» или «отпрыск». Под клонами биологи понимают организмы или группы организмов, появившиеся на свет путем бесполого размножения (воспроизведения), сохраняющие всю наследственную информацию их единого предка. Клонирование – точное воспроизведение генотипа того или иного живого объекта в некотором количестве копий. Надо подчеркнуть, что идентичность клонов их «родителю» именно генетическая, поскольку внешне, т.е. по размеру, особенностям окраски, они могут немного отличаться как между собой, так и по сравнению с их генетическим оригиналом. Совокупное проявление внешних признаков  (фенотип) очень сильно зависит от среды, в которой растет и развивается организм. Такое разнообразие возможных фенотипов одного и того же генотипа называется в науке нормой реакции. 

Первые опыты по получению генетически идентичных животных, как мы уже говорили, осуществили в начале прошлого века, однако методики, которые тогда были доступны, позволяли работать только с примитивными живыми существами. Создатели первого клона млекопитающего – известной всему миру овечки Долли – использовали уже более совершенную методику ядерного трансфера, т.е. перенос ядра неполовой (соматической) клетки организма донора в неоплодотворенную яйце-

клетку того же вида, лишенную своего ядра (энуклеированную). После обработки специфическими биостимуляторами яйцеклетка начинает развиваться согласно коду ДНК в пересаженном ядре. 

 

ПЬЕРАЗ-КРИОЗООТЕХ – клон ПЬЕРАЗА

 

Первые достижения

Легко описываемая на словах процедура на практике оказалась весьма трудоемкой. Для получения конечного результата ученым группы Яна Вильмута, которым обязана своим рождением Долли, пришлось создать 277 таких яйцеклеток, а когда эти эмбрионы перенесли в матки взрослых овец, некоторые из них забеременели, и лишь одна благополучно выносила и родила вполне здоровую ярочку. 

Не менее сложным процессом было получение первого клона лошади, 327 неудачных попыток предприняли ученые во главе с итальянцем Чезаре Галли, прежде чем на свет появилась Прометея – первая в мире клонированная лошадь – кобылка породы хафлингер. Она родилась 28 мая 2003 года у своей генетической матери. Ядро из соматической клетки одной кобылы было пересажено в энуклеированную яйцеклетку другой, и после культивирования в питательной среде 7-дневный эмбрион был подсажен в матку самой кобылы-донора.

За ней последовало клонирование арабского мерина, чемпиона мира по пробегам, Пьераза. Клон назвали Пьераз-Криозоотех-Стэл-

лион, упомянув в кличке компанию-создателя. Мерином Пьераз стал задолго до того, как завоевал чемпионский титул, поэтому оставить после себя потомков естественным путем уже не мог. Подобный успех биологической науки открыл заводчикам путь использования в селекционной работе тех генов, которые могли быть потеряны в результате неспособности выдающихся спортивных лошадей к воспроизводству. Воодушевленные полученным результатом ученые «Криозоотех» (Cryozootech) во главе с основателем французской лаборатории Эриком Палмером продолжили свои работы по клонированию. В мире коннозаводства известие о рождении клона чемпиона наделало много шума и вызвало неоднозначную реакцию.

 

Лошадь с конвейера

Мысль о возможности создания многочисленных копий чемпионов казалась тогда крамольной, ставящей крест на всей селекции, которая является не только творческим процессом, но и бизнесом. Однако оказалось не все так просто, как думают многие противники этого метода воспроизводства. Помимо сложности осуществления процесса, о чем мы говорили выше, на сегодняшний день стоимость подобной процедуры в Европе составляет порядка 200 000 евро. 

Несмотря на это, идею коммерческого клонирования Эрика Палмера поддержали, и первым заводом, который принял на вооружение эту технологию, стал бельгийский Цангерсхайде. Немалую роль в принятии такого решения сыграл весьма влиятельный в Европе ветеринарный врач Лео де Бакер. Клонирование, по его словам, дало надежду на возвращение генетического материала кастрированных в молодом возрасте жеребцов в селекцию и разведение.

Сейчас  уже существуют клоны таких известных лошадей, как, например, Кидам де Ревель, Челано Зет и других. В их числе стоит отметить 3 (!) клона известной кобылы Ратины Зет. Казалось бы, что мешает кобыле оставить потомков и участвовать в селекционном процессе? Однако подобная практика имеет большое селекционное значение. Воспроизводительные возможности кобылы, в отличие от жеребца, ограничены рождением одного потомка в год, отчасти процедура трансплантации эмбрионов решает эту проблему, но клонирование помогает еще шире использовать воспроизводительный потенциал выдающихся кобыл в селекции не только при жизни оригинала, но и после утраты им собственных репродуктивных способностей.

 

ПАРИС-ТЕКСАС – клон КИДАМ ДЕ РЕВЕЛЯ

 

Есть над чем работать

Сегодня, наряду с весьма значительными успехами в клонировании, есть ряд ограничивающих факторов, которые могут немного снять опасение отдельных групп заводчиков и любителей лошадей о широком применении этого метода на практике.

Наиболее серьезный фактор сдерживания – здоровье клонов. В опытах с крупным рогатым скотом и овцами наблюдается большое количество аномалий развития органов и функционирования плаценты. При клонировании жеребят, по словам профессора кафедры репродуктивных исследований Техасского университета Кэтрин Хинрикс, участвовавшей в клонировании Кидам де Ревеля, таких проблем, к счастью, не встречается. Однако, замечает она, около 50% клонированных жеребят имеют проблемы при рождении и требуют неонатальной помощи.Такие проблемы могут быть объяснены эпигенетикой. Говоря понятным языком, в каждой соматической клетке организма имеется абсолютно одинаковая последовательность ДНК, но «включены» в ней лишь те гены, которые необходимы для данного типа клеток (ткани), в то время как все остальные «выключены». После переноса ядра в яйцеклетку происходит перепрограммирование этих генов так, что включаются гены, ответственные за развитие эмбриона, а все остальные выключаются. Неправильное или неполное перепрограммирование может явиться причиной проблем во время беременности и развития плода. 

 

Правовые вопросы

Кто имеет право распоряжаться генетическим материалом лошади, заводчик или владелец? Представим, что заводчик принял решение о кастрации, после чего продал мерина. Имеет ли право новый владелец клонировать мерина и вырастить способную к размножению копию? Может ли селекционер, вложивший в свое творение талант и творческий замысел, предъявить права на генетический материал клона? Пока объем распространения этих прав не ясен.

WBFSH (Международная ассоциация племенных книг спортивных лошадей) отмечает, что пока нет никакого регулирования вопросов, связанных с запретом клонирования. Вопросы регистрации клонов решаются общим регламентом ЕС по идентификации Эквидов. Любая лошадь должна быть зарегистрирована, и клоны не являются исключением. Вопросы их записи в качестве племенных животных должны решаться внутри студбуков, однако рекомендуется четко обозначать их как клонов своих генетических доноров. При оценке работоспособности принимать их как отдельных индивидов, не принимая в расчет карьеру лошади-оригинала.

Клонирование не запрещено в ЕС в отношении научных исследований или при производстве мяса, однако не многие страны занимаются этим. Например, в Германии препятствием к внедрению является высокая стоимость процедуры и очень строгое законодательство по защите животных. Для получения разрешения на подобные эксперименты потребуется доказать, что подопытные животные, равно как и клоны, не испытывают страдания и не получают при этом травмы. Поэтому вопрос о регистрации подобных животных в немецких племенных книгах пока не стоит.

Что касается других стран, то первой книгой, рискнувшей записать клонов в племенной состав, была племенная книга бельгийского конного завода Цангерсхайде. Однако бельгийцы интересуются в основном конкурными лошадьми, поэтому клонов выездкового Расти д-ру Палмеру из «Криозоотех» удалось записать в британскую Англо-Европейскую племенную книгу (AES). Голландцы, в свою очередь, записали в племсостав KWPN двух клонов знаменитого Джаза.

Чистокровные породы пока остаются консервативны и однозначно не допускают никаких манипуляций с репродукцией лошадей, ни WAHO (Всемирная Ассоциация арабской чистокровной породы), ни ISBC (Международный комитет по племенным книгам) не регистрируют клонов.

 

Хронология успехов в клонировании лошадей 

Кривое зеркало?

Всех интересует вопрос о внешней идентичности и схожести клонов с их оригиналами. В этом отношении можно быть уверенным – клон не будет точной копией донора. Это, в первую очередь, касается белых отметин. Их форма может отличаться из-за случайной миграции пигментных клеток во время эмбрионального роста. Генетика отвечает за количество и распределение пигмента в коже и шерсти, а где и какой формы будут депигментированные места, уже находится под большим влиянием условий среды и случайных факторов, однако все различия всегда будут находиться в рамках нормы реакции, при этом геном клона будет идентичен оригиналу, а питание и окружающая среда будут влиять на то, как гены экспрессируются.

То же касается и собственных спортивных качеств клона, по сравнению с его генетическим «родителем». На рабочие качества, поведение и результаты в спорте во многом влияют условия роста и воспитания, факторы кормления и тренинга, поэтому не стоит ожидать от клона рекордов его донора, не прикладывая особых усилий.

 

Прогресс во благо

Сегодня в мире живут порядка 150 клонированных лошадей, шесть жеребцов используются в разведении. Клоны допущены FEI и другими конноспортивными ассоциациями к соревнованиям. В целом клонирование лошадей на сегодня оказывается наиболее эффективным, по сравнению с другими видами домашних животных. Клонированные животные имеют очень важную особенность – они являются носителями идентичного генетического материала своих оригиналов. Таким образом, клонирование должно рассматриваться как вспомогательный инструмент селекционного процесса, помогающий возврату и сохранению ценных генов в популяции, не заменяя творческой роли заводчика и ни в коем случае не становясь «машиной для производства чемпионов».

 

Клон и "оригинал" лицензированы к разведению