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DESCOBERTAS CIENTÍFICAS MAIS IMPORTANTES
Clonagem. História e essência da descoberta científica
Diretório / As descobertas científicas mais importantes A história da clonagem começou nos distantes anos quarenta na URSS. Então, o embriologista soviético Georgy Viktorovich Lopashov desenvolveu um método para transplantar (transplantar) núcleos em um ovo de rã. Ele enviou os resultados de sua pesquisa em junho de 1948 para o Journal of General Biology. O cientista está sem sorte. Em agosto de 1948, ocorreu a notória sessão de VASKhNIL, onde a liderança indiscutível em biologia do famoso lutador contra a genética T.D. Lysenko. O conjunto do artigo de Lopashov estava espalhado. Ainda faria! Lá, foi comprovado o papel principal do núcleo e dos cromossomos nele contidos no desenvolvimento individual dos organismos. Como muitas vezes aconteceu na história da ciência russa, a prioridade foi para os embriologistas americanos Brigge e King, que realizaram experimentos semelhantes nos anos cinqüenta. O aperfeiçoamento da metodologia está associado a John Gurdon (Grã-Bretanha). Ele começou a remover seu próprio núcleo do ovo da rã e transplantar nele diferentes núcleos isolados de células especializadas. Mais tarde, ele começou a transplantar núcleos de células de um organismo adulto. Em alguns casos, os óvulos de Gerdon com um núcleo estranho se desenvolveram em estágios bastante tardios. Em um ou dois casos em cem, os indivíduos passaram pelo estágio de metamorfose e se transformaram em sapos adultos. É verdade que eles são tão frágeis e defeituosos que dificilmente se pode falar de cópia absolutamente exata. No entanto, houve muito barulho em torno da pesquisa de Gerdon. Então, pela primeira vez, eles começaram a falar sobre clonagem humana. Como escreve o Doutor em Ciências Médicas Leonid Ivanovich Korochkin, o problema da clonagem animal também se tornou interessante na Rússia: "O programa Mammalian Cloning fazia parte do trabalho conjunto de dois laboratórios - o meu e o acadêmico D.K. Belyaev, que chamou a atenção para a ideia de a clonagem e apoiou pesquisas neste Em 1974, até fiz um relatório na sessão VASKhNIL, publicado no livro "Genetic Theory of Selection, Selection and Breeding Methods of Animals" (Novosibirsk: Nauka, 1976) e relatou que "em presente, a tarefa é obter um clone de mamíferos", e concluiu com otimismo prematuro que esta tarefa é muito difícil, mas fundamentalmente solucionável.Nossas iniciativas foram inicialmente bem financiadas, mas logo o estado perdeu o interesse nelas.A principal conclusão que tiramos com base nos resultados que conseguimos obter foi o reconhecimento da futilidade do transplante nuclear ao tentar obter um clone de mamíferos. Esta operação acabou sendo muito traumática, foi preferível usar o método de hibridização somática, ou seja, a transferência de um núcleo estranho pela fusão de um óvulo com uma célula somática, cujo núcleo precisava ser colocado no óvulo. Foi essa abordagem que Jan Wilmuth posteriormente usou ao obter a ovelha Dolly. A propósito, seu funcionário visitou o Instituto Novosibirsk de Citologia e Genética da Academia de Ciências da URSS e conversou com funcionários que já lidaram com o problema da clonagem (isso não significa, é claro, que ele certamente aproveitou suas ideias) ." No final dos anos 70, o suíço-americano Carl Illmensee publicou um artigo do qual constava que havia conseguido obter um clone de três camundongos. E novamente o boom clonal suplantou todas as outras novidades científicas, as fanfarras voltaram a soar, anunciando a realização do antigo sonho da humanidade de imortalidade, alcançável, porém, de forma peculiar - por meio da produção artificial de cópias semelhantes de si mesma. A amargura da decepção não demorou a chegar: rumores se espalharam na comunidade científica de que algo estava impuro nos experimentos de Illmensee, que ninguém (mesmo os experimentadores mais habilidosos) poderia reproduzi-los. No final, foi criada uma comissão autoritária, que pôs fim ao trabalho de Illmensee, reconhecendo-o como não confiável. Assim, um golpe muito doloroso foi desferido no próprio problema e sua resolubilidade foi questionada. Por um tempo, a calma reinou. E de repente, como um trovão de um céu claro - Dolly, a ovelha! Em fevereiro de 1997, foi relatado que no laboratório de Jan Wilmuth na cidade escocesa de Edimburgo, no Instituto Roslyn, eles conseguiram clonar uma ovelha. Como ficou conhecido mais tarde, apenas um experimento de 236 foi bem sucedido. Assim nasceu a ovelha Dolly, contendo o material genético de uma ovelha adulta que morreu há três anos. Os ovos extraídos foram colocados em meio nutriente artificial com adição de soro fetal de bezerro a uma temperatura de 37 graus Celsius e foi realizada uma operação para remover o próprio núcleo. Diferentes células doadoras foram usadas para fornecer ao óvulo informações genéticas do organismo clonado. As mais convenientes foram as células diplóides da glândula mamária de uma ovelha adulta grávida. "O embrião em desenvolvimento foi cultivado por 6 dias em um ambiente químico artificial ou no oviduto de uma ovelha, amarrado com uma ligadura mais próxima do corno uterino", observa L.I. Korochkin. eles podem ter se desenvolvido antes do nascimento." Um grupo de cientistas da Universidade de Honolulu, liderado por Ryuzo Yanagimachi, decidiu aprimorar o método de Wilmut. Eles inventaram uma micropipeta, com a qual era possível remover sem dor o núcleo de uma célula somática e transplantá-lo para um óvulo desnucleado. Outro "know-how" do grupo Yanagimachi é o uso de núcleos celulares relativamente menos diferenciados ao redor dos óvulos como doadores. O núcleo transplantado, diferenciado em uma determinada direção, e o citoplasma do óvulo antes disso funcionavam, por assim dizer, de modos diferentes. Para garantir relações nucleares-citoplasmáticas naturais entre o núcleo e o citoplasma, eles conseguiram a sincronização dos processos que ocorrem no óvulo e no núcleo transplantado para ele. As pesquisas de Wilmuth e cientistas de Honolulu levaram, sem dúvida, a realizações notáveis. Mas as perspectivas para o seu desenvolvimento futuro devem ser avaliadas com cautela. É muito difícil obter uma cópia absolutamente exata deste animal em particular. Pelo menos, muito mais difícil do que pode parecer à primeira vista com o problema. A principal razão é que as mudanças estruturais e funcionais nos núcleos no curso do desenvolvimento individual dos animais são bastante profundas. Se alguns genes estão trabalhando ativamente, outros estão inativados e "silenciosos". O próprio embrião é uma espécie de mosaico de campos de distribuição desses genes funcionalmente diferentes. Quanto mais alto um animal está na escala evolutiva hierárquica, maior a especialização do organismo, e as mudanças são mais profundas e mais difíceis de reverter. “Em alguns organismos”, escreve Korochkin, “por exemplo, no conhecido parasita intestinal Ascaris, o material genético nas futuras células germinativas permanece inalterado durante o desenvolvimento, enquanto em outras células somáticas grandes fragmentos inteiros de DNA são descartados - o portador de informação hereditária. Nos glóbulos vermelhos (eritrócitos) de aves, os núcleos murcham em um pequeno caroço e não funcionam, e dos eritrócitos de mamíferos, que são evolutivamente superiores aos pássaros, eles geralmente são descartados como desnecessários. No mosca da fruta, Drosophila, os processos inerentes a outros organismos são especialmente pronunciados claramente: multiplicação seletiva ou, inversamente, a falta de alguns são seções de DNA que se manifestam de maneira diferente em diferentes tecidos.Mais recentemente, foi demonstrado que em células somáticas, durante seu desenvolvimento, os cromossomos são sucessivamente encurtados em suas extremidades, nas células germinativas uma proteína especial - a telomerase os completa, restaura, ou seja, os dados obtidos novamente ainda indicam diferenças significativas entre células germinativas e somáticas. E, portanto, surge a questão de saber se os núcleos das células somáticas são capazes de substituir completa e equivalentemente os núcleos das células germinativas em sua função de assegurar o desenvolvimento normal do embrião. O já citado Carl Illmensee investigou como núcleos diferenciados de Drosophila são capazes de garantir o desenvolvimento normal desse animal a partir de um ovo. Descobriu-se que por enquanto o embrião se desenvolve normalmente, mas já nos estágios iniciais da embriogênese são observados desvios da norma, ocorrem deformidades e tal embrião não consegue se transformar nem mesmo em larva, sem falar em mosca adulta . No sapo, como criatura menos desenvolvida que os mamíferos, as mudanças nucleares são menos pronunciadas. E, ao mesmo tempo, a porcentagem de sucesso na clonagem, como já foi observado, é baixa (1-2 por cento) ... Mas os mamíferos são muito mais complicados do que os sapos em termos de estrutura e grau de diferenciação celular. Naturalmente, sua taxa de sucesso será pelo menos não maior." Além disso, não se deve esquecer a discrepância entre as condições de desenvolvimento no útero de diferentes mães adotivas. Isso significa que sob diferentes condições de desenvolvimento do embrião, os mesmos genes manifestarão sua ação de maneiras diferentes. Como existem milhares desses genes, a probabilidade de semelhança completa de "clones" não será muito alta. Com base nessa conclusão, os especialistas acreditam que a clonagem humana completa, por exemplo, é impossível. "Muito barulho por nada", disse Venter, chefe do projeto de sequenciamento do genoma humano, sobre a controvérsia da clonagem. - Você pode criar uma pessoa que se pareça com seu gêmeo, mas a probabilidade de que o caráter e os interesses dele sejam iguais aos seus é quase zero. "É impossível 'fotocopiar' as pessoas", afirma o cientista. Autor: Samin D. K.
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