Слово «клон» в переводе с греческого языка обозначает «побег, веточка». Так изначально называли прикорневые побеги плодовых деревьев. У человека естественными клонами считаются однояйцевые близнецы, развивающиеся из одной материнской яйцеклетки. С 1673 года, когда Антони ван Левенгук (1632–1723) спроектировал и усовершенствовал микроскоп, началось активное изучение микромира. Появились первые зарисовки простейших и бактерий, что привело к основанию нового научного направления – цитологии. В 1839 году Теодор Шванн (1810–1882) обосновал свою клеточную теорию, утвердив, что все организмы состоят из однотипных клеток. Шванн опирался на работы немецкого ботаника Маттиаса Якоба Шлейдена (1804–1881), поэтому иногда клеточная теория обозначается двойной фамилией – Шванна – Шлейдена. Правда, Шлейден ошибочно полагал, что клетки развиваются из одного лишь ядра. Спустя 20 лет немецкий гистолог и физиолог Рудольф Вирхов (1821–1902) обнаружил, что клетки могут делиться. В 1901 году немецкий эмбриолог Ханс Шпеман (1869–1941) разделил зародыш саламандры пополам (по легенде, он сделал это волосом новорожденной дочери), а из половинки получил отдельный организм. А в 1962 году современный британский биолог и лауреат Нобелевской премии Джон Гердон создал шпорцевую лягушку, используя ядра клеток головастиков. Именно в этом эксперименте термин «клон» впервые был применен в отношении животных, а не растений.
Пятого июля 1996 года в шотландском городе Мидлотиан близ Эдинбурга родилась необыкновенная овечка. Правда, особый статус овечка Долли получила только через семь месяцев после своего появления на свет. Ее создатели, профессора Рослинского университета Ян Вилмут и Кит Кэмпбелл, после множества неудачных попыток решили не торопить события и молчали до тех пор, пока окончательно не убедились в том, что Долли не просто родилась, но представляет собой полноценную здоровую особь. Говорят, что эта отсрочка потребовалась ученым для того, чтобы получить патент. Так что лишь 22 февраля 1997 года и овечка, и ее создатели проснулись знаменитыми.
Незадолго до этого Вилмут и Кэмпбелл объявили о появлении на свет овец Меган и Мораг. Это была не столько удачная попытка клонировать животное, сколько промежуточный шаг к истинному клону, поскольку обе овцы были получены из эмбриональных клеток, то есть у них были и мать, и отец. Уникальность овечки Долли состояла в том, что животное было абсолютной копией своей матери, овцы Финн-Дорсет, которая к моменту клонирования давно умерла.
Все клетки организма имеют двойной набор хромосом – кроме половых. Половая клетка обладает одинарным набором хромосом. В норме две гаметы – мужская и женская – в моменте оплодотворения соединяются, образуя клетку с двойным набором хромосом, из которой в будущем образуется эмбрион. В ходе клонирования исследователи поместили в оплодотворенную яйцеклетку ядро «обычной» соматической клетки[114]
. В случае с Долли ею стала клетка молочной железы. Затем такую яйцеклетку поместили в матку, где и развивался плод. Не все попытки Вилмута и Кэмпбелла оказались успешными, из 273 яйцеклеток развитие эмбриона произошло только в 29 случаях. Все эмбрионы были подсажены в матки суррогатным овцам. До родов сохранилась лишь одна беременность. Главное открытие ученых состояло в том, что в ядре клетки молочной железы какие-то гены, очевидно, «поставлены на паузу» за ненадобностью. Оплодотворенная яйцеклетка неизвестным для ученых образом обнулила генетические часы, активировав гены вновь.У клонированной Долли нет «отца», зато в рождении первого клона поучаствовали аж три матери-овцы.
От первой взяли генетический материал – клеточное ядро; вторая «поделилась» пустой яйцеклеткой, в которую перенесли тот самый генетический материал; а третья стала суррогатной матерью, выносившей плод. Факт, что эмбрион с генетическим материалом клетки молочной железы выжил, спровоцировал у ученых ассоциацию со знаменитой певицей-кантри. По словам работников лаборатории, Долли обладала фотогеничностью, как и ее тезка. В один миг овечий загон стал центром мировой сенсации, регулярно овечке устраивали пышные фотосессии. Робин Маккай, журналист, который первым написал об опыте клонирования, признавался, что сам не мог поверить в правдивость своей статьи. Автор переживал, что понял ученых неправильно или те слукавили, сообщая о первом в мире рождении без зачатия.
Долли прожила шесть беззаботных лет. И за это время принесла шесть ягнят. В 2003 году овцу усыпили, поскольку она страдала от артрита. Ее «родители», Вилмут и Кэмпбелл, пытались выяснить является ли артрит следствием ее происхождения. Артрит в таком возрасте не свойственен овцам, но по результатам исследования стало ясно, что проблемы со здоровьем не связаны с процессом клонирования.