Читать онлайн «Полное собрание сочинений. Том 16. В час высокой воды». Страница 30

Борис Николаевич Вепринцев, биофизик, профессор, лауреат Государственной премии СССР, в последние годы занят проблемой долговременного сохранения зародышевых клеток путем создания так называемых генетических банков. Это важно для нынешних практических задач медицины, животноводства и сохранения генофонда исчезающих видов животных и растений.

В этой беседе ученый ответил на ряд вопросов нашего корреспондента.

— Борис Николаевич, давайте объясним заголовок нашей беседы. Несколько лет назад было много разговоров вокруг сибирского мамонта, обнаруженного в вечной мерзлоте. Говорили даже о том, что из размороженных клеток животного ученые способны вырастить мамонта. Велика ли доля фантазии в этом и на какой почве возникли подобные разговоры?

— Следует знать: последние годы ученым удалось вырастить живые организмы (лягушки, рыбы) «вегетативным» путем, иначе говоря, они выращены не из половых клеток, а из клеток, составляющих тело животного, например, из клеток кишечника. У размороженного мамонтенка поразительно хорошо сохранились некоторые клетки ткани и крови. Это дало повод думать, что кусочек размороженной ткани мамонта — путь к воскрешению вымершего животного. Но, к сожалению, это всего лишь желание. «Вегетативным» путем пока не удалось размножить ни одного из млекопитающих. У мамонтенка к тому же все молекулы, несущие генетическую информацию, были разрушены.

— Но все же холод помогает консервировать жизнь?

— Да, при глубоком замораживании (ниже -150 градусов Цельсия), которое, например, можно получить, помещая клетку в жидкий азот, удается сохранить ее жизнеспособность надолго, на несколько десятков и, возможно, даже сотен лет. В 1947 году советским ученым И. Соколовской, И. Смирнову и В. Милованову впервые удалось получить потомство у животных при оплодотворении семенем, подвергнутым замораживанию. Работы проводились на кроликах. Родились нормальные жизнеспособные крольчата. Эксперимент был зарегистрирован как открытие. Через три года И. Смирнову удалось получить таким образом теленка. В то же время аналогичные опыты проводились в Англии. Эти работы явились поворотной вехой в животноводстве. Они открыли совершенно новые возможности сохранять генофонд ценных животных-производителей, транспортировать семя на какие угодно большие расстояния. Интенсивное животноводство сегодня немыслимо без консервации генетического материала.

Дальнейшие исследования показали, что в жидком азоте можно сохранять не только живые клетки растений и животных, но также зародыши на ранней стадии их развития. Так, например, в 1972 году удалось разработать метод замораживания эмбрионов млекопитающих. Сначала это сделали на лабораторных мышах, а спустя несколько лет метод был распространен на сельскохозяйственных животных.

— Естественно, должна бы возникнуть мысль: а не годится ли новый метод для сохранения редких и исчезающих видов диких животных…

— Конечно, этот вопрос напрашивается сам собой. На XIV Генеральной ассамблее Международного союза охраны природы и природных ресурсов в 1978 году в Ашхабаде я сделал доклад «Можно ли получить животных из глубоко замороженных клеток». Доклад был подготовлен совместно с эмбриологом — доктором биологических наук Натальей Николаевной Ротт. Для нас не было неожиданностью, что идея сразу же заинтересовала большой круг ученых. На ассамблее была создана рабочая «группа консервации генома исчезающих видов животных и растений». Я был избран ее председателем.

— Все помнят на ассамблее реакцию многих ученых на эту идею. Думаю, что нам сейчас кратко надо изложить ее сущность.

— Вряд ли надо много говорить о критическом положении, в котором на Земле оказались многие виды животных. Они на грани исчезновения. И нужны чрезвычайные, экстренные усилия для их спасения. Красная книга — сигнал об этом. Если мы не сможем протянуть им руку спасения сегодня, завтра будет поздно. Разработанная несколько лет назад стратегия предусматривает в первую очередь сохранение животных и растений в естественных местах их обитания. При этом обязательно надо сохранить среду обитания. Это самый надежный и относительно недорогой способ уберечь животных.

Второй способ сохранения диких животных — разведение их в зоологических садах и парках. Таким образом, как известно, были спасены от вымирания зубр, лошадь Пржевальского. Жизнь показала, что это приемлемый способ уберечь животных у крайней черты. В последние годы зоопарки добились размножения в них животных, которые до этого потомства в неволе не приносили. Сейчас в неволе размножаются журавли и хищные птицы, жирафы и человекообразные обезьяны. Однако зоопарки, островки охраняемой дикой природы, при нынешнем хозяйственном натиске человека не гарантируют сохранность редких животных. Каждый год земля теряет ежедневно от одного до десяти видов животных (в это число входят и насекомые) и по одному виду растений еженедельно. Это драматические, невосполнимые потери. Консервация семян растений и генетического материала животных до «лучших времен» дает шанс на их сохранение на Земле. Этим шансом надо воспользоваться.

— Как же реализуется идея?

— Ну прежде всего следует сказать, что в «группу консервации генома» вошли крупные ученые мира, такие, например, как Кристефор Польж, Энн Макларен, Дэвид Виттингем, Стефан Сигер. Их авторитет и влияние в научных кругах обеспечили внимание к этой работе. Что же проделано?

Была создана программа работ, сформулированы основные задачи и начаты экспериментальные исследования. Идеи, положенные в основу деятельности рабочей группы, оказались правильными. Из большого ряда научных работ в этой области особо я выделил бы проблему межвидовой трансплантации эмбрионов.

Может возникнуть ситуация, когда для эмбриона нет «приемной матери» того же вида животных. Как выйти из положения? Нельзя ли в качестве «приемной матери», например, для дикого архара использовать обычную домашнюю овцу? Долгое время считалось, что эта проблема неразрешима. Однако работы последних лет показали: барьер существует, но он преодолим с помощью клеточной инженерии.

В результате «приемная мать» овца могла родить козленка. Этот метод выращивания зародышей успешно опробован на пятнадцати видах животных, в том числе на лошади, ослице, обезьянах, буйволах, корове, овцах. Современные зоология, эмбриология и генная инженерия открывают новые возможности для сохранения исчезающих видов животных.

— Я думаю, следует пояснить, что эмбрион до чрезвычайности мал, что пересаживается он и консервируется на самых ранних стадиях развития.

— Да, это важно отметить. Величина эмбриона много меньше булавочной головки. В это время он еще не связан с организмом матери.

— А не повреждаются ли зародышевые клетки замораживанием?

— Накопленный опыт показывает: животные, выращенные из замороженных эмбрионов, полноценны. Микроскопические исследования показали, что некоторые нарушения структуры клеток замораживание иногда вызывает, но восстановительные возможности зародыша столь велики, что даже из эмбриона, разделенного на две части, можно получить двух нормальных детенышей. Этот метод начинает успешно внедряться в практику животноводства.

— О диких животных… Как далеко пошли дела с сохранением их генофонда путем консервации?

— В настоящее время в нашей стране и за рубежом создаются банки хранения генетического материала в замороженном состоянии. Для хранения семени домашних животных такие банки были созданы еще в 50-х годах. В последние годы за рубежом (в Англии, США, Франции, ФРГ) созданы банки хранения эмбрионов крупного рогатого скота и овец. Замороженные эмбрионы высокопородных животных продаются и покупаются животноводческими фермами.

Надо вспомнить, что первый генетический банк в мире был создан в Советском Союзе Николаем Ивановичем Вавиловым. Это хранилище семян культурных растений и их диких родичей, собранных на всех континентах Земли. Вавиловская коллекция до сих пор является источником генетического материала для селекционеров. Для сельского хозяйства сейчас чрезвычайно важна задача сохранения генофонда аборигенных (местных) пород скота, несущего в своих генах высокую жизнеспособность, сопротивляемость болезням, соответствие местным условиям скотоводства. Таких животных становится все меньше и меньше. Важно не упустить момент, когда свеча может погаснуть.

Что касается диких животных, то банки эмбрионов и семени созданы сейчас в некоторых зоопарках мира. Стратегия состоит в том, что иметь государственные банки долговременного сохранения генетических ресурсов для повседневных нужд сельского хозяйства, биотехнологии, а также для воспроизводства животных и растений дикой природы. Это задача, в которой интересы практики, науки, будущего биосферы и человека сливаются в единой целое.