3.2 Онкогени

Трансформація культур клітин за допомогою ДНК недавно привела до відкриття генів, які беруть участь у канцерогенезі. Ці гени називають онкогенами. Деякі форми ракових захворювань мають явно виражену генетичну природу. Характер спадкування вказує на те, що захворювання може визначатися одним геном. Як приклад подібного захворювання можна привести ретинобластому, яка наслідується по домінантному типі. Це захворювання виявляється в дитинстві як ракова поразка одного або двох очей, що швидко переходить на мозок, що при відсутності лікування приводить до ранньої смерті хворого. Хоча відомі багато видів ракових захворювань, спадкування яких підкоряється законам менделевського розщеплення ознак, усі вони досить рідкі й охоплюють лише незначну частку людей хворих раком. Більш розповсюджені форми раку не мають такої чітко з'ясованої генетичної природи, хоча схильність до них, імовірно, успадковується.

На клітинному рівні рак, однак, є виразно генетичним захворюванням. Ракова клітка передає свої неопластичні властивості дочірнім кліткам. Цим можна пояснити високу проліферативную активність ракових тканин. Таким чином, перетворення нормальної клітини в ракову зв'язано з якимись генетичними змінами. Це підтверджується експериментами, у яких ракові клітки передавали свої властивості нормальним кліткам у культурі при трансформації останніх хромосомної ДНК із ракових клітин. Іншим підтвердженням генетичної природи рака більш загального порядку служить той факт, що онкогенні віруси, які викликають рак, при перетворенні клітки в ракову виявляються вбудованими в її геном. Таке перетворення клітини або тканини називається раковою трансформацією. Цей термін не слід плутати з терміном "генетична трансформація", що позначає включення ДНК у геном після улучення вільної ДНК у клітку.

Ретровіруси, які викликають ракову трансформацію, це віруси, які містять РНК. За допомогою ферменту ревертази вони здатні синтезувати ДНК-копії в ході зворотної транскрипції. Ці ДНК-копії здатні вмонтуватися в геном клітини. Інтегрована копія називається провірусом. Деякі ретровіруси, відомі як активно трансформуючі віруси, високо онкогенні. Вони викликають неопластичні захворювання в заражених ними тварин. У культурі клітин ці віруси викликають трансформацію клітин, яка протікає з високою ефективністю. Близько 20 таких вірусів було виділено з пацюків, мишей, мавп, кішок, курчат і індиків (наприклад, віруси саркоми Харвея і саркоми Малони виділені з пацюків і мишей). Крім генетичної інформації, необхідної для своєї власної реплікації, ці віруси несуть специфічні гени, які називаються онкогенами, які відповідальні за їх здатність викликати ракову трансформацію. Зараз відомо близько 15 генів one, включаючи ген src вірусу саркоми Рауса, який уражає курей, ген mos вірусу саркоми мишей і ген ras вірусу саркоми пацюків.

Недавні дослідження показали, що онкогени гомологічні по деяких послідовностях ДНК нормальних кліток ссавців, не інфікованих ретровірусами. Це відкриття лежить в основі двох важливих гіпотез, що відносяться до виникнення раку на клітинному рівні. За однією з цих гіпотез онкогени пішли від гомологічних генів, які є у нормальних клітинах. У рамках іншої гіпотези ракова трансформація є наслідком аномальної експресії нормального гена. Остання може спостерігатися не тільки у випадку трансформації, викликаної вірусами, але і при інших формах раку.

Додатковим підтвердженням гомології між онкогенами і послідовностями нормальних кліток служить і той факт, що вони, як правило, кодують аналогічні білки. Наприклад, онкоген вірусу саркоми Рауса кодує тирозиню-специфічну кіназу. Цей білок являє собою фосфопротеїн молекулярної маси 60000. Такий же білок виділяється і з нормальних клітин курчати, хоча в цих клітинах його кількість у 100 разів менше, ніж у ракових. Використання клонуваннях фрагментів онкогенів в експериментах по ДНК-гібридизації виявило гомологію між геном ras вірусу саркоми Харві і геном із клітин карциноми сечового міхура людини. Аналогічні результати отримані для гена rasк вірусу саркоми Кірштейна і відповідного гена з клітин карциноми легені. Зараз вважається загальновизнаним, що онкогени утворились в результаті вбудовування мряк, деяких клітинних генів у геном ретровірусів.

3.3 Клонування

Клонування – "одержання ідентичних нащадків за допомогою безстатевого розмноження" По-іншому визначення клонування звучить так "Клонування - це процес виготовлення генетично ідентичних копій окремої клітини або організму". Тобто ці організми схожі не тільки зовні, але і генетичний код, закладений у них, однаковий.

Мабуть, одним з найбільш яскравих досягнень генетики за останній час є експеримент по клонуванню вівці, успішно завершений в лютому 1997 року вченими Рослінського університету в Шотландії під керівництвом Яна Вілмута. Подібні експерименти по клонуванню тварин проводилися і раніш: ще в 70-і роки професорові Гердону з Оксфордского університету вдалося здійснити пересадження ядра й у такий спосіб клонувати жаб, у 1995 році були клоновані пацюки, проводилися експерименти з іншими ссавцями з тією відмінністю, що замість клітин молочної залози використовувалися клітини ембріона. Колін Стюарт, відомий генетик, який працює в Лабораторії дослідження ракових захворювань у Меріленді США, вважає, що успіх Вілмута багато в чому обумовлений тим, що йому удалося виріши проблему відторгнення ядра донорською клітиною, створивши для ядра необхідну живильну оболонку.

Успіх клонування ссавців не залишає сумнівів у тім, що подолання технічних труднощів, зв'язаних із клонуванням людини, - лише справа часу. У зв'язку з цим виникає безліч питань етико-правового характеру, які варто розглянути докладніше.

Думки вчених по питанню дозволу клонування людини розділилися. Сам Ян Вілмут вважає, що клонування людини абсолютно неприпустимо, його французький колега Жан-Француа Матії переконаний у необхідності того, "щоб ООН розробила спеціальні міжнародні обов'язкові норми по біоетиці, враховуючі останні досягнення науки, аж до внесення доповнень у Декларацію прав людини". Саймон Фішел, науковий директор клініки в Ноттінгемі, навпроти, вважає, що "у багатьох відносинах клонування може привести до величезних переваг". З цією ідеєю згодний, наприклад, і російський академік Струнніков.

У Європі вже є законодавча основа для заборони клонування людини - недавно Рада Європи схвалила Конвенцію по правах людини і біомедицині, у яку потрібно буде внести лише деякі доповнення. Цей документ накладає строгі обмеження на можливі зловживання досягненнями медичної і біологічної науки, у квітні 1997 року був відкритий до підписання 40 країнами - членами Ради Європи. У Великобританії прийнятий у 1990 році закон "Про запліднення й ембріологію" забороняє клонування людини з використанням клітин ембріона.

Суперечки з приводу заборони клонування ледве було не привели до згортання проекту Вілмута, але вченим удалося відстояти результати своєї роботи і продовжити дослідження.