Juli 2016 är 20-årsjubileet för födelsen av det första klonade däggdjuret - det berömda fåret Dolly, som har blivit en genetisk kopia av sin givarmamma. Det som nyligen verkade vara ett science fiction-ämne har blivit en riktig del av vetenskapliga och tekniska framsteg. Dagens utveckling av genteknik har lett till övergången från sensation till vanligt vardagsliv, när alla kan få en kopia av nästan alla djur - om de naturligtvis har de nödvändiga medlen.
16 år i frysen
Sedan 2005 har Sydkoreas Sooam Biotech Foundation for Biotechnology Research varit det mest kända kommersiella djurkloningsföretaget. Företagets specialister hävdar att de under denna tid lyckats odla mer än 700 exemplar av hundar och andra djur.
2009 skedde kloning av en manlig herde vid namn Trakr, som tillhörde den före detta kanadensiska polisen James Symington, här. Hunden blev berömd för att ha hittat många människor under spillbrottet i World Trade Center efter terrorattacken den 11 september 2001 - och åtta år senare döde han från effekterna av förgiftning med giftiga gaser under arbetet med ruinerna.
Sponsorer betalade alla utgifter, som uppgick till 144 tusen dollar.
Forskare lyckades odla flera embryon från Trekras genetiska material, de placerades i skötseln av en surrogatmoderhund. Under graviditeten dog den heroiska hundfadern. Fem valpar föddes på en gång, en av dem hette Deja Vu av en tidigare polis.
2015, vid samma centrum, klonades hunden 12 dagar efter hennes död.
Kampanjvideo:
Boxhunden Dylan bodde i familjen Lara och Richard Remde från Yorkshire (Storbritannien) och dog av en hjärtattack. Hans kropp placerades tillfälligt i kylskåp, varefter ägarna vände sig till sydkoreanska specialister.
Sooam Biotech har justerat klonerna för att dyka upp den 26 december, Dylans födelsedag. Bara i fallet, flera embryon odlades och placerades i skötterna av surrogatmoderhundar på en gång. En valp föddes faktiskt den planerade dagen, den andra tre dagar senare. Kostnaden för kloning kostade paret 100 tusen dollar.
Forskarna förklarade att en och en halv vecka i frysen hade liten effekt på det genetiska materialets egenskaper. Som ett exempel på en mycket allvarligare period gavs fallet med att erhålla kloner från musens celler, efter döden, i en frys vid en temperatur av -20 ° C i 16 år.
40 procent framgång
Icke desto mindre påpekade arbetarna vid Sooam Biotech Foundation i skriftliga förklaringar för dem som vill klona ett husdjur och inte vet hur de ska göra det i den första punkten att chanserna att ta genetiskt material av hög kvalitet är mycket större under djurets liv. Hunden eller katten måste föras till veterinären för att skära en liten (ungefär åtta millimeter i diameter) hudbit från buken. Det ska placeras i en frysbox (som en behållare med flytande kväve) och skickas till Sooam Biotech Clinic.
Vid dödsfall ska djurets kropp förpackas i våta handdukar som förhindrar uttorkning och placeras i frysen. Så många prover av genetiskt material som möjligt bör skickas till kloningscentret för att öka sannolikheten för ett framgångsrikt resultat.
Den första uppgiften för Sooam Biotech-biologer är att hitta celler som är lämpliga för ytterligare åtgärder. De placeras i ett näringsmedium och inom 1-2 veckor är de klara för kloning.
Sedan kommer det stadium som många människor fördömer klinikpersonalen. Specialister startar operationer på två djur från barnkammaren som finns på kliniken. En av dem kommer att vara en äggdonator, den andra är en surrogatmor. Dessa hundar eller katter kan endast användas en gång, deras ytterligare öde är tveksamt. Företagets anställda försäkrar att djuren sedan hålls under goda förhållanden tills de dör naturligt.
Med hjälp av en laser görs ett snitt i ett av djuren och äggstockarna tas bort för att samla ett eller flera ägg. De hamnar i ett laboratorium, där med hjälp av ett mikroskop och en ultrakänslig robotarm tas en kärna bort från varje ägg, som ersätts av kärnan i en cell som ska klonas.
Sedan utsätts det förnyade ägget för en svag elektrisk chock, vilket resulterar i fusionen av den nya kärnan med givarcellen.
En sådan cell införs i livmodern till ett andra djur, en surrogatmor. Fyra veckor senare bekräftar Sooam Biotech att hon är gravid - eller att hela cykeln upprepas. Enligt forskare är graden av framgångsrik kloning drygt 40%.
Ny klonfabrik
Som svar på en förväntad ökning av order öppnar Sooam Biotech en ny kommersiell djurkloningsanläggning i Kina. De viktigaste riktningarna för hennes framtida verksamhet har redan fastställts: reproduktion av husdjur, husdjur, tävlingshästar, servicehundar och sällsynta hotade djur och fåglar. Företagets drift kommer att börja 2017, det ligger i staden Tianjin, beläget i den nordöstra delen av landet.
Byggandet av fabriken kommer att kosta 200 miljoner yuan (cirka 30 miljoner dollar). Förutom forsknings- och produktionsanläggningar planeras det att öppna ett museum för turister och en bank med genetiska material. Enligt författarna till projektet från Sooam Biotech kommer upp till 100 tusen embryon att odlas på den nya fabriken om året, och i framtiden kan denna siffra öka flera gånger.
Dessutom kommer företaget att genomföra ett projekt som påverkar Kina: s statliga intressen - kloning av högkvalitativa kor i syfte att ytterligare skapa ett stort antal besättningar som gör det möjligt för landet att komma in på världsmarknaden för nötkött.
Två order på två år
Öppningen av en fabrik i Kina bör bidra till att lösa det största problemet med modern kommersiell kloning - att minska dess kostnader.
Det var just på grund av de höga priserna för tjänster som det kaliforniska företaget Genetic Savings & Clone stängde 2006, och erbjuder kunderna att skapa kopior av sina favoritkatter. Den första av dem klonades av företagets specialister 2001. Kattunge-flickan fick namnet Sisi (från de första bokstäverna i de engelska orden Carbon Soru - "exakt kopia"). För hennes födelse användes 87 embryon, och i endast ett fall var kloning framgångsrikt. Sisi hade inga hälsoproblem, efter några år blev hon själv mamma efter att ha fött tre kattungar.
Men experter uppmärksammade vissa omständigheter. För det första matchade färgen på det klonade djuret inte helt färgen på den biologiska mammas päls. Och för det andra skilde sig Sisis karaktär också från kattens temperament, från vilket det biologiska materialet togs. Företagets anställda drog slutsatsen att kloning inte garanterar en fullständig matchning, eftersom både utseendet och karaktären hos en levande varelse bestäms inte bara av uppsättningen gener, utan också av miljöns inflytande.
Ändå meddelade företaget Genetic Savings & Clone 2004 godkännande av beställningar för kloning av katter, kostnaden för tjänsten var 50 tusen dollar. Men under de kommande två åren slutförde företagets specialister bara ett par beställningar. Till och med prisminskningen till $ 32 000 hjälpte inte - företaget gick i konkurs, och flera fler företag i USA meddelade att sådana projekt skulle avbrytas.
Den kinesiska klonfabriken, utformad för hundratusentals verksamheter per år, kommer utan tvekan att bidra till att sänka deras kostnader - och därmed öka antalet kunder. Det är sant att detta hittills är en fråga om det nära, men fortfarande framtiden.
Återfödelse av mammuter och dinosaurier?
Beställningar för reproduktion av sällsynta och utrotade djur, som kan komma från vetenskapliga och miljöorganisationer, verkar vara mycket mer lovande.
Till exempel i Spanien 2009 föddes en klonad företrädare för underarter av bergsget, Bucardo, och försvann helt år 2000, när den sista kvinnan som heter Celia dog. Forskare vid jordbruksforskningscentret tog några millimeter av Celias hud innan hon dog och bevarade den. Det genetiska materialet användes för att skapa embryon, som placerades i livmodern hos kvinnliga vilda getter från andra underarter. Av 439 embryon implanterades 57, och endast en get födde en kvinnlig bucardo. Det klara provet dog sju minuter efter födseln på grund av problem med andningsorganen.
Trots det uppenbara misslyckandet är det uppenbart att endast med hjälp av sådana operationer kan de utrotade djuren återupplivas. För närvarande arbetar många forskare aktivt i denna riktning. I synnerhet undersöker ornitologer om kloning kan utföras i de fall då det genetiska materialet tas från fyllda fåglar. Nya experiment visar uppmuntrande resultat - de senaste molekylärbiologiska teknikerna gör det möjligt att isolera och reproducera en fågelns DNA från bitar av hud från en fylld fågel.
Detsamma gäller för gamla utrotade djur - mammuter eller dinosaurier. Den teoretiska möjligheten att återge dem finns. Under 2015 lyckades forskare vid Harvard University modifiera flera elefantceller för att matcha deras DNA-struktur med mammutceller extraherade från permafrost. Detta är ett viktigt steg mot ytterligare kloning av bruna jättar.
Återupplivningen av utrotade djur eller skapandet av individer med givna egenskaper får bara styrka. Men alla biologer förstår: det är dessa processer som nu är i framkant inom vetenskapen och bidrar till lösningen av de mest brådskande teoretiska och tillämpade problemen.
Anastasia BABANOVSKAYA
