Гарвардский профессор Джордж Черч — один из самых известных ученых в мире, вдохновитель программы «Геном человека», куратор сотен биотехнологических стартапов и собственного института. В списке его проектов лишь один вызывает серьезные сомнения коллег — компания Colossal Biosciences, пресс-релизы которой время от времени сотрясают информационное пространство. Но главную сенсацию компания собирается представить через несколько лет — живого мамонтенка, «воскрешенного» с помощью генной инженерии.
Слон арктической породы: как ученые собираются «воскресить» мамонта
Уже через несколько лет биологи обещают показать первого живого мамонтенка, пока же они вывели мохнатых мышей и уверенно отбиваются от критических вопросов и возражений. А их проект «воскрешения» вымерших видов вызывает немало.
Shutterstock.com
Привлеченные таким анонсом инвесторы уже вложили в стартап более 10 млрд долларов, хотя гарантированных путей извлечения дохода не просматривается. Да, ряд экспертов лоббирует введение «квот биоразнообразия» — подразумевается, что компании и государства, деятельность которых вредит разнообразию живой среды, обяжут финансировать проекты, направленные на сохранение вымирающих видов (например, Colossal), — однако надеяться на это вряд ли стоит. Также можно продавать технологии, разработанные в ходе экспериментов по рождению мамонтят, для чего при компании уже запущено несколько дочерних стартапов.
Но даже если Colossal Biosciences выйдет на прибыль, ученые сомневаются, что заявленная Черчем громкая цель в принципе достижима. Спустя тысячи лет ни одна мамонтовая клетка не годится для клонирования. Значит, заключают критики, вымерший вид придется воссоздавать из другого, живого. А такое...
Невозможно!
В отличие от пресс-релизов и презентаций, в официальных документах Colossal слова «мамонт» и «воскрешение» почти не используются. Подчеркивается, что задача компании заключается не в воссоздании животных из прошлого, а в «восстановлении экологической роли вымерших видов в их естественной среде». Иначе говоря, планируется получение организма, который в нынешней тундре займет ту же нишу, что и покрытые шерстью великаны в тундростепи ледникового периода. Это будет не мамонт, но его функциональный аналог — холодоустойчивый слон «арктической породы». То, что некоторые его черты будут заимствованы у древних родственников, прекрасно адаптированных к такой среде, лишь удачное (и выгодное с точки зрения пиара) совпадение.
Геном мамонтов указывает на целый набор особенностей, которые пригодятся будущим арктическим слонам. Группа Эрионы Хисолли, ведущей этот проект в Colossal, сравнила более 120 образцов ДНК слонов и мамонтов и отобрала 85 генов, функциональная роль которых понятна и связана с приспособлением к холоду. Они отвечают за метаболизм липидов и жирных кислот, рост густой и длинной шерсти, накопление подкожного жира, размеры тела и ушей. Теперь ученые планируют изменить соответствующие гены слона, «подогнав» их под мамонтовые. Но редактирование 85 генов сразу? Это же технически...
Недоступно!
В последние годы появились довольно точные методы генной модификации. Однако они по-прежнему далеки от совершенства, и внести нужные изменения в правильном участке ДНК удается не всегда. Поэтому биологи обычно делают по одной правке за раз, на каждом шаге перепроверяя результат. Но в случае арктических слонов речь идет о 85 модификациях сразу, причем у животных, беременность которых длится почти два года. Трудно представить, сколько времени потребуется на такую грандиозную работу.
Однако в Colossal готовы развеять и эти сомнения. Вместо живых слоних для развития эмбрионов будет использоваться искусственная матка. А чтобы сократить число итераций, следует доработать методы мультиплексного редактирования, которые позволят вносить в геном много изменений одновременно.
Необходимость решения этой задачи и привела к рождению мохнатых мышей, геном которых несет целый набор модификаций, добавленных за один сеанс. Ученые отредактировали сразу семь генов, обеспечивших появление длинной волнистой шерсти, вьющихся вибрисс и т.д. На мышах удалось проверить разные подходы к мультиплексному редактированию и достичь довольно приличной результативности.
Мохнатые мыши не новость: существуют породы и линии, которые несут часть мутаций, использованных в Colossal. Но на сей раз изменений внесено сразу много, и получены они целенаправленно.
«К тому же они оказались чудовищно милыми», — добавляет Элизабет Шапиро, возглавляющая проект. Пушистые зверьки и вправду умилительны, но тут возникает новое возражение. Ради чего все это? Просто для забавы? Это попросту...
Недопустимо!
Последние мамонты вымерли 4-5 тысяч лет назад, и сегодня для них даже места не осталось. Естественной средой обитания древних гигантов были обширные арктические тундростепи последнего ледникового периода — невероятно изобильные экосистемы, которые часто сравнивают с африканской саванной.
Тундростепи были исключительно разнообразны. По некоторым подсчетам, на каждый квадратный километр здесь приходилось по мамонту, не считая бизонов, лошадей, оленей и других травоядных.
Мамонты отчасти создавали их сами, обеспечивая удобрение и быстрый оборот биомассы. Коллапс, который уничтожил этот ландшафт, произошел именно с исчезновением северных гигантов. Как знать, может, если вернуть животных обратно, то возродятся и экосистемы прошлых эпох? Недаром на сайте Colossal история «воскрешения мамонтов» начинается с 1988 года, когда в Якутии заработала Северо-Восточная научная станция РАН.
В 2018 году Черч побывал тут вместе с Эрионой Хисолли. Их главной целью был местный «Плейстоценовый парк» — природный заказник, где команда эколога Сергея Зимова пытается воссоздать древнюю тундростепь за счет интродукции подходящих современных видов. Сегодня здесь уже обитают олени и бизоны, овцебыки, лоси и другие копытные, а в будущем могут появиться и арктические слоны. Ученые надеются, что животные вернут тундре былое изобилие. К тому же, вытаптывая снег, они помогут почве лучше промерзать и замедлят таяние мерзлоты.
Но для достижения заявленных целей вовсе не обязательно возиться с огромным мамонтовым проектом: занять те же экологические ниши способны и другие виды, даже неродственные вымершим. Например, в «Плейстоценовом парке» живет немало верблюдов, которые отлично себя чувствуют, выкапывая растительность из-под снега и удобряя грунт.
Если нас действительно волнует судьба тундры, можно обойтись без громких сенсаций с созданием «мамонтовых мышей» и самих мамонтов. Требуется работа более приземленная и скучная, не сулящая особого внимания инвесторов и прессы, — работа, заниматься которой в Colossal как будто не спешат. И пожалуй, главная претензия к проектам «воскрешения» заключается именно в этом.