Учёные из Университета Мельбурна объявили о старте амбициозного научного проекта. Они намерены возродить тасманийского сумчатого волка (тилацина), вымершего в 1930-х годах. По словам исследователей, исчезнувшее животное может быть воссоздано с использованием стволовых клеток и технологии редактирования генов, а в природу оно вернётся уже через 10 лет.
Рассказываем, как учёные хотят это сделать, и есть ли подобные проекты в России.
«Однажды вы снова увидите его в зарослях»
Изначально тилацин водился в материковой Австралии и на острове Новая Гвинея, но около 3 тысяч лет исчез оттуда и оставался только на острове Тасмания, что в 240 километрах от Австралии. Европейские поселенцы считали его опасным для овец и целенаправленно истребляли: за голову каждого убитого животного выдавалась премия. Последний сумчатый волк в дикой природе исчез в 1930 году, а в 1936-м в зоопарке умер последний тилацин, содержавшийся в неволе.
В 1999 году австралийцы объявили о начале программы по клонированию тасманийского волка. В распоряжении учёных есть заспиртованные щенки этого животного. Из них удалось извлечь фрагменты ДНК, правда, они оказались повреждёнными и непригодными для использования. Дело в том, что для клонирования необходим полный геном, а найти целую, не имеющую разрывов молекулу ДНК в мёртвых тканях невозможно. Точнее, теоретически это возможно (чудеса случаются), но пока учёным не удалось этого сделать.
Тем не менее в 2008 году стартовал второй проект по возрождению тилацина. Исследователи из Университета Мельбурна встроили фрагменты ДНК сумчатого волка в мышиный эмбрион. Это помогло им наблюдать работу генов. И вот теперь объявлено о партнёрстве с американской биотехнологической компанией Colossal Biosciences. Она готова предоставить грант в размере 10 миллионов долларов, что позволит международной команде из 50 учёных работать над проектом возрождения тилацина в комфортных условиях.
«Мы сможем сделать гигантский шаг вперёд в решении такой грандиозной задачи, как возрождение вымерших животных. Уверен, уже через 10 лет у нас может появиться первый живой детёныш тилацина, — говорит руководитель лаборатории комплексных исследований генетического восстановления сумчатого волка Эндрю Паск. — Наша конечная цель — вернуть этот вид в дикую природу, где он играл важную роль в экосистеме. Мы надеемся, что однажды вы снова увидите его в тасманских зарослях».
Как мышь может выносить волка?
Учёные хотят восстановить ДНК тилацина при помощи метода CRISPR, позволяющего редактировать геном. Сначала они создадут полный геном вымершего сумчатого волка и сравнят с геномом его ближайшего живого «родственника» — жирнохвостой сумчатой мыши. Потом возьмут половые и стволовые клетки этого вида мыши и изменят в них те участки ДНК, которые отличаются от таких же участков ДНК тилацина. Таким образом, в лаборатории будет воссоздана молекула с полной генетической информацией животного, исчезнувшего почти век назад.
Далее — процедура клонирования. Учёные подберут самку жирнохвостой сумчатой мыши, заменят ядро её яйцеклетки на ДНК тилацина и создадут эмбрион, который эта самка будет вынашивать как суррогатная мать. Конечно, тут возникает вопрос: как мышь может выносить детёныша волка, ведь у них большая разница в размерах? — но у биологов есть ответ на него. Все сумчатые рождаются очень крохотными, говорят они, так что это не станет проблемой.
Компания Colossal Biosciences, взявшаяся помогать австралийцам в возрождении тасманийского сумчатого волка, известна своими работами по редактированию ДНК и попытками клонировать мамонта. Один из её основателей — знаменитый генетик, профессор Гарварда Джордж Чёрч — не раз обещал вернуть мохнатых гигантов, уничтоженных человеком, в дикую природу. Он и предложил технологию, с помощью которой это можно сделать. Под руководством Чёрча уже проведена кое-какая работа: учёные вставили в геном клеток слоновьей кожи те гены мамонта, которые предположительно отвечают за типичные признаки этого животного — маленькие уши, толстый слой подкожного жира, длинную шерсть и бурый цвет. И клетки смогли пережить эту трансформацию. Как теперь уверяет руководство Colossal Biosciences, уже через 6 лет они смогут создать первых мамонтят, используя эмбрион слона и заменив в нём определённые гены.
А сможем ли мы его сберечь?
Американские исследователи работают с образцами тканей мамонта, найденного в 2018 году в Якутии. И если им удастся возродить это животное, жить оно будет, скорее всего, тоже в Якутии.
На северо-востоке этого региона с конца 1980-х реализуют уникальный научный проект — «Плейстоценовый парк». Его цель — восстановить так называемую мамонтовую тундростепь, которая когда-то кормила многомиллионные стада травоядных. Эта экосистема существовала во времена последнего оледенения и была в десятки раз более продуктивна, чем появившаяся на её месте лесотундра. Более 10 тысяч лет назад там обитали шерстистые носороги, бизоны, овцебыки, лошади, олени и, конечно же, мамонты. Все они питались травой и удобряли почву органикой в виде навоза.
Сейчас учёные вновь заселили эти земли некоторыми видами животных — якутскими лошадьми, северными оленями, лосями, зубрами, овцебыками и яками. И, разумеется, мечтают о том, чтобы туда вернулся мамонт. Именно «Плейстоценовый парк» должен получить первых мамонтят, выведенных в лабораториях компании Colossal Biosciences, если это получится сделать.
«Технически мы будем готовы принять мамонта через пять-семь лет, — рассуждал год назад директор “Плейстоценового парка” Никита Зимов. — Но даже если первый мамонт родится в это время, я категорически не хочу выпускать в Заполярье новорожденного младенца. Необходимо вначале сформировать небольшую популяцию, хоть несколько особей, и чтобы они достигли хотя бы подросткового возраста».
Одно из критических возражений против самой идеи возвращения мамонта в природу как раз в том и состоит, что одной-двум особям в ней нечего будет делать. «Для парка надо создавать разнополую популяцию, тут дело не ограничится одним милым мамонтёнком или пещерным медвежонком. Нужно иметь несколько сотен особей, генетически отличающихся друг от друга. Иначе будет происходить инбридинг, близкородственное скрещивание, и неизбежное вырождение», — отмечает доктор биологических наук Константин Северинов.
Но что говорить о сотнях мамонтов, если воссоздание одного является трудновыполнимой научной задачей? Для её решения нужно, чтобы совпало несколько маловероятных факторов. Даже если удастся найти неповреждённую ДНК или сконструировать её методами биоинженерии, придётся как-то извлекать яйцеклетку из живой слонихи, а затем, произведя с ней все необходимые манипуляции и оплодотворив, помещать обратно. И потом, держа кулачки, надеяться, что эмбрион не будет отторгнут (всё-таки это другой биологический вид!) и суррогатная мать-слониха сможет выносить плод. Наконец, нужно, чтобы мамонтёнок родился без дефектов и не умер в первые недели, чего тоже гарантировать нельзя.
Но имеет смысл задаться ещё одним вопросом. Каждый год по вине человека и его обширной деятельности с лица планеты исчезают сотни видов животных и растений, а ареалы и популяции тех, которые пока ещё существуют на ней, стремительно сокращаются. Почему бы нам не постараться для начала сохранить тех, кто ещё живёт рядом с нами? А то ведь, глядишь, и возрождённого мамонта уберечь не сможем.