Ученые приблизились к идее воскрешения вымерших видов

Даллас - место, где вымерших животных скоро можно будет вернуть к жизни. По крайней мере, к этому стремятся ученые. Внешне - серое одноэтажное здание в офисном парке рядом со стоянкой для грузовиков, а внутри – ряды инкубаторов и микроскопов.

Бет Шапиро - главный научный сотрудник Colossal. Исследователь и ее команда пытаются совершить прорыв на грани научной фантастики - возродить дронта, птицу, которая вымерла более трех веков назад.

Группа ученых работает над возвращением вымерших животных, и эта идея становится ближе, чем когда-либо, благодаря недавним достижениям в области редактирования генов.

Зачем дронту возвращаться?

Шапиро, одна из ведущих мировых экспертов по поиску и расшифровке штаммов генетического материала давно исчезнувших животных. На сегодня она сделала больше, чем кто-либо другой, чтобы раскрыть секреты дронта - нелетающего символа вымирания, который вдохновил целые поколения на защиту все еще живых видов от исчезновения.

Совсем недавно ученая не понимала, зачем дронту нужно возвращаться. Как и многие скептики идеи «возрождения вымирания», она когда-то считала, что нет смысла возвращать вымершее животное, у которого нет дома.

Но сейчас Шапиро пересмотрела свои взгляды. В прошлом году она взяла отпуск в университете, чтобы стать главным научным сотрудником в Colossal - бионаучной фирме из Далласа, которой выделено 435 миллионов долларов на поиск инновационного возрождения вымерших видов.

«Поскольку мир меняется и технологии меняются, мы, ученые, должны адаптироваться», — сказала она, надевая лабораторный халат поверх другого недавнего изменения — татуировки дронта на руке.

Для Шапиро дело не только в дронте. По ее словам, научные прорывы, которые она надеется совершить, могут не только возродить вымершие виды, но и спасти животных, находящихся на грани сегодня.

Тем не менее, берясь за эту работу, Шапиро по-прежнему размышляет над некоторыми из тех же вопросов, которые у нее были как у критика: не только о том, как с научной точки зрения вернуть эту работу, но и о том, как это сделать этично.

Вместо тележурналистики – в ученые

49-летняя Шапиро никогда не планировала вникать в тайны ДНК. Выросшая на северо-западе Джорджии, она поступила в Университет Джорджии с намерением стать тележурналистом. Но девятинедельная программа геологии и антропологии, во время которой она путешествовала по стране с посещением национальных парков, увлекла ее «копанием в грязи».

Выиграв стипендию Родса в Оксфорде, она присоединилась к лаборатории Алана Купера, пионера в совершенно новой области изучения древней ДНК.

«Он сказал: «Если ты присоединишься к моей лаборатории, ты можешь поехать в Сибирь». И я подумала: «Звучит как отличная возможность», — вспоминает исследователь.

Вместо того, чтобы изучать вымерших животных, анализируя форму их скелетов, как это делают традиционные палеонтологи, исследователи древней ДНК прочесывают пыльные музеи в поисках образцов и отдаленную тундру в поисках костей, из которых можно извлечь штаммы генетического материала и разгадать секреты того, как жили и развивались доисторические существа.

Все это время Шапиро искала богатые ДНК окаменелости в вечной мерзлоте и на тропических островах. Но один из ее первых больших прорывов произошел, когда она гуляла по залам Оксфорда.

«Каждый день, приходя в лабораторию, я должна была проходить мимо этого образца дронта. И эта птица все время была передо мной будто символ вымирания», — рассказала она.

Когда она хотела заручиться поддержкой музея Оксфорда в этой авантюре, то там ей ответили отказом.

Оксфордский образец, всем известный дронт, однако никто точно не знает, как и при каких обстоятельствах он был приобретен. В реальной жизни дронт вымер. После того, как голландцы поселились на его родине, острове Маврикий, в 17 веке, птице, которая откладывала только одно яйцо в год, вымерла менее чем за три десятка лет.

Но даже после смерти оставался вопрос: что именно это было? На протяжении веков никто не был уверен, к какому типу птиц относится дронт.

После того, как Шапиро доказала свою состоятельность в древней работе ДНК на других птицах, она убедила руководство музея позволить ей взять часть кости от ноги дронта. После изучения образца, она и ее коллеги пришли к выводу, что дронт — это большой, мутировавший голубь.

Как клонировать мамонта?

Для Шапиро древняя ДНК удовлетворила жажду приключений, позволив ей путешествовать в прошлое. Это был «способ быть своего рода исследователем, но в наше время», — сказала она.

Она выиграла стипендию Макартура и стала профессором в Университете штата Пенсильвания, а затем в Калифорнийском университете в Санта-Круз.

Всякий раз, когда она говорила с людьми о своей работе, они спрашивали одно и то же: «Означает ли это, что мы возвращаем к жизни вымершие виды».

Шапиро призналась, что «изначально довольно неохотно принимала эту идею возрождения». Но эта мысль, конечно, приходила ей в голову. Она провела семинар для выпускников в Санта-Круз по возрождению вымирания, чтобы изучить эту идею, и опубликовала книгу под названием «Как клонировать мамонта» в 2015 году.

Название ее книги обещает практическое руководство, но все не так: высокотехнологичная биология может принести пользу существующим видам, однако клонирование мамонта технологически невозможно, потому что никто еще в вечной мерзлоте не находил жизнеспособные клетки мамонта.

И даже если бы вымершее животное можно было вернуть, оно пришло бы в измененную среду, совершенно незнакомую для него.

«Нет никакого смысла возвращать дронта. Их яйца будут съедены так же, как они вымерли в первый раз», — сказала Шапиро в интервью Wall Street Journal через несколько лет после публикации своей книги.

Ее взгляды начали меняться во время написания книги и после встречи с генетиком из Гарварда Джорджем Черчем.

Его идея заключалась не в том, чтобы клонировать мамонтов как таковых, а в том, чтобы изменить геном его ближайшего родственника, азиатского слона. Используя новейшие инструменты редактирования генов, в том числе CRISPR, для внесения изменений в код ДНК, связанный с размером и формой бивня, длинной шерстью и другими средствами для адаптации к холоду, генетики смогли создать нечто похожее на мамонта.

«Я думала, что ученые никогда не смогут клонировать генетическую копию вымершего мамонта, как это сделали ученые с овечкой Долли, но это не так», - говорит Шапиро.

Когда Черч и Бен Ламм, предприниматель в сфере технологий, запустили Colossal в 2021 году, Шапиро все еще сомневалась в их затее. Как и для многих, пандемия коронавируса стала поворотным моментом в карьере Шапиро.

За этим последовал ряд личных перемен. Потрясения заставили ее задуматься о том, как она живет. В тихие моменты она начала все чаще задаваться вопросом: «Использую ли я каждую минуту своего дня и те таланты, которые у меня есть, и те возможности, которые у меня есть, чтобы сделать как можно больше?»

Возрождение вымерших?

В лаборатории Colossal в Далласе Шапиро наблюдает за тем, как один из ученых компании, Анна Кейт, исследует яйцо одного из ближайших живых родственников дронта, обыкновенного голубя.

Работая на одном из лабораторных столов, Кейт осторожно вставляет иглу в скорлупу, берет немного яичного белка, чтобы освободить место для небольшого окошка, которое она затем вырезала в верхней части яйца крошечными ножницами.

Отверстие обнажило паутину красных сосудов, встроенных в желток. Кейт ввела еще одну иглу и вытащила каплю крови, чтобы извлечь ключ к возрождению дронта — первичные половые клетки.

В эмбрионах птиц, людей и многих других организмов первичные половые клетки предназначены для того, чтобы стать сперматозоидами или яйцеклетками у взрослых особей. Colossal планирует извлечь и отредактировать эти клетки, используя ДНК живого голубя «в качестве холста» и вживляя в нее гены дронта. После этого команда Шапиро планирует ввести отредактированные клетки в циркулирующую кровь развивающегося эмбриона.

Птица, которая вылупится из этого яйца, будет обычным голубем, но с одним ключевым отличием: ее репродуктивные органы будут содержать ДНК дронта. Если все пойдет по плану, то потомство этой птицы будет дронтом.

«Мы не пытаемся сделать что-то, идентичное дронту. Мы пытаемся создать что-то, что способно вести себя как дронт на этом ландшафте каким-то ключевым, функциональным образом. То есть большая, нелетающая птица, которая бродит вокруг, ест фрукты и разбрасывает семена», - говорит ученая.

Помимо дронта Colossal планирует вернуть к жизни мамонта и тасманийского тигра, а вот тираннозавра Рекса, по словам Шапиро, возрождать не собираются.

«Когда вы говорите обычному человеку о возрождении мира, он сразу же думает «Парк Юрского периода. Но ДНК динозавров, которые умерли десятки миллионов лет назад, деградировала слишком сильно, чтобы ее можно было сшить обратно», - отмечает ученая.

Когда Colossal был запущен, у скептиков возникло множество вопросов: вытеснят ли вымершие животные современных? Смогут ли люди безопасно жить рядом с ожившими зверями размером с мамонта? И не лучше ли было бы потратить деньги на спасение исчезающих видов, которые все еще существуют?

Чтобы убедиться, что ее открытие не причинит вред воскрешенному виду, Шапиро прошлом году отправилась в поездку на Маврикий. Местные чиновники развеяли ее опасения по поводу отсутствия среды обитания, они показали ей огороженные участки, где дронты могут бродить в будущем.

Шапиро стремится использовать редактирование генов и другие технологии Colossal, чтобы помочь живым «двоюродным братьям» вымерших животных. Компания хочет исправить «вредные мутации» у находящихся под угрозой исчезновения розовых голубей, которые страдают от инбридинга, с помощью ДНК из музейных образцов. Опираясь на свою гигантскую работу, ее команда также хочет создать вакцину от вируса герпеса, который убивает слонов.

Оригинал статьи на английском тут.

Фото: The Washington Post