Что потребуется, чтобы вернуть додо
На прошлой неделе биотехнологическая компания объявила о работах по «воскрешению» додо. Нелетающие птицы исчезли с острова Маврикий в Индийском океане в конце семнадцатого века и стали символом негативного воздействия человечества на мир природы. Может ли план действительно сработать?
Colossal Biosciences, базирующаяся в Далласе, штат Техас, привлекла инвестиции в размере 225 миллионов долларов США (включая средства от знаменитости Пэрис Хилтон), ранее объявив о планах по "оживлению" вымерших тилацинов, австралийских сумчатых, и созданию слонов с чертами шерстистого мамонта. Но планы Colossal зависят от огромных достижений в редактировании генома, биологии стволовых клеток и животноводстве, поэтому успех далеко не гарантирован.
«Невероятно здорово, что есть такие деньги», — говорит Томас Дженсен, клеточный и молекулярный репродуктивный физиолог из Колледжа Уэллс в Авроре, Нью-Йорк. «Я не уверен, что конечная цель, к которой они стремятся, — это что-то суперосуществимое в ближайшем будущем».
Радужные голуби
План Colossal начинается с ближайшего живого родственника дронта, никобарского голубя с радужным оперением (Caloenas nicobarica). Компания планирует изолировать и культивировать специализированные первичные зародышевые клетки (ПЗК), которые производят сперматозоиды и яйцеклетки, из развивающихся никобаров. Ученые Colossal отредактировали последовательности ДНК в PGC, чтобы они соответствовали последовательности дронтов, используя такие инструменты, как CRISPR. Затем эти отредактированные гены PGC будут вставлены в эмбрионы суррогатных видов птиц для создания химерных животных — тех, у кого есть ДНК обоих видов, — которые производят яйца и сперму, подобные дронтам. Из них потенциально может получиться что-то, напоминающее дронта (Raphus cucullatus).
Чтобы отредактировать PGCs никобарского голубя, ученым сначала необходимо определить условия, которые позволяют этим клеткам процветать в лаборатории, говорит Чжэ Йонг Хан, специалист по репродукции птиц из Сеульского национального университета. Исследователи сделали это с цыплятами, но потребуется время, чтобы определить подходящие условия культивирования, которые подходят для PGC других птиц.
Более сложной задачей будет определение генетических изменений, которые могут превратить никобарских голубей в дронтов. Команда, включающая Бет Шапиро, палеогенетика из Калифорнийского университета в Санта-Круз, которая консультирует Colossal по проекту дронта, секвенировала геном дронта, но еще не опубликовала результаты. У дронтов и никобарских голубей был общий предок, который жил от 30 до 50 миллионов лет назад, сообщила команда Шапиро в 2016 году. Сравнивая ядерные геномы двух птиц, исследователи надеются выявить большинство изменений ДНК, которые отличают их друг от друга.
Информация от крыс
Том Гилберт, биолог-эволюционист из Копенгагенского университета, который также консультирует Colossal, ожидает, что геном дронта будет высокого качества — он взят из музейного образца, который он предоставил Шапиро. Но он говорит, что найти все различия ДНК между двумя птицами невозможно. Древние геномы собраны из коротких последовательностей деградировавшей ДНК, поэтому в них полно неизбежных пробелов и ошибок. А исследование, которое он опубликовал в прошлом году, сравнивая геном вымершей крысы с острова Рождества (Rattus macleari) с геномом норвежской бурой крысы (Rattus norvegicus), предполагает, что пробелы в геноме додо могут находиться в тех самых участках ДНК, которые больше всего изменились с тех пор. как его родословная отделилась от никобарских голубей.
Даже если бы исследователи могли определить каждое генетическое различие, внести тысячи изменений в PGC было бы непросто. «Я не уверен, что это осуществимо в ближайшем будущем», — говорит Дженсен, чья команда сталкивается с трудностями при внесении единственного генетического изменения в геномы перепелов.
Сосредоточение внимания только на подмножестве изменений ДНК, таких как те, которые изменяют последовательности белков, может сократить количество необходимых правок. Но до сих пор не ясно, получится ли из этого что-то похожее на дикого дронта, говорит Гилберт. «Меня беспокоит то, что Пэрис Хилтон думает, что получит додо, похожего на дронта», — говорит он.
По словам Дженсена, еще одной проблемой будет необходимость найти крупную птицу, такую как эму (Dromaius novaehollandiae), которая может выступать в качестве суррогата. «Яйца дронтов намного, намного больше, чем яйца никобарских голубей, вы не сможете вырастить додо внутри яйца никобарских голубей».
Куриные эмбрионы довольно восприимчивы к PGC от других птиц, и команда Дженсена создала химерных цыплят, которые могут производить перепелиную сперму — попытки получить яйца до сих пор не увенчались успехом. Но он считает, что будет гораздо сложнее перенести PGC — особенно сильно отредактированные гены — от одной дикой птицы к другой.
Сохранение благо?
Генеральный директор Colossal Бен Ламм признает наличие этих препятствий, но утверждает, что они не являются непреодолимыми. Он добавляет, что работа по борьбе с вымиранием дронтов поможет в усилиях по сохранению других птиц. «Это принесет много новых технологий в область сохранения птиц», — соглашается Дженсен.
Викаш Татайя, директор по охране Маврикийского фонда дикой природы в Вакоа-Феникс, также с энтузиазмом относится к тому вниманию, которое может привлечь к "восстановлению" вымерших дронтов. «Это то, что мы хотели бы принять», — говорит он.
Но он отмечает, что хищники, которые угрожали додо в семнадцатом веке, не исчезли, в то время как большая часть его среды обитания исчезла. «Вы должны спросить, — говорит он, — если бы у нас были такие деньги, не лучше ли было бы потратить их на восстановление среды обитания на Маврикии и предотвращение вымирания видов?»
Портал «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru