Вы не поверите, из чего ученые научились клонировать животных

Уверен, вы удивитесь, если я скажу вам, что обычные продукты метаболизма могут спасти носорогов, тигров и черепах от вымирания. На первый взгляд это звучит как шутка, но биологи всерьез работают над проектом, который называется… «Зоопарк какашек».


Цель научной программы — использовать клетки из экскрементов животных, чтобы восстановить генетическое разнообразие вымирающих видов. Разберемся, как это работает!

Какашки как сокровищница генов

Каждый раз, когда животное ходит по-большому, оно производит не только отходы. В продуктах метаболизма присутствуют еще и клетки, которые отслоились от стенок кишечника. И самое важное — пока «материал» свежий, клетки организма вполне себе живые. Ученые Оксфорда сумели успешно выделить биоматериал из помета мышей и слонов, а потом размножить эти клетки в лабораторных условиях.



Следует отметить: идея глубоко поковыряться в какашках братьев наших меньших посетила ученых вовсе не от хорошей жизни. Исследователей очень беспокоит проблема генетического разнообразия, особенно среди исчезающих видов животных.

Тут, видимо, нужно сделать небольшое пояснение. Генетическое разнообразие — это «разные версии» генов внутри вида. Чем больше вариантов, тем выше шансы, что популяция переживет болезни или изменение климата.

Однако есть одно большое но: многие современные популяции слишком малы, следовательно, и гены в них присутствуют «однообразные». Поэтому клетки из навоза — это отличный способ внедрить в ДНК того или иного вида новые варианты, даже если самих этих животных уже слишком мало.

Надо сказать, что проект «Зоопарк какашек» уже сделал первые, но серьезные шаги. Команда профессора Сюзанны Уильямс уже научилась выращивать клетки из экскрементов в лаборатории. Это похоже на то, как из семечка выращивают дерево: клетки помещают в питательную среду, обрабатывают антибиотиками (чтобы убить бактерии) и наблюдают за их ростом. Пока успехи есть, но до создания целого животного еще далеко.

Магия науки поражает

Идем дальше. Если «навозные» клетки удается вырастить, то их вполне можно использовать для клонирования. Каким образом? Ученые берут ядро клетки (где хранится ДНК) и пересаживают его в яйцеклетку другого животного. После электрического импульса эмбрион начинает развиваться, и его подсаживают суррогатной матери. Так, в 2020 году клонировали черноногого хорька — вида, который считался вымершим!



А есть еще один метод, который вообще на грани фантастики. Можно превратить «навозные» клетки… в половые: сперматозоиды и яйцеклетки. На мышах этот способ точно работает, ученые проверяли неоднократно. Исследователи «перепрограммируют» клетки, заставляя их стать «универсальными», а затем направляют в нужное русло. Если технология сработает для редких видов, потомство можно будет получить даже без встречи самца и самки.

При этом клетки из навоза замораживают при -196 °C. Так они могут храниться десятки лет, как «резервная копия» ДНК. Например, организация Revive & Restore мечтает вернуть странствующего голубя и шерстистого мамонта, используя подобные технологии. Но тут есть нюанс: даже идеально сохраненные клетки бесполезны, если нет знаний, как их оживить и превратить в эмбрион. Например, для мамонта потребуется суррогатная слониха.

Впрочем, ученые хотят пойти еще дальше: они не просто скопируют гены, но и улучшат их. С помощью CRISPR (технологии редактирования ДНК) можно удалить мутации, вызывающие болезни, или добавить гены, повышающие устойчивость к изменениям климата.

Например, у снежных барсов часто встречаются наследственные заболевания из-за близкородственного скрещивания. Редактирование генов могло бы это исправить. Правда, такие эксперименты пока проводятся только в лабораториях, а выпуск «модифицированных» животных в природу вызывает споры.

А стоит ли игра свеч?

Собрать клетки из навоза — только полдела. В экскрементах полно бактерий, которые мешают. Ученые промывают образцы, разбавляют их и обрабатывают антибиотиками. Но даже после этого клетки могут не прижиться.



Далеко не все специалисты поддерживают идею «зоопарка какашек».


— Пол Де Орнеллас (Всемирный фонд дикой природы).

С ним полностью согласен доктор Дэвид Яховски. Он считает, что, даже если мы создадим новых животных, им попросту будет негде жить, ведь среда обитания разрушается с катастрофической скоростью.

Впрочем, наиболее трезвомыслящие исследователи считают, что нужен своего рода компромисс, который сочетает и традиционные, и новые методы. Рианнон Болтон из Честерского зоопарка уверена: «Нужно и лечить, и предотвращать». Например, пока одни ученые собирают навоз в дикой природе, другие восстанавливают заповедники.

А проект по спасению северного белого носорога уже сочетает в себе оба подхода: яйцеклетки получают из тканей умерших особей, а суррогатными матерями становятся южные белые носороги.

Следует понять, что спасение видов через навоз — это ни разу не панацея. Даже если технологии сработают, возникнут вопросы: кто будет решать, какие виды спасать? Не приведет ли клонирование к созданию «зоопарков будущего», где животные живут только в неволе? А как быть с хищниками, которым нужна огромная территория?

Поэтому ученым надо быть осторожными. У исследователей не должна создаться иллюзия, что проблема сохранения видов решена. Возможно, реальный ответ — это разумный баланс: используем науку для критических случаев, но основную энергию направляем на защиту экосистем.