Как вымерших животных можно воскресить из мертвых

Миллионы лет назад тилацины, также известные как тасманские тигры, были широко распространены размером с американского койота исчезли с материка около 2000 лет назад. Они оставались в Тасмании до 1920-х годов, когда были убиты европейскими колонизаторами, которые видели в них угрозу для домашнего скота.

«Это было вымирание по вине человека — европейские поселенцы пришли в Австралию и жестоко уничтожили это животное», — говорит Эндрю Паск, генетик из Мельбурнского университета.

Паск возглавляет группу ученых, которые вместе с компанией Colossal Biosciences по борьбе с вымиранием стремятся воссоздать волкоподобное существо и вернуть его.

Благодаря недавним достижениям в области генетики, а именно появлению технологии редактирования генов Crispr-Cas9 , тилацин — не единственный потерянный вид, который мы вскоре сможем снова увидеть. Как работает наука о восстановлении вымирания и какие этические вопросы она поднимает?

В случае с тилацином первым шагом является секвенирование ДНК вымершего животного — генетической схемы, содержащейся в каждой отдельной клетке тела. Паск сделал это в 2017 году.

«Самое замечательное в тилацине то, что, поскольку он был таким важным сумчатым, каждый крупный музей хотел иметь его в своей коллекции, поэтому по всему миру есть сотни образцов, и некоторые из них отлично сохранились», — говорит Паск.

«Нашим образцом был ребенок, взятый из сумки его матери. Они застрелили маму и немедленно бросили ребенка в спирт, который сохраняет ДНК. Это был чудо-образец и святой Грааль для нас с точки зрения возможности действительно построить этот геном. ."

Хотя он в довольно хорошем состоянии, ДНК не полностью цела. Со временем под воздействием ультрафиолета и действия бактерий ДНК расщепляется на короткие фрагменты. Чем старше образец, тем мельче оставшиеся фрагменты, пока в конечном итоге не останется достаточно ( по этой причине нет никаких шансов вернуть динозавра ).

Это ставит ученых перед, казалось бы, невыполнимой задачей выяснить, как различные фрагменты ДНК сочетаются друг с другом — задача, сравнимая с сборкой огромной головоломки без полезной картинки на передней части коробки.

К счастью, маленькое сумчатое животное размером с мышь по имени даннарт смог предоставить чертеж.

«Мы нашли ближайшего живого родственника тилацина, которым был даннарт», — говорит Паск.

Дуннарты и тилацины имеют 95% общей ДНК, которая считается высоко консервативной, что означает, что она не сильно изменилась с течением времени.

«Мы секвенировали геном Даннарта и сравнили этот генетический код с нашим вымершим видом, затем мы наложили их друг на друга и нашли везде, где он отличался», — говорит Паск.

Однако знания ДНК животного недостаточно, чтобы вернуть его. Следующий этап головоломки включает в себя настройку генов даннарта, чтобы они соответствовали генам тилацина. Это можно сделать с помощью Crispr-Cas9 , метода редактирования генома, удостоенного Нобелевской премии.

«Мы начинаем с живых клеток Даннарта и начинаем редактировать все эти изменения, поэтому мы, по сути, проектируем или превращаем эту клетку Даннарта в живую клетку тилацина с хромосомами тилацина в ней», — говорит Паск.

Раньше редактирование генов не было достаточно продвинутым, чтобы можно было за один раз заменить все отличающиеся последовательности на ДНК тилацина. Предполагалось, что с учетом миллионов правок исследователи должны будут расставить приоритеты для наиболее важных последовательностей ДНК, что даст геном животного, который не будет точно таким же, как у вымершего. Паск считает, что в этом больше нет необходимости.

«Все эти технологии есть, но никто не делал этого в таком масштабе раньше, потому что технология редактирования ДНК была недостаточно хороша или достаточно быстра. были значительные инвестиции, чтобы попытаться заставить это работать».

После того, как у исследователей появится клетка тилацина, им все равно нужно превратить ее в развивающийся эмбрион, а затем имплантировать ее в матку живого близкого родственника. Если это звучит легко, то это не так. «У нас много работы, — говорит Паск.

«Мы уже создали сумчатые стволовые клетки, на что у нас ушло около пяти лет. Сейчас мы помещаем эти стволовые клетки в эмбрионы, чтобы посмотреть, сможем ли мы заставить их развиться в целое живое животное».

https://www.bbc.com/future/article/20230113-how-extinct-animals-could-be-brought-back-from-the-dead