Трещина в мироздании - Дженнифер Даудна

Пока одни ученые размышляют над созданием с помощью CRISPR мутантных существ, которых никогда прежде не существовало, другие исследователи хотят применить эту технологию для воссоздания реальных животных, населявших Землю в прошлом, но сегодня уже не существующих: эту область исследований назвали возрождением вымерших видов. Сама идея возникла за несколько десятилетий до изобретения CRISPR, и редактирование генома – лишь один из способов, с помощью которых ее можно попробовать воплотить. В тех случаях, когда признаки какого-то вымершего вида присутствуют в его ныне живущих видах-потомках, с помощью селекции можно вывести животное, похожее на вымерший предковый вид. Эту стратегию пытаются применить в Европе, чтобы воссоздать тура[170] (дикого быка, вымершего в начале XVII века), а также на Галапагосских островах – для возрождения вида слоновых черепах с острова Пинта, последняя представительница которых умерла в 2012 году.

В тех случаях, когда ткани вымерших животных хорошо сохранились, есть еще один подход – клонирование. К примеру, дикий пиренейский козел вымер в 1999 году, однако благодаря криогенной консервации фрагментов кожи, взятых у последней живой особи, испанским ученым удалось вживить генетический материал животного в яйцеклетку домашней козы (такую же процедуру использовали при клонировании овечки Долли в 1996 году). В результате родился козленок – и это было первое в истории рождение вымершего животного (хотя, к сожалению, новорожденный козленок умер уже через несколько минут после появления на свет)[171]. Подход, основанный на клонировании, используют российские и южнокорейские ученые в надежде возродить шерстистых мамонтов[172], используя ткани этих животных, найденные на северо-востоке России[173].

Но CRISPR делает возможным еще один способ воскрешения исчезнувших видов – похожий на вымышленный процесс возрождения динозавров, описанный в книге Майкла Крайтона “Парк Юрского периода” (и в ее последующей голливудской экранизации). В этой захватывающей научно-фантастической истории ученые ввели в ДНК лягушки гены вымерших динозавров, обнаруженные в ископаемых комарах, сохранившихся в янтаре. К сожалению (или к счастью, в зависимости от того, как вы относитесь к динозаврам), химические связи в ДНК не настолько прочные, чтобы остаться нетронутыми в течение 65 миллионов лет.

Тем не менее идея Крайтона не так уж далека от реальности. Подобную тактику в отношении шерстистых мамонтов разрабатывает команда гарвардских ученых под руководством Джорджа Чёрча. В их распоряжении есть полностью секвенированный в высоком качестве геном мамонта, полученный от ДНК двух особей, живших где-то от 60 до 20 тысяч лет назад; этот геном позволил ученым самым полным и точным образом проанализировать различия в ДНК мамонта и его ближайшего родственника – современного слона. Учитывая суровую среду, в которой обитали мамонты, неудивительно, что 1668 генов, по которым различаются геномы слона и мамонта, кодируют белки, связанные с восприятием температуры, развитием кожи и волосяного покрова и выработкой жировой ткани[174]. В 2015 году, работая с клетками слона, группа Чёрча использовала CRISPR для переделки слоновьих вариантов четырнадцати из этих генов в мамонтовые, а при последовательном редактировании генома теоретически можно проделать это и с оставшимися[175].

Полное превращение генома слона в геном шерстистого мамонта означало бы изменение свыше полутора миллионов “букв” различий ДНК между ними, и нет никаких гарантий того, что из отредактированных клеток слона в результате получится жизнеспособный эмбрион. Но даже если это и удастся сделать, то будет ли получившееся животное – рожденное слонихой, вне изначальной среды обитания мамонтов и общества других представителей этого вида – настоящим шерстистым мамонтом? Или это будет просто слон с новыми признаками, возникшими под действием генов мамонта?[176]

С того самого момента, как я впервые услышала о подобных экспериментах, я пытаюсь решить для себя: они в самом деле привлекательны? Или отвратительны? Или нечто среднее? Для меня – как и для многих ученых, специалистов в разных областях, – ответ пока неясен. Одно кажется бесспорным: некоторые варианты использования CRISPR на животных кажутся более благородными, чем другие; но каждый раз, когда я предпринимала попытку определиться с отношением к какому-то конкретному эксперименту, я безнадежно вязла в массе аргументов и контраргументов.

В самом деле, в чем смысл возрождения шерстистого мамонта или любого другого вымершего вида? Одной из причин вполне может быть изумление: чувство благоговения перед возможностями, которые дают нам природа и наука – наука на высочайшем возможном уровне. Кто-то из нас идет в зоопарк, а кто-то отправляется на сафари, чтобы посмотреть на льва или жирафа вблизи; представьте себе, какой это будет захватывающий, эмоционально насыщенный опыт – вдруг оказаться лицом к лицу с настоящим мамонтом! Есть и другие веские причины редактировать геном слона таким образом, чтобы он был больше похож на геном мамонта: это возможность сохранения находящегося под угрозой вымирания индийского слона и снижение выбросов соединений углерода в атмосферу в тундре[177].

Однако возрождение видов – этически неоднозначная идея. Если мы сами довели вид до вымирания и сейчас имеем возможность вернуть его к жизни, должны ли мы это делать? Одна из организаций, направляющих движение по возрождению видов, Long Now Foundation, считает, что должны; ее миссия заключается именно в том, чтобы “повысить биологическое разнообразие путем генетического спасения видов, находящихся под угрозой, и вымерших видов” с использованием средств генной инженерии и природоохранной науки[178]. Long Now Foundation занимается и возрождением видов, и предотвращением их вымирания. В список кандидатов на возрождение включены странствующие голуби, уничтоженные в результате чрезмерной охоты в XIX столетии; бескрылые гагарки, численность которых резко упала в XVI веке, потому что люди охотились на гагарок ради пуха; и заботливые лягушки, которых примерно в 1980 году погубил патогенный гриб, занесенный в места их обитания человеком.