Сэмюел Стернберг - Трещина в мироздании [litres]

Технологии редактирования генома настолько просты в использовании, что, конечно же, недолго придется ждать момента, когда потенциальные потребители смогут на заказ получать любые улучшения любой породы собак. Куда еще заведет нас воображение? Если мы с помощью генетических манипуляций избавили коров от рогов, то почему бы нам с помощью тех же технологий не создать, например, рогатых лошадей? И если уж мы заговорили о добавлении частей тела, зачем останавливаться на рогах? Исследователи из Калифорнийского университета в Беркли использовали CRISPR, чтобы внести ряд причудливых изменений в тела ракообразных: жабры появились там, где их быть не должно, клешни стали ногами, челюсти – антеннами, а плавательные конечности – ходильными [167] A. Martin et al., “CRISPR/Cas9 Mutagenesis Reveals Versatile Roles of Hox Genes in Crustacean Limb Specification and Evolution”, Current Biology 26 (2016): 14–26. . Ученые и журналисты уже фантазируют на темы того, как CRISPR можно будет использовать для создания настоящих мифических созданий – например, получения крылатых драконов из комодских варанов [168] M. Evans, “Could Scientists Create Dragons Using CRISPR Gene Editing?”, BBC News , January 3, 2016. . В одном известном научном журнале, посвященном биоэтике, уточняется, что, хотя базовые законы физики не позволят таким существам выдыхать огонь, однако

создание очень крупной рептилии, напоминающей дракона из европейских или азиатских легенд, с крыльями, которыми она сможет махать – пусть даже и не летать с их помощью, – вполне может стать чьей-то внеплановой целью [169] R. A. Charo and H. T. Greely, “CRISPR Critters and CRISPR Cracks”, American Journal of Bioethics 15 (2015): 11–17. .

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] B. Switek, “How to Resurrect Lost Species”, National Geographic News , March 11, 2013; S. Blakeslee, “Scientists Hope to Bring a Galápagos Tortoise Species Back to Life”, New York Times , December 14, 2015. (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] J. Folch et al., “First Birth of an Animal from an Extinct Subspecies ( Capra pyrenaica pyrenaica ) by Cloning”, Theriogenology 71 (2009): 1026–1034. . Подход, основанный на клонировании, используют российские и южнокорейские ученые в надежде возродить шерстистых мамонтов [172] Один из ископаемых видов мамонта, Mammuthus primigenius ( примеч. науч. ред. ). , используя ткани этих животных, найденные на северо-востоке России [173] K. Loria and D. Baer, “Korea’s Radical Cloning Lab Told Us About Its Breathtaking Plan to Bring Back the Mammoth”, Tech Insider , September 10, 2015. .

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] V. J. Lynch et al., “Elephantid Genomes Reveal the Molecular Bases of Woolly Mammoth Adaptations to the Arctic”, Cell Reports 12 (2015): 217–228. . 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] J. Leake, “Science Close to Creating a Mammoth”, Sunday Times , March 22, 2015. .

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] B. Shapiro, “Mammoth 2.0: Will Genome Engineering Resurrect Extinct Species?”, Genome Biology 16 (2015): 228–230.

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.