Вчені кажуть, що можуть повернути дронта. Чи повинні вони?

З масивним дзьобом, виряченими очима, округлим тілом і непропорційно маленьким пір’ястим хвостом додо є культовим з абсолютно неправильних причин. Нелітаючий птах зник у сімнадцятому столітті, і з тих пір є символом вимирання, спричиненого людиною.

Але що, якщо ми зможемо повернути культового птаха?

Нещодавно зателефонувала біотехнологічна компанія з Далласа, штат Техас Колосальні біонауки оголосив про зухвалий план «вимерлий» дронт. Заснований Гарвардом генетик Джордж Черч і технічного підприємця Бена Ламма в 2021 році компанія має поточні проекти з відтворення шерстистий мамонт і тилацин, тасманійський тигр.

Тепер додо приєднався до цієї лінійки. Подібно до попередніх проектів, воскресіння культового птаха потребує величезних досягнень у генній інженерії, біології стовбурових клітин, штучні матки, і тваринництво. Чи зможуть вони вписатися в абсолютно новий світ — 300 років потому — гаряче обговорюється. Навіть якщо технологія спрацює, «зламаний» вид породить велике філософське питання: у який момент схожість на дронта генетично прирівнюється до відродження виду?

Але для Colossal Biosciences виклик того вартий.

«Мета тут полягає в тому, щоб створити тварину, яка може бути фізично і психологічно здоровою в середовищі, в якому вона живе», сказав Доктор Бет Шапіро, член наукової консультативної ради Colossal Biosciences. Професор екології та еволюційної біології Каліфорнійського університету в Санта-Круз Шапіро десятиліттями захоплювався вимерлим птахом.

Інші експерти в цій галузі налаштовані стримано оптимістично, хоча б лише за увагу, яку приділяють збереженню. «Це неймовірно захоплююче, що є такі гроші», – сказав д-р Томас Дженсен, клітинний і молекулярний репродуктивний фізіолог з Уеллс-коледжу. природа. Чи вдасться це, додав він, ще належить побачити.

Генетичний яєчник

Команда винищення п'єса вже викладена.

Крок перший, розшифруйте геном вимерлої тварини. Крок другий, знайдіть його найближчого живого двоюрідного брата. Крок третій: перевірте генетичні відмінності та замініть код ДНК живої тварини кодом вимерлого виду. Нарешті, створити ембріон, який можна оживити в сурогатному вигляді.

Так, це не зовсім прогулянка в парку.

Завдяки Шапіро Colossal вже зробив перші два кроки. Назад в 2002, її команда секвенувала фрагмент мітохондріальної ДНК птаха (мтДНК), яка живе всередині клітинної фабрики виробництва енергії, мітохондрій. Ці генетичні коди передаються виключно по материнській лінії. Порівнюючи мтДНК дронта з мтДНК їхніх живих двоюрідних братів, команда відточила Нікобарський голуб, птах кольору павича, який кочує від індійських Андаманів до Соломонових островів і Нової Гвінеї, як їхній найближчий живий родич. У двох птахів був спільний предок приблизно 30-50 мільйонів років тому, написав Шапіро в 2016 дослідження.

На початку минулого року вона оголосила, що її команда виконала секвенування весь геном дронта з музейного зразка, хоча результати ще не опубліковані в науковому журналі. Порівнюючи послідовності геному дронта з послідовністю нікобара, тепер можна виявити зміни в ДНК, які визначають дронта, і точно визначити генетичні зміни, необхідні для перетворення нікобара в його давно вимерлого родича.

Пташиний головний біль

Ось де підручник змінюється.

У ссавців відредагований геном — такий, що нагадує вимерлий вид — трансплантується в яйцеклітину свого двоюрідного брата та розвивається в ембріон. Потім ембріон повертається до життя в сурогатній утробі живого виду, метод, схожий на клонування.

Для птахів це не працює.

Для клонування виду потрібен доступ до яйцеклітини, яка достатньо розвинена, щоб її можна було запліднити. Цю стадію важко вловити у видів птахів. Крім того, виникає проблема повторного введення клонованої яйцеклітини назад в організм.

«Щоб імплантувати клонований ембріон, потрібно було б вийняти ембріон, що розвивається, з яйця з твердою шкаралупою, що розвивається, у тілі самки, і замінити його клонованим ембріоном — і сподіватися, що ембріон інтегрується в жовток яйця і що всі проколи не деформують яйце і не завдають шкоди самці», – пояснив доктор. Бен Новак, провідний науковий співробітник та керівник програми біотехнології збереження птахів Відродження та відновлення, компанія, яка зосереджена на генетичному порятунку зникаючих видів.

Colossal відточив інший підхід до допоміжної репродукції: використання первинних зародкових клітин (PGC). Відповідно до своєї назви, ці клітини можуть перетворюватися як на сперматозоїди, так і на клітини, що виробляють яйцеклітини. Компанія планує витягти ці гнучкі репродуктивні «чисті аркуші» з розробників Nicobars і відредагувати їх послідовності ДНК, щоб краще відповідати послідовностям ДНК дронта, використовуючи такі інструменти, як CRISPR.

Це важке завдання. Більшість генетичних інструментів оптимізовано для видів ссавців, але таких для птахів дуже бракує. Поки що вчені намагалися ввести лише одну генетичну зміну в перепелів. Редагування Nicobar вимагатиме тисяч точних змін ДНК одночасно.

Потім настає сурогатний виклик. «Яйця дронта набагато, набагато більші за яйця нікобарського голуба, ви не можете виростити дронта всередині яйця нікобарського яйця», — сказав Дженсен. Він би знав: його команда вставила PGC в курячі яйця, створивши химерних курей, які можуть генерувати сперму перепелів (але не яйця). Знайти потенційний сурогатний відповідник для дикого, вимерлого виду набагато складніше.

Тим не менш, решта процесу може пройти відносно гладко.

У ссавців на плід сильно впливають сигнали та молекули з утроби матері. Ми ще не можемо передбачити, як вимерлий вид взаємодіє зі своєю сурогатною сучасною мамою під час вагітності. Навпаки, пташине яйце є відносно ізольованим середовищем, і процес має бути простішим, передбачає Шапіро, тому що «все відбувається в яйці».

Що якщо це спрацює?

Завдяки стрімкому прогресу в редагуванні геному та репродуктивних технологіях проект Colossal щодо місячного знімка може просто спрацювати. Але чи буде отримана тварина насправді дронтом?

На думку доктора Міккеля Сіндінга з Копенгагенського університету, ми повинні враховувати як природу, так і виховання. Генетика — це лише один аспект, який визначає вид; соціальні взаємодії та навколишнє середовище ще більше формують поведінку виду. Але для «воскреслого» дронта «навколо немає нікого, хто б навчив його бути дронтом», — сказав він. сказав.

Потім є екологічні проблеми. Навіть якщо дронт збереже свої природні інстинкти, його повернуть у світ, якого не існувало 300 років. Спочатку цей птах процвітав на Маврикії. Сьогодні на острові зникають ліси, витік масла, а також пластик у навколишніх водах. Чи вижив би створений додо в цій екосистемі? А якщо ні, то чи етично вирощувати цих істот виключно в зоопарку чи іншому контрольованому середовищі виключно для нашого задоволення?

На ці питання ще немає відповіді. Проте вчені сподіваються, що дронт може підкреслити екологічні проблеми завдяки своїй суперзірковій силі. Проект може сприяти зусиль з відновлення природної екосистеми острова, включаючи ендемічні рослини та інших тварин. З точки зору технологій, уроки, отримані на цьому шляху, можуть перейти в біотехнології та медицину, наприклад, репродукція за допомогою PGC, зрештою, з набагато ширшим охопленням, ніж припинення вимирання.

«Тут є новий набір потенційних інструментів, новий набір можливостей і можливостей», сказав Доктор Рональд Сендлер, директор Інституту етики Північно-східного університету в Бостоні.

Зображення Фото: Rawpixel.com/Henrik Gronvold

• Розповсюдження контенту та PR на основі SEO. Отримайте посилення сьогодні.
• Платоблокчейн. Web3 Metaverse Intelligence. Розширені знання. Доступ тут.
• джерело: https://singularityhub.com/2023/02/14/scientists-say-they-can-bring-back-the-dodo-should-they/