Родина клонов. Правда ли, что мамонта воскресят? А других животных?

Ученых-генетиков вдохновляет идея воскрешения вымерших видов животных. Во многих лабораториях мира прямо сейчас ведется работа с ДНК мумий, которые были найдены в вечной мерзлоте. Мы расскажем о самых интересных исследованиях такого рода и перспективах вымерших видов.

Кровь возрастом 42 000 лет

Самые сохранные туши древних животных были найдены в Якутии. В 2018 году в Батагайской термокарстовой котловине глубиной около 90 м был обнаружен жеребенок ленской лошади — вида, который вымер 2000–4000 лет назад. Как показал радиоуглеродный анализ, молодое животное, утонувшее в грязи в возрасте около двух недель, пролежало в вечной мерзлоте 42 000 лет. Ученые были поражены сохранностью тела: у жеребенка уцелели все внутренние органы, кожа и шерсть, а мышцы сохранили естественный красноватый оттенок. Когда тушу стали исследовать в Северо-Восточном федеральном университете (СВФУ) обнаружилось, что внутри сосудов и сердца жеребенка осталась жидкая кровь.

Ранее не удавалось обнаружить древних лошадей в таком хорошем состоянии, тем более с шерстью и кровью. После исследований стало ясно, что это самое хорошо сохранившееся животное ледникового периода из когда-либо найденных в мире. Именно поэтому его попробовали клонировать. Кровь для этой цели не подошла, потому что внутри эритроцитов нет ядра, то есть нет ДНК. Поэтому ученые стали экспериментировать с клетками мышц мумии. Было сделано около 20 попыток вырастить живые клетки, используя ДНК жеребенка, в рамках сотрудничества СВФУ в Якутске и южнокорейского Научно-исследовательского биотехнологического фонда Sooam Biotech. Пока результата добиться не удалось, но работа в самом разгаре и ученые намерены продолжать эксперименты по клонированию до апреля 2020 года.

Ожившие клетки Юки

Подводя итоги 2019 года, глава Республики Саха (Якутия) Айсен Николаев сказал, что ученые уже готовятся клонировать мамонта и они вот-вот появятся в тундре. «Наука имеет четкий алгоритм и понимание того, какие решения должны быть сделаны. Осталось не так много — найти живую клетку мамонта. Мы верим в то, что уже при жизни нашего поколения мамонты будут ходить по якутской тундре», — отметил Николаев. Что стоит за такими громкими заявлениями?

Действительно, в распоряжении ученых есть очень хорошо сохранившиеся мамонты. Самый ценный экземпляр — мамонтенок Юка. Он был найден в 2010 году на берегу моря Лаптевых в Усть-Янском районе Якутии. У него сохранились мягкие ткани, головной мозг и даже шкура ярко-рыжего оттенка. Возраст самки мамонта составляет около 28 000 лет. Уже в момент обнаружения Юки ученым стало ясно, что это уникальная находка и можно попытаться использовать материал для клонирования мамонтов.

В 2019 году команда японских ученых смогла частично оживить клетки этого вымершего животного. Они извлекли ядра наиболее хорошо сохранившихся клеток мамонтенка Юки, подсадили их в яйцеклетки мышей и проследили, что из этого получится. Пять клеток «оживились» и стали синтезировать белки, характерные только для мамонтов. Ученые подробно отчитались о своем эксперименте по оживлению клеток в исследовании. И хотя до настоящего клонирования вымерших животных еще очень далеко, их работа выглядит впечатляюще: они доказали, что даже спустя 28 000 лет какую-то активность ядра клеток мамонта еще сохраняют, а значит, их можно попытаться воскресить.

Слономамонт

Это не единственная попытка такого рода. В США уже несколько лет ученые из Гарварда работают над скрещиванием геномов мамонта и современных слонов. Еще в 2015 году они сообщили, что им удалось вставить фрагменты ДНК вымершего шерстистого мамонта в клетки, полученные от живого слона. Опыт проходил в лаборатории, гены мамонта были получены от туши древнего животного, сохранившегося в вечной мерзлоте Арктики. Руководитель исследования, профессор генетики Джордж Черч заявил об успешности эксперимента и назвал его важной ступенью на пути к воссозданию существ, которые вымерли более 3000 лет назад: «Теперь у нас есть функционирующие клетки слона, в которых находится ДНК мамонта».

У вымершего животного были взяты гены, помогающие выживать в условиях холодного климата: эти ДНК отвечают за волосатость, размер ушей и толщину подкожно-жировой клетчатки. Таким образом, впервые удалось оживить гены животного возрастом около 3300 лет.

В ходе опытов использовался новый метод редактирования генома CRISPR: он позволяет делать точные изменения в ДНК и заменять фрагменты ДНК слона генами мамонта. В 2017 году проект по «воскрешению» мамонтов получил $100 000 от основателя платежного сервиса PayPal миллиардера Питера Тиля. Ученые тогда пообещали, что уже через два года создадут новое существо: гибрид слона и мамонта под названием «маммофант» (от англ. mammoth и elephant), которое будет обладать всеми признаками мамонта: уменьшенными ушами, подкожным жиром, шерстью и «горячей» кровью, помогающей животному противостоять холодам.

Когда он будет готов, ученый планирует поселить его в Плейстоценовом парке. Это заказник на северо-востоке Якутии, в котором проводится эксперимент по воссозданию экосистемы «мамонтовых тундростепей» плейстоцена, которая существовала на Земле во время последнего оледенения. Там живут бизоны, лоси, северные олени, овцебыки, яки, калмыцкие коровы, якутские лошади. Не хватает только воскрешенного мамонта.

Кому еще нужно клонирование?

Есть у ученых и другие кандидаты на клонирование. Это и пещерные львы Panthera leo spelaea, и доисторические собаки, и шерстистые носороги, и вымершие виды бизонов. В якутской многолетней мерзлоте были найдены прекрасные мумии этих животных. Однако до сих пор из вымерших видов удавалось воскресить только один, да и то ненадолго.

В 2003 году группа испанских и французских ученых сообщила о рождении клонированного детеныша пиренейского козла букардо, вымершего в 2000 году. Использовались те же технологии и методы, что и для клонирования всем известной овечки Долли, которая была первопроходцем в 1996 году. В ход пошли собранные образцы тканей, полученные в 1999 году от последней жившей на земле самки букардо. Из них были сделаны 439 эмбрионов, 208 из них были имплантированы в матки животных схожих видов. Из этих экспериментов получилось семь беременностей и только одно живое существо. Впрочем, клон пиренейского козла прожил только семь минут и скончался от тяжелой патологии легкого.

Несмотря на эту неудачу, само событие вдохновило многих ученых на мысль о воскрешении животных — если не столь древних, как мамонт, то хотя бы тех, кто вымер по вине человека в XX и XXI веке. С надеждой на будущее клонирование ученые создают хранилища ДНК живых существ. Например, в Сан-Диего функционирует «Замороженный зоопарк», в котором в жидком азоте содержатся клетки более чем тысячи видов животных со всего мира, включая редчайшие и исчезающие. Многие считают, что клонирование просто необходимо северному белому носорогу, ведь в природе больше не осталось ни одного самца.