Просто геном

Нечто похожее на двойную мускулатуру встречается и у людей. В 2004 году группа врачей из Берлина опубликовала любопытное исследование, описывающее мальчика, который был необычайно мускулистым с рождения – ребёнок обладал очень рельефными мышцами бедер и предплечий. У ребенка продолжали аномально развиваться выраженные мышцы этих частей тела до четырех лет, он запросто выполнял силовые упражнения, на которые не способны не только дети его возраста, но и большинство взрослых. Например, мальчику удавалось вытягивать перед собой руки, в каждой из которых он держал по трёхкилограммовой гире. Учитывая сходство его мускулатуры с двойной мускулатурой у коров и мышей, а также развитую мускулатуру у родственников, врачи предположили, что такое телосложение может объясняться генетикой. Учёные после детальных исследований на молекулярном уровне обнаружили, что обе копии гена, кодирующего миостатин у мальчика, содержали мутации, и что у его матери, в прошлом профессиональной спортсменки, был лишь один мутантный ген. Распространенность мышечной гипертрофии, или двойной мускулатуры, крайне редко встречается у людей: с тех пор был зарегистрирован, по крайней мере, ещё один подобный случай в семье из Мичигана.

Может ли феномен чрезвычайно развитых мышц, если достигать его путём использования преднамеренных мутаций, то есть стимуляции роста мышц путем инактивации гена миостатина, стать терапией для лечения заболеваний, истощающих мышцы, – например таких, как мышечная дистрофия? Некоторые учёные даже начали фантазировать о редактировании гена миостатина у нормальных людей, чтобы раскрыть усиленную сверхчеловеческую силу – хотя очевидно, что последствия такого рода несущественного редактирования генов у людей вызывают обоснованное беспокойство.

В отличие от использования генетического редактирования для человека его применение к скоту вполне обосновано: оно может использоваться для создания новых разновидностей животных с признаками, которые дают им преимущество перед сородичами. Во-первых, лишь незначительные улучшения в геномах животных могут привести к значительному увеличению производства пищевых продуктов. Учёные уже использовали редактирование генов для разработки новых пород коров с двойной мускулатурой, овец, свиней, коз и кроликов. Не сложно представить, какое огромное значение эти животные имели бы для людей, если бы можно было сделать их доступными для манипуляций фермерами.

Бельгийские голубые коровы

Мы бы получили высокие урожаи нежирного мяса одновременно с низким содержанием жира, что является основной целью разведения в животноводческой отрасли, а редактирование генов предлагает очень простой способ достижения этих результатов. Так, от свиней, гены которых были отредактированы, удалось получить особей, у которых более чем на 10 процентов больше постного мяса, чем у их неотредактированных собратьев. Помимо этого удалось снизить содержание общего жира в организме и достичь повышения нежности мяса. При этом пищевая ценность мяса, развитие животных, их рацион и общее состояние здоровья не были затронуты. Поскольку в изменённом свином геноме не прослеживалось следов трансгенов, производители надеются, что будущее таких свиней будет регулироваться государственными органами так же, как и в случае с такими животными, как бельгийская голубая корова, у которой двойная мускулатура возникла благодаря естественным мутациям.

Овцы тексель

Поскольку CRISPR позволяет легко редактировать несколько генов, она позволяет добавлять испытуемым животным одновременно множество новых черт и признаков. Например, китайские учёные, работающие с козами, нацелены на работу не только с миостатином, но также и на работу с геном фактора роста, который контролирует длину шерсти у коз.

У людей естественные мутации в гене фактора роста вызывают усиленный рост ресниц, и учёные стали связывать подобные мутации с длиной шерсти у кошек, собак и даже ослов. Учёные выполнили редактирование генов у кашемировых овец, которых фермеры разводили как с целью производства мяса, так и для получения шерсти, волокна которой используются для производства кашемира. Учёные подсадили 416 матерям-реципиентам зародышей, в результате чего родилось 93 детёныша, 10 из которых содержали мутации в обоих генах. Улучшенные козы смогли послужить отправной точкой для выведения новой породы, которая стала приносить мяса и шерсти в разы больше.

Собака yunnem

Другие учёные используют инструменты редактирования генов для изменения воспроизводства животных так, чтобы потомство кур состояло исключительно из самок (на птицефабриках цыплят-самцов, как правило, отбраковывают в течение одного дня после вылупления), а крупный рогатый скот имел исключительно мускулистых детенышей-самцов (это связано с тем, что организм коровы преобразовывают корм в мышцы гораздо менее эффективно); чтобы выращиваемая на ферме рыба стала стерильна и, соответственно, не смогла загрязнять естественные запасы, а свиньи набирали вес при сниженном количестве корма.