Трещина в мироздании. Редактирование генома. Невероятная технология, способная управлять эволюцией

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]. 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]. 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].

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].