Ну что, когда воскрешаем мамонта?

Шерстистые мамонты жили в позднем плейстоцене. В Северной Америке и Евразии они практически исчезли примерно 10 тыс. лет назад, но разрозненные популяции сохранялись ещё 6 тыс. лет. Причины вымирания — охота и перемена климата.

В последние годы количество останков, извлечённых из сибирской вечной мерзлоты, стало расти, и с новой силой возгорелась надежда на то, что мамонтов удастся воскресить. На днях в Иокогаме (Япония) была выставлена наиболее полная туша. Самка по кличке Юка жила примерно 39 тыс. лет назад. На удивление хорошо сохранились мех и мягкие ткани (в том числе мышцы). Образцы тканей Юки отправлены в лабораторию Хван Усока — южнокорейского исследователя стволовых клеток с основательно подмоченной репутацией, который с помощью российских коллег собирается взяться за клонирование.







Как сказал поэт, ткань мечты прозрачна и прочна.

Но — на минуточку! — возможно ли это в принципе? Наверное, лучше всех ответ на этот вопрос должен знать Йен Уилмут — «отец» овечки Долли, первого клонированного млекопитающего. Конечно, задача немного другого масштаба, но всё же современные технологии, кажется, позволяют превратить клетки давно погибшего животного в стволовые, нет?

Учёный считает маловероятным, что мамонта можно клонировать тем же образом, каким была создана Долли, но есть и другие методики. Итак, нам нужны две клетки.

Оставим мамонтов пока в стороне, поговорим о том, что сделать проще всего. Первым делом следует получить неоплодотворённые яйцеклетки наиболее близкородственного мамонтам вида, на который, кстати, затем ляжет ответственность по вынашиванию плода. На самом деле одной яйцеклетки будет мало, нужны сотни, если не тысячи, дабы оптимизировать методы клонирования, ибо процедура эта, признаётся г-н Уилмут, очень неэффективная. Долли была единственной из 277 клонированных эмбрионов, кому удалось родиться и выжить. В опытах на других видах успех составляет около 5% в лучшем случае.

Очевидно, что нам понадобятся яйцеклетки слонов. Однако немногочисленным представителям семейства слоновых тоже угрожает вымирание, так что отнять у них, скажем, 500 яйцеклеток вам никто не позволит.

Есть ли альтернатива? К счастью, да. Механизмы, регулирующие функции яичников у млекопитающих, сходны между собой. Так, было показано, что созревание слоновьих яйцеклеток хорошо стимулируется, если пересадить ткани яичника от слонов мышам. Таким образом можно получить значительное количество слоновьих яйцеклеток, если спасти яичники только что умершей слонихи.

Теперь к мамонтам. Их клетки нужны для получения генетической информации, которая определит развитие плода. Можно было бы, например, взять клетки костного мозга, но, увы, они быстро портятся, как только останки мамонта оттаивают. Поэтому лучший вариант — это не ждать, пока кости покажутся из-под сибирского льда, а добыть их (каким-то фантастическим образом) непосредственно в замёрзшем состоянии.

Самые первые стадии развития эмбриона контролируются белками яйцеклетки. Они обладают экстраординарной способностью восстанавливать повреждённые ядра, поэтому нет необходимости в том, чтобы клетки мамонтов были жизнеспособными. И лучше всего немедленно ввести ядра клеток мамонта в яйцеклетку путём простой инъекции содержимого клетки.

В 2008 году выяснилось, что, когда ядра лиофилизированных овечьих клеток пересаживаются в яйцеклетки, некоторые из клонированных эмбрионов развиваются по крайней мере в течение нескольких дней. Это чёткое указание на способность яйцеклетки ремонтировать повреждённые ядра. Тем не менее лиофилизированные клетки, вероятно, более стабильны, чем те, что замёрзли в присутствии жидкости. Клетки мамонтов в большинстве своём убиты крупными кристаллами льда, образовавшегося из этой жидкости.

Но предположим, что процедура удалась, в течение нескольких дней эмбрионы мамонтов всё-таки развиваются нормально, и приходит пора пересадить их в организм суррогатных матерей. И тут вновь возникает проблема, ибо перенос эмбрионов на регулярной основе налажен только у нескольких видов (их не наберётся и десятка), и слон в эту компанию не входит. Успех пересадки эмбрионов зависит от того, в каком состоянии находится матка. Исследование механизмов, влияющих на матку у слонов, ещё далеко от завершения.

Подытожим. Г-н Уилмут сомневается в доступности подходящих клеток мамонтов и отмечает необходимость разработки новых методов клонирования, причём нет никакой гарантии, что с биологической точки зрения эти методы вообще возможны. Могут существовать непреодолимые различия между видами, из-за которых то, что удалось сделать с овцами, неосуществимо с мамонтами.

Гм, но, может быть, и здесь есть альтернатива? И снова — да! Введением четырёх определённых белков в зрелую клетку (например, кожи) можно наделить её характеристиками эмбриональной стволовой, которая обладает способностью превращаться в клетку любой ткани организма.

Поскольку учёные уже научились поддерживать клетки в таком состоянии на протяжении весьма долгого времени, можно было бы сравнить клетки мамонта со слоновьими. Даже если до клонирования дело и не дойдёт, будет получена масса интереснейшей информации о том, каковы различия и сходства между клетками и тканями вымерших и современных видов. Мамонты жили в другом климате, так что их метаболизм должен отличаться от слоновьего. Возможно, удастся пролить свет на причины исчезновения мохнатых гигантов.

Ну а потом стволовые клетки постараются индуцировать в гаметы. Клетки мамонтих могут стать источником дополнительных яйцеклеток, а самцов — сперматозоидов. Интересно, каковы шансы на то, что сперма мамонта оплодотворит яйцеклетку слона? Если да, то сможет ли получившийся эмбрион развиться до полного срока? Смешанная вязка очень редко производит жизнеспособное потомство, но такие случаи широко известны — взять хотя бы мула.

И последнее. Что вы собираетесь делать с живым мамонтом (или гибридом)? Его предки жили в холодном климате, а суррогатная мать — южанка. В какие условия поместить детёныша (разумеется, вместе с родительницей), с какой температурой, влажностью, диетой? Для нормального развития ему нужны будут также общение с себе подобными (слоны — стадные животные, и мамонты, наверное, были такими же) и естественная среда, которую интересно исследовать.

В целом г-н Уилмут не ждёт появления клонов в ближайшее время (если это вообще возможно), но зато ему кристально ясно, что заниматься этим стоит — хотя бы ради развития биологии и новых открытий. Конечно, больше всех выиграют исследователи стволовых клеток, ведь им не надо беспокоиться, как будет чувствовать себя новорождённое животное и какое влияние воскрешённый мамонт окажет на окружающую среду.

«Всё это маловероятно, но мир полон неожиданностей», — говорит пионер, который, по мнению некоторых коллег, должен был в прошлом году разделить Нобелевскую премию по физиологи и медицине вместе с Джоном Гёрдоном и Синъей Яманакой.

Подготовлено по материалам The Conversation и The Guardian.