Мамонтёнок Юка и гонка за возрождением: что мешает клонировать вымершее животное
В 2010 году в Якутии был найден мамонтёнок Юка — один из самых хорошо сохранившихся мамонтов за всю историю палеонтологии. Находка дала реальную надежду на клонирование. С тех пор несколько групп учёных из России, Объединённых Арабских Эмиратов, США и Южной Кореи ведут работы по восстановлению вида. Некоторые исследователи обещают: давно вымерший мамонт может вновь появиться на свет уже в 2028 году. По задумке, его выносит суррогатная мать-слониха, а за основу возьмут образцы ДНК шерстистого мамонта, найденные в вечной мерзлоте Сибири.
Что нужно для клонирования
Наличие замороженных останков мягких тканей даёт гипотетическую возможность возродить биологический вид научными средствами. Но для этого нужны две вещи: расшифрованный геном мамонта и живая соматическая клетка. С первым проблем нет. Как рассказал генетик, профессор СФУ и Гёттингенского университета Константин Крутовский, полный ядерный геном мамонта полностью расшифрован. Черновые неполные сборки геномных последовательностей ДНК публиковались ещё в 2008 и 2015 годах. Однако важнейший прорыв произошёл в июле 2024 года, когда международная группа учёных впервые реконструировала почти полную нуклеотидную последовательность хромосом мамонта с большой точностью.
Расшифрованный геном позволит не столько клонировать мамонта, сколько получить генномодифицированную версию слона, максимально похожую на вымершее животное. Поскольку нуклеотидная последовательность генома уже есть в открытом доступе, исследования сместились от расшифровки к практическому редактированию генома и попыткам возродить фенотип мамонта.
Главным фаворитом в этой гонке является американская биотехнологическая компания Colossal Biosciences, возглавляемая генетиком Джорджем Черчем. Учёные компании успешно внедрили 10 ключевых генов мамонта — отвечающих за структуру, длину и цвет шерсти — в ДНК мышей. В результате родились здоровые мышата с шерстью, идентичной мамонтовой, так называемые мамонтомыши. Компания получила индуцированные плюрипотентные стволовые клетки слонов и активно ведёт эксперименты с экстракорпоральным оплодотворением. Они планируют не клонировать мамонта в чистом виде — что невозможно из-за фрагментации древней ДНК, — а создать гибрид азиатского слона и мамонта, несущий от 65 до 85 ключевых арктических генов, отвечающих за морозостойкость, подкожный жир, шерсть и другие признаки. Colossal Biosciences официально заявляет о намерении получить первого живого «мамонтёнка» к 2028 году.
Почему найти живую клетку мамонта почти невозможно
С живыми соматическими клетками дела обстоят сложнее — их пока нет, хотя именно они позволят получить клон мамонта. Речь идёт о технологии, использованной для клонирования овечки Долли: учёные извлекают ядро из живой соматической клетки мамонта и из яйцеклетки слонихи, затем ядро из клетки мамонта переносят в яйцеклетку, из которой удалено своё ядро. С помощью электрического импульса запускают процесс деления полученной яйцеклетки, которую затем подсаживают в матку слонихи. Через 22 месяца — именно столько длится беременность слонихи — учёные получают клон мамонта.
Однако, как рассказал научный руководитель Лаборатории палеогеномики Европейского университета в Санкт-Петербурге Артем Недолужко, такое будет возможно лишь в том случае, когда будет действительно найдена живая клетка. А это не только генетический материал, но и его окружение, в которое он упакован. Основная проблема — отсутствие подходящих образцов для поиска живых клеток. Вероятно, найти такие клетки в настоящее время невозможно. Хотя некоторые эксперименты показали, что бактериальные клетки и даже клетки простейших эукариот можно восстановить из вечной мерзлоты, с мамонтами это пока не представляется возможным. Поэтому пока единственный вариант восстановить мамонта — геномное редактирование. Но тогда мы получим не настоящего мамонта, а отредактированного слона.
Крутовский также отметил, что редактирование не вызывает сложностей. Однако клонирование мамонта без живых клеток невозможно. К сожалению, таких клеток пока нет и, возможно, не будет. Но есть надежда, что кому-то повезёт найти замороженное животное. Если мамонт пролежит в вечной мерзлоте десятки тысяч лет, а затем его обнаружат специалисты, которые смогут извлечь и обработать клетки, это будет настоящим чудом. В качестве примера можно привести знаменитого Березовского мамонта, найденного в начале прошлого века в Северо-Восточной России. Когда на место находки прибыли учёные из Петербурга, один из них, немецкий и российский палеонтолог Евгений Пфиценмейер, описал в своей книге «В Сибирь за мамонтом», что собаки местных охотников обгрызали мясо с туши, и с ними всё было хорошо. Это говорит о том, что вероятность найти живые клетки есть, хоть и минимальная.
Сможет ли Россия первой клонировать мамонта
Для того чтобы первой клонировать мамонта, Россия обладает главным мировым преимуществом — материалом. Подавляющее большинство идеально сохранившихся туш мамонтов с мягкими тканями и шерстью находят именно в Якутии и Сибири. Многие российские институты обладают техническими возможностями секвенировать геном мамонта и даже ведут работы по редактированию генома животных с использованием технологий CRISPR/Cas9. В Якутии создана идеальная и единственная в мире готовая инфраструктура для расселения будущих мамонтов — «Плейстоценовый парк», где восстанавливают экосистему мамонтовых тундростепей.
Однако, по словам Артёма Недолужко, все необходимые данные и технологии для выращивания эмбрионов уже существуют, но России не хватает финансирования и профильных специалистов. Пока наиболее реалистичный вариант — международное сотрудничество, которое будет выгодно для России: она сможет догнать мировых лидеров в этой области.
Местом, на базе которого можно реализовать международное сотрудничество, может стать Всемирный центр мамонта. Его строительство намечено на 2027 год, проект реализован в рамках десятилетия науки и технологий, учреждённого президентом РФ. Цель проекта — создание интеграционной модели, соединяющей науку, образование, культуру и туризм для развития Арктики. Там будут построены научные базы нового поколения: криохранилище, специализированные лаборатории, цифровой центр данных и полевые станции.
Какие загадки помогут разгадать мамонты
Клонирование — далеко не самое важное в исследованиях сохранившихся мамонтов. Как рассказал заведующий музеем-лабораторией мамонта СВФУ Максим Чепрасов, многие исследования, которые проводятся в рамках десятилетия науки, важны потому, что информация, получаемая из вечной мерзлоты, сохраняет данные о прошлом. В будущем она будет использоваться в различных сферах. Например, учёные установили, что кровь мамонта обладает криопротекторными свойствами. В ней было много солей, которые помогали им не замерзать. Если изучить этот механизм, можно было бы создать условия для выращивания морозоустойчивых пород животных. Вопрос адаптации касается не только мамонтов, но и лошадей, бизонов и других видов.
Кроме того, в останках мамонтов находятся древние вирусы, которые могут представлять угрозу для человечества в случае таяния вечной мерзлоты. Их изучение поможет избежать пандемий в будущем. Жизнеспособные бактерии, найденные в мерзлоте, уже применяются в качестве биологически активных добавок и для ликвидации разливов нефтепродуктов. Мерзлота начала таять более 10 тысяч лет назад, и постепенно её содержимое попадает в экосистему. Это большой резервуар органики. Арктика теплеет быстрее, потому что при таянии мерзлоты выделяются кислотные газы и метан, а также активизируются бактерии.
Чепрасов отметил, что учёные активно работают над выявлением потенциальных рисков. Например, в Якутии найдены гигантские вирусы, которые называют зомби-вирусами. Они паразитируют на организмах, заставляя их производить новые вирусные частицы. Эти вирусы могут представлять угрозу для человека, если они попадут в опасные для нас генетические структуры. Все текущие исследования будут продолжаться в Центре мамонта.
