Генетична революция: На прага на „Джурасик парк"
- Изкушението е твърде силно, но етичните и практически опасения са огромни, казва пред „Космос" консултантът на култовия филм проф. Стийв Брусати
- Това няма нищо общо с възстановяването на зловещия вълк, казва проф. Тим Коулсън, който заедно с члена на Кралското общество проф. Питър Хъдсън e наблюдавал хищниците в Йелоустоун
До вчера учените се кълняха, че никога няма да се разхождаме сред подобия на динозаври като в „Джурасик парк", но днес сигурността им леко се пропуква. Причините са две – свидетели сме на смайваща генетична революция и дръзко погазване на биоетиката – трансформирането на съвременен вид в изчезнал, нещо, което не биха разрешили в нито един университет.
Затова световноизвестният еволюционен молекулярен биолог проф. Бет Шапиро си взе тригодишен отпуск от Калифорнийския университет в Санта Круз, за да помогне на щатската биотехнологична компания Colossal Biosciences да направи немислимото – имитация на емблематичните зловещи бели вълци, кръстосвали за последно Северна Америка преди 13 хил. години. След като трите вълчета се родиха жизнени и пълни с енергия, иноваторите обявиха, че продължават работата по другите си амбициозни проекти – да създадат синтетична имитация на мамута, на птицата додо и на тасманийския тигър.
Методът на американската компания е елегантен и същевременно изисква колосални знания в редица научни дисциплини – с други думи, това е тежка артилерия, изискваща милиони за топексперти с различен профил. Но Colossal може да си позволи действително най-добрите, защото стойността й вече надминава 10 млрд. долара. С уточнението, че акциите на компанията все още са запазени само за създателите й и не са пуснати на борсите за гладната за още сензации публика. Когато това стане, очевидно книжата й ще се изстрелят в небесата.
Благодарение на неограниченото финансиране този dream team около Шапиро успя да извлече ДНК от фосилизирани останки от белия вълк - от зъб на 13 000 години и от кост на ухо на 72 000 години. От тези проби те секвенираха генома, тоест пълния пакет от ДНК в клетките. След което започна най-сложната част – този „коктейл" с милиони „букви" да се сравни с данните от генома на днешния сив вълк. И тъй като става дума за умопомрачителни величини, учените успяват да идентифицират онези 20-ина гена, определящи само външния вид на древния вълк. След което започва лесната част – 20-те с помощта на инструмента CRISPR-Cas9 се имплантират в генома на сивия вълк със суперпрецизни намеси на ниво ДНК. По този начин в американската лаборатория се сдобиват с „тунинговани" клетки, които имат едно предназначение – създаване на жизнеспособни ембриони, които да се износят от сурогатни „майки" - в случая това са домашни кучета. Резултатът – дизайнерските вълчета притежават ключови външни белези на древния вълк като по-широк раменен пояс, по-дълги и едри тела, гъста бяла козина и в момента тичат на защитено тайно място.
С мамута ще се подходи по аналогичен начин. В момента се правят експерименти с мишки, които придобиха вълнестата козина на мамут. Но тъй като според Шапиро дългият генетичен код може да се „счупи", ще се наложи по-дълго да се експериментира с мишки, преди да се пристъпи към опити с азиатския слон. Шапиро и колегите й топучени са достатъчно опитни и знаят, че преминават всички граници на биоетиката. Затова брандират начинанието като порив да спасят съвременни изчезващи видове. Сред тях са белите носорози, от които са останали два индивида и те са бездетни. В случая това ще е много по-лесно, защото ще разполагат с жива тъкан и с живи клетки. Вероятно след това ще се насочат към червените вълци, от които са останали 20 животни. От тази гледна точка начинанието се превръща в благородна кауза, която ще спечели милиарди привърженици и милиарди долари. Но сега, след като сме наясно с тази мощна и ефективна техника, даваща почти неограничени възможности за синтетични видове, наподобяващи изчезналите в древността, идва ред на най-парливия въпрос. Дали тази малка крачка в науката е онзи гигантски скок, който ще ни позволи да създадем Джурасик парк в реалността?
Уравнението в момента изглежда по следния начин. Представителите на последната генетична линия на династията динозаври, контролиращи планетата преди близо 140 млн. години, не са били толкова различни от днешните щрауси. От известна гледна точка те и някои други птици са прапраправнуци на целурозавровите тероподи.
Неотдавна изданието на „Смитсониън" публикува прелюбопитно научно изследване по този въпрос. Поводът бе, че край Мисисипи учените се натъкнаха на фосили на орнитомимозавър, който поразително прилича на щраус. Разликата им е точно 360 кг. Ако теглото на сегашния щраус стига до 140 кг, то това на неговия предшественик е било 500 кг. Нещо повече, между тях се забелязват и други сходства - в скелетните структури, в системата за укрепване на скелета при движение, в кухите кости, подпомагащи бързото и ефективно бягане; притежават идентична репродуктивна система, тъй като снасят яйца, създават гнезда и пазят малките си. Ембриологични изследвания разкриват още, че развитието на крайниците, перата и други структури при птиците всъщност е повторение на онова, което е било характерно за предците им. Тук приключваме с всичко, което е известно в нашето своеобразно уравнение, и сега идва ред на неизвестните.
Ясно е, че сме закъснели с 65 млн. години със секвенирането на жизнеспособна ДНК от динозаври. Такава няма. От друга страна, генетиката извървя дълъг път и в момента сме свидетели на невиждана в историята генетична революция. Затова се обърнахме към световноизвестния учен и консултант на култовия филм „Джурасик парк: Доминион" проф. Стийв Брусати.
Въпреки че е изключително ангажиран, проф. Брусати отдели време, за да отговори на въпросите на списание „Космос": След като създаването на Джурасик парк е мечта на милиони хора и при сегашния фантастичен пробив в науката дали някой ден няма да се поддадем на неустоимото изкушение? Примерно да се редактират 20-ина гена на щраус, за да се доближи до външния вид на предшествениците си пернати динозаври, и да се имплантират в ембрион на щраус. Дали няма да получим нещо подобно на овирапторида? Смята се, че той е сред най-близките прадеди на щрауса заради бебето Инлян - малкото динозавърче, което се превърна в световна сензация през 2021 г., тъй като бе открито в Китай в черупка на яйце. 3D възстановката показа приликата и пряката връзка с щрауса.
Затова освен всичко друго попитахме проф. Брусати, ако все пак учените се поддадат на суперизкушението да направят генен тунинг, какво би станало в деня след това? Етично ли е, как ще се размести пъзелът в цялостната екосистема с подобно действие, дали ще е по-скоро за добро, или по-скоро за зло?
Проф. Брусати потвърди пред списание „Космос", че това е тема, предизвикваща голяма загриженост.
„Изкушението е силно - да се постигне това, и то да се случи – отбеляза той. - Да се премине тази научна граница и да се направи нещо невероятно. Но етичните и практическите опасения са огромни..."
За да разберем повече подробности, се обърнахме към световноизвестния учен от Оксфордския университет проф. Тим Коулсън, който проучва екосистемите и тества данни, събрани от Йелоустоун, Тринидад и Океания.
Пред списание „Космос" Коулсън потвърди, че това, което са направили в Colossal, е много интересно, но то няма нищо общо с възстановяването на зловещия вълк.
„Това е de-extinction (прекратяване на изчезването – бел. ред.) на някои изгубени генетични вариации – допълни той. - Мисля, че има много проблеми, свързани с това, което Colossal твърдят, че са направили."
Позицията му е, че дизайнерските вълци само изглеждат като древния зловещ вълк, но не са такива. Причината е, че за да се твърди нещо подобно, е необходимо над 50% от гените им да са като тези на изчезналия преди 13 хил. години хищник.
„Ако се интересувате, може би ще искате да чуете последните два подкаста", посочи още той. В единия от тях в Science of Times проф. Коулсън разговаря с члена на Кралското общество и един от най-награждаваните зоолози и биолози в света проф. Питър Хъдсън. Интересите му са фокусирани около разпространение на инфекциите сред популациите в дивата природа и евентуалното им прескачане към хората. Той и Тим Коулсън са работели заедно в Йелоустоун, когато там са въведени 32 обезпаразитени вълка. Популацията им бързо нараства до 160, но тази на лосовете драматично започва да намалява, започват изменения във фауната, появяват се бобри, мечки и т.н. Заедно с това вълците се разболяват от краста, лекуват се в топлите извори и на тази фон при тях избухва чума.
В резултат на много проучвания се установява, че причината е в ген, произлизащ от домашни кучета. Изяснено е, че за да се селектират черни вълци, нещо в генния „коктейл" се обърква и впоследствие прави вида по-неустойчив към заболяването. Обратно, чумата не засяга така масово популациите на сивите вълци.
„Всичко е много по-сложно – посочва проф. Хъдсън пред проф. Коулсън. – Ако не можем да разберем екологията на девствената природа на Йелоустоун – единствената, останала в САЩ, как да разберем която и да е друга? Необходима ни е повече наука. Ние не разбираме естествената екосистема на Йелоустоун, тогава какъв е шансът Америка да разбере екологията на която и да е друга система? Да не говорим как ще се отрази въвеждането на тези зловещи вълци."
Според проф. Хъдсън, ако има нещо позитивно в работата на американската лаборатория, то е, че е намерен генетичен вариант, който е бил изгубен, и в лабораторията са успели да го съживят чрез сивия вълк. Но това все още не е онзи зловещ вълк. „Все едно да вземете един нисък французин, да му сложите на главата шапката на Наполеон и да кажете, че това е Наполеон – засмя се проф. Хъдсън в разговора с Коулсън. - Очевидно е, че не е. Може да се направи и друго – да се вземе шимпанзе, да му се изредактират някои гени и да се каже, че изглежда като човек. Но то все още е шимпанзе."
Ученият изрази и съжалението си, че покрай сензационния пробив отново ще бъде заобиколен основният въпрос - че видовете изчезват с невиждана скорост заради загубата на местообитанията им. Според Световната фондация за животните, ако се запазят сегашните темпове, до 2050 г. ще изчезнат половината от видовете.
„Наистина ли ни е необходим зловещ вълк – попита проф. Хъдсън. – Защо, след като той няма да има какво да ловува?"
Според него хората, които притежават милиони долари, могат да направят нещо по-полезно, като се концентрират върху видове, които все още могат да бъдат спасени, като червения вълк и пиренейския козирог.
В интерес на истината, от Colossal уверяват, че именно това е тяхната мисия – да спрат скоростното изчезване, което според някои учени по мащабите си наподобява масовото измиране при динозаврите. Но заедно с това е очевидно и че ще се „забавляват", а Бет Шапиро ще преследва мечтата си да възкреси птицата додо.
Проф. Хъдсън обаче е доста скептично настроен. В разговора с проф. Коулсън той насочи вниманието към още една тема за размисъл.
„Ако вземете азиатски слон и направите така, че да изглежда като мамут, той все още не е мамут – подчерта членът на Кралското общество. - Ако нещо изглежда като патица и кряка, то все още не е патица, необходимо е да се направи много повече от това. В моя университет няма да ми разрешат подобно нещо заради биоетиката." След което той припомни случая с учения в Китай, който проведе генна редакция при близнаци, за да ги предпази от ХИВ, и бе хвърлен в затвора. При излизането си той увери, че ще продължи работата в тази посока.
С други думи, и в двата случая – при възкресяването на Джурасик парк, при създаването на дизайнерски мамути, тасманийски тигри и дизайнерски бебета – изкушенията са твърде силни. Затова отсега може да се прогнозира, че част от учените едва ли ще устоят. Вероятно ще брандират някак каузите си в благородна посока и ще продължат с бясна скорост да реализират мечтите на милиони. Милиардите долари вече са на хоризонта. Докато един ден, както много пъти е ставало в историята, не си ударят носовете в стената - и тогава, както в „Джурасик парк", ще си зададат въпроса дали не са преминали опасна червена линия?
