Воссоздание животных по клеткам из их экскрементов — новый проект зоологов

Превращение экскрементов животных в потомство звучит как некий «магический фокус», но это может стать реальностью, если исследователям удастся реализовать новый проект, призванный помочь спасти находящиеся под угрозой исчезновения виды. Об этом пишет 16 марта газета The Guardian.

От снежных барсов до морских черепах — опасность исчезновения подстерегает животных во всем мире. Сейчас исследователи изучают, можно ли использовать навоз для фиксации и поддержания генетического разнообразия животных.

Проект, получивший название «Зоопарк экскрементов», основан на простой предпосылке: помимо того, что фекалии богаты непереваренной пищей, бактериями и желчью, они также содержат клетки существа, которое их отложило, отделившиеся от слизистой оболочки их кишечника.

Важно отметить, что исследования показали, что некоторые из этих клеток в экскрементах все еще живы — по крайней мере, когда осадок свежий. Профессор Сюзанна Уильямс из Оксфордского университета, которая возглавляет команду, отметила, что такие живые клетки удалось выделить не только из мышиного помета, но и из слоновьего навоза.

Есть надежда, что они могут быть использованы для увеличения генетического разнообразия популяций, тем самым повышая шансы на выживание видов.

Подход, известный как «генетическое спасение», может принимать несколько форм, пишет The Guardian. Во-первых, ДНК из клеток может быть проанализирована, чтобы помочь ученым понять генетические вариации различных популяций, что послужит основой для различных усилий по сохранению. ДНК будет более высокого качества, если ее извлекать из живых клеток.

Но если клетки из экскрементов можно культивировать и выращивать, то возникает еще одна возможность: создание целых животных с использованием самых современных вспомогательных репродуктивных технологий.

К ним относится клонирование, при котором ядро клетки помещается в донорскую яйцеклетку, подается электрический импульс, и полученный эмбрион имплантируется суррогатной матери для получения генетического «близнеца» исходного животного.

Еще более интересной является возможность перепрограммирования клеток таким образом, чтобы они обладали способностью превращаться в клетки любого типа. Важно отметить, что исследования на мышах показали, что такие клетки могут быть преобразованы в сперматозоиды и яйцеклетки, что означает, что они могут быть использованы в методах ЭКО для получения потомства.

Проще говоря, создавая половые клетки в лаборатории, можно использовать генетическое разнообразие вида без необходимости собирать вместе отдельных животных, которые могут находиться в разных частях света или быть недоступны иным образом, или собирать их сперму и яйцеклетки.

Перепрограммированные клетки также могут позволить ученым использовать методы редактирования генов для понимания, например, генов, участвующих в болезнях дикой природы или адаптации к окружающей среде, — информации, которая впоследствии может быть использована для повышения устойчивости вида, например, путем скрининга половых клеток или эмбрионов на наличие определенных генов или даже путем редактирования генов.

Компания Revive and Restore уже изучает возможность редактирования генов, чтобы вернуть к жизни вымершего странствующего голубя, а биологическая компания Colossal — в попытке возродить шерстистого мамонта.

Замораживание культивируемых клеток в жидком азоте при температуре -196°C означает, что они могут храниться неограниченное время, что позволяет потенциально использовать содержащуюся в них ДНК в областях, о которых еще никто не мечтал.

Биобанкинг клеток и тканей исчезающих видов, от спермы и тканей яичников до клеток кожи, для генетического спасения уже используется благотворительными организациями — от британского Nature’s Safe до «Замороженного зоопарка» в Сан-Диего.

Но обычно это включает в себя получение клеток или тканей самого животного, будь то живого или после его смерти. Напротив, взятие клеток из экскрементов неинвазивно и не требует отлова, что повышает возможность их получения даже у самых неуловимых существ — подход, который мог бы предоставить ученым доступ к большему генетическому разнообразию путем отбора образцов диких популяций.

Но этот подход не лишен сложностей, отмечает доктор Рианнон Болтон, исследователь проекта из Честерского зоопарка, благотворительной организации, которая сотрудничает с проектом.

«Объем навоза, который необходимо перерабатывать, очень велик — подумайте о ведрах и ситах в самом начале». Более того, экскременты содержат не только клетки животных и органические отходы.

Однако даже если живые клетки удастся выделить и культивировать, для получения потомства необходимо преодолеть ряд препятствий. Среди них — недостаточное понимание репродуктивной физиологии многих животных, что означает, что основное внимание, по крайней мере на начальном этапе, вероятно, будет уделяться хорошо изученным видам.

Тем не менее, несмотря на то, что зоопарк пу находится в зачаточном состоянии, команда уже сформировалась: Уильямс также возглавляет усилия по спасению северного белого носорога, используя лабораторные методы для получения большого количества яйцеклеток из ткани яичников носорога, в то время как, помимо других проектов, Revive and Restore участвует в успешном клонировании северного белого носорога. черноногого хорька — вид, который дважды считался вымершим, — извлекли из клеток, замороженных десятилетия назад.

Некоторые защитники природы считают, правда, что профилактика лучше, чем лечение. «Лучший способ защитить виды — не допустить их сокращения до такой степени, что потребуются такие методы, как клонирование», — утверждает Пол Де Орнеллас, главный советник по науке британского отделения Всемирного фонда природы (организация, признанная нежелательной в РФ). о дикой природе WWF (организация, признанная нежелательной в РФ) Великобритании.

Но команда «Зоопарка экскрементов» настаивает на том, что современные и традиционные методы могут работать параллельно.

«Мы не говорим, что надо прекратить защиту среды обитания и предпринимать усилия по сохранению видов в среде обитания», — подчеркивает Бролтон», — сказал Болтон. «Я просто думаю, что из-за того, в каком тяжелом положении мы находимся, нужно попробовать множество различных инструментов».