Ученые из группы Джорджа Чёрча надеются отредактировать геном африканского слона таким образом, чтобы получить два специфических изменения фенотипа. Во-первых, они внесут все четыре изменения, касающиеся известных нам генов, кодирующих гемоглобин, которые отличаются у мамонта и слона. В результате должны получиться клетки, способные вырабатывать гемоглобин, подобный тому, который содержался в крови мамонта. Если им удастся произвести эти изменения в кроветворных стволовых клетках (тех, которые дифференцируются в различные типы клеток крови), они смогут напрямую измерить способность получившихся эритроцитов к переносу кислорода и выяснить, удалось ли добиться успеха. Они также надеются создать клетки, из которых сможет вырасти «самая густая и роскошная мамонтовая шерсть», как выражается Джордж. Но это более трудная задача, поскольку никто не знает наверняка, какие гены ответственны за густую и роскошную шерсть мамонта и сколько их было. Пока что Джордж довольствуется догадками, основанными на том, какие гены отвечают за шерстяной покров у других видов.
Разумеется, это только начало. Теперь, когда мы выяснили, что исчезнувшие фенотипы можно восстановить путем редактирования генома, используя клетки живущих видов, процесс возрождения вымерших видов начнет набирать обороты. Но какое именно животное получится у нас в результате? Сколько изменений нам придется внести, чтобы мы смогли назвать слона мамонтом? Возможно ли устранить все различия между их геномами? А если нет, то какие изменения нам следует внести?
Глава 7. Воссоздадим часть генома
Вот вам мое предсказание: в течение следующих двух лет Джордж Чёрч и воскресители мамонта успешно перенесут по меньшей мере один ген мамонта в стволовую клетку слона. Из нее будет выращено множество клеток, в которых начнет экспрессироваться новый, недавно встроенный ген мамонта. Ученые тщательно оценят степень успеха с помощью разработанного специально для этого эксперимента, который покажет, вырабатывает ли теперь клетка белки мамонта вместо белков слона. Если результат укажет на то, что ученым действительно удалось встроить ген мамонта в клетку слона, они объявят о своем успехе, испытывая заслуженную гордость. Это будет поразительное достижение.
В процессе не пострадает ни один слон. Слоны даже не будут участвовать в эксперименте, у них только возьмут образцы крови, точно так же, как при плановом осмотре у ветеринара. Ни одна слониха не подвергнется каким-либо экспериментальным манипуляциям. Никто не будет производить ядерный перенос в клетках слона. Ни один слоненок с генами мамонта не начнет свое внутриутробное развитие.
Тем не менее представители прессы не услышат ни одной из приведенных выше оговорок. Заголовки будут гласить: «Мамонт вернулся», «Теперь исчезнувшие виды уходят не навсегда», «Ученые вырастили шерстистого мамонта в лабораторной пробирке». Это будет самое крупное, восхитительное, пугающее, удивительное и ужасное событие за долгие годы. Вероятно, широко распространятся слухи об ужасающих последствиях на фоне всеобщего воодушевления и некоторой доли истерии.
Но на деле нет нужды строить необоснованные предположения о том, как отреагируют люди. Можно просто обратиться к недавней истории.
Мамонтослоновая стадия возрождения вымершего вида
23 апреля 1984 года в газете Chicago Tribune появилась статья, бережно укрытая среди внутренних страниц. Ее заголовок гласил: «История о мохнатом слоне». С разрешения правообладателя я приведу здесь полный текст:
Когда какой-либо вид животных уходит в небытие, мы ожидаем, что там он и останется. Ученые из США и СССР опровергли этот с виду разумный тезис, создав путем «обратной селекции» гибридное животное – наполовину слона, наполовину мамонта. Эта история началась в России, когда доктору Свербигузу Ясмилову из Иркутского университета удалось выделить ядра из яйцеклеток молодой самки мамонта, чья замороженная туша была найдена в Сибири. Журнал Technology Review сообщает, что доктор Ясмилов отправил результаты в Массачусетский технологический институт, где доктор Джеймс Крик смешал ДНК из этих клеток с ДНК слона. У шерстистых мамонтов, бродивших по просторам Европы, пока они не вымерли 10 тысяч лет назад, было 56 хромосом. У слонов, их близких родственников, их насчитывается 58. Опираясь на успех Крика, Ясмилов решил попробовать слить ядра из яйцеклеток мамонта со сперматозоидами индийского слона. В результате эксперимента получилось восемь оплодотворенных яйцеклеток, которые затем имплантировали индийским слонихам. Шесть беременностей закончилось выкидышем, но на свет появились два гибридных животных – мужского пола и, вероятно, стерильных. Гибриды, которых иногда называют «мамонтослонами», покрыты светло-коричневой шерстью, а их челюсти по форме соответствуют челюстям мамонтов.
Эту коротенькую историю подхватила и распространила новостная служба Chicago Tribune, и в течение нескольких следующих дней различные ее версии были напечатаны в более чем 350 газетах. Она появилась даже в воскресном приложении к общегосударственной газете, где, без сомнения, должна была найти самую широкую аудиторию.
Ни одна из газет, которые подхватили и распространили эту историю, не потрудилась проверить изложенные в ней факты. Если бы они, к примеру, связались с автором доклада, упомянутого в журнале Technology Review, или попытались пообщаться с кем-то из ученых, участвовавших в упомянутом исследовании, их ожидало бы удивительное открытие: вся эта история была шуткой. Таких ученых и такого проекта не существовало. История была задумана как пародия, ее написала талантливая студентка в качестве домашней работы по созданию научного текста. Журнал Technology Review опубликовал ее в честь Дня смеха. Статья, расположенная на 85-й странице апрельского номера Technology Review за 1984 год, заканчивается именем ее автора, студентки Дианы Бен-Аарон, и датой – 1 апреля 1984 года.
Возможно, сотрудники Tribune, а также множества других газет, решивших напечатать эту историю, были слишком воодушевлены возможностью возрождения мамонта, чтобы заметить дату или усомниться в подлинности доклада (хотя бы в том, могли ли советские и американские ученые сотрудничать в разгар холодной войны). А может быть, они просто не поняли юмора.
История, выдуманная Бен-Аарон, во многих отношениях оказалась пророческой. К примеру, она предсказала низкие показатели эффективности ядерного переноса, хотя эта статья была написана более чем за 12 лет до появления на свет Долли в Рослинском институте. Она также предсказала, что в качестве суррогатной матери будет использована индийская слониха, хотя мы только через 20 с лишним лет убедились, что индийский слон находится в более близком родстве с мамонтом, чем африканский. Кроме того, Бан-Аарон предчувствовала, какие страхи, связанные с возрождением вымерших видов, появятся у людей, и постаралась их немного развеять. К примеру, она предугадала, что главным предметом беспокойства станет возможность контролировать этих новых созданий, не дать им сбежать и спариться с представителями дикой популяции слонов. Как и Майкл Крайтон шестью годами позднее, она придумала механизм, не позволяющий клонированным животным размножаться без вмешательства человека. Все динозавры Майкла Крайтона были самками и, следовательно, не могли размножаться, а мамонтослоны Бен-Аарон были стерильными самцами. Их бесплодие обусловливалось нечетным количеством хромосом. Имея, подобно мулам, непарное число хромосом, они не смогли бы размножаться.[4]
Реакция на появление в прессе выдуманной статьи Бен-Аарон была немедленной, бурной и неоднозначной. Одни люди ликовали: кого-то развеселил пример очевидно плохой журналистской работы, кто-то так и не распознал «утку» и просто радовался, что мамонта вернули к жизни. Другие злились – либо потому, что, на их вкус, пародия выглядела неуместной или нечестной, либо потому, что их по-настоящему обеспокоило то, какие ужасные вещи творят ученые.
Но примерно такой реакции я и ожидаю, когда воскресители мамонта опубликуют первые свидетельства того, что их проект в области редактирования генома увенчался успехом и что отредактированные слоновьи клетки можно будет (однажды в будущем) использовать для создания отредактированных слонов. Воображаемые будущие заголовки будут отражать настоящую научную работу, продвигающуюся в настоящей лаборатории, оснащенной по последнему слову науки и техники, в одном из наиболее уважаемых исследовательских институтов мира.
Те, кто прочел историю в Chicago Tribune в 1984 году и поверил в нее, почерпнули из нее одну мысль: мамонта вернули к жизни. Но на самом деле в статье говорилось не об этом.
Заголовки, которые появятся, когда воскресители мамонта получат первую клетку слона с оттенком мамонта, вероятно, будут более впечатляющими, чем сдержанное название статьи в Tribune. Осторожные журналисты вряд ли упустят тот факт, что на самом деле ученые изменили только крошечную часть генома слона. Но его проигнорируют в пользу мелодраматических эмоциональных комментариев и основного посыла статей: мамонт вернулся к жизни.
Вот только это все еще не будет правдой.
Если что-то выглядит как мамонт и ведет себя как мамонт, то это мамонт?
Давайте вернемся к работе, которая проводится в наши дни. Сейчас мы можем напрямую отредактировать последовательность ДНК внутри живой клетки с помощью технологий геномной инженерии. Ученые из лаборатории Джорджа Чёрча редактируют таким образом слоновьи клетки, намереваясь сделать их геномы больше похожими на геномы мамонтов, нежели слонов. Пока что работа ограничивается редактированием одного или нескольких генов соматических клеток. Однако у нас уже есть соматические клетки, геномы которых содержат отдельные гены мамонта на месте удаленных генов слона. Таково текущее положение дел в проекте возрождения мамонта.