4 марта 2025 года компания Colossal Biosciences сообщила о создании шерстистых мышей — первых генетически модифицированных животных, обладающих густой рыжевато-коричневой шерстью, напоминающей покров древних мамонтов. Этот эксперимент стал важным шагом к воссозданию вымерших видов и приближает учёных к их амбициозной цели — возвращению мамонтов в арктические экосистемы.
Генетические ножницы
Ключевую роль в этом прорыве сыграла технология CRISPR-Cas9 — метод точного редактирования ДНК, позволяющий изменять гены с высокой точностью. Он работает как молекулярные «ножницы», с помощью которых учёные могут удалять или добавлять нужные участки генома.
Используя CRISPR-Cas9, Colossal Biosciences внедрила в ДНК мышей семь генов мамонта, отвечающих за шерсть, терморегуляцию и адаптацию к холоду. Этот эксперимент стал важным шагом в изучении возможностей генной инженерии для восстановления вымерших видов.
По плану компании, следующим этапом станет создание гибридных эмбрионов, что позволит в перспективе вернуть мамонтов в дикую природу уже к 2028 году.
Генетика на максималках: путь от ДНК к шерстистым мышам
На пути к этому учёные прошли долгий путь, преодолевая рубежи в понимании наследственности, редактировании ДНК и клонировании.
- 1953 – открытие структуры ДНК
Джеймс Уотсон и Фрэнсис Крик, основываясь на рентгенографических данных Розалинд Франклин, раскрыли структуру ДНК — двойную спираль. Это открытие стало ключевым моментом в изучении наследственности и дало начало современной молекулярной биологии. - 1996 – клонирование овцы Долли
Впервые было клонировано млекопитающее из соматической клетки взрослого организма. Этот прорыв доказал, что генетическая информация взрослого организма может быть полностью «перезапущена», открыв дорогу исследованиям в области клонирования и регенеративной медицины. - 2003 – завершение проекта «Геном человека»
Учёные полностью расшифровали последовательность ДНК человека, состоящую из 3 миллиардов пар нуклеотидов. Это стало основой для персонализированной медицины и генной инженерии, позволив лучше понимать генетические заболевания и методы их коррекции. - 2012 – разработка технологии CRISPR-Cas9
Дженнифер Дудна и Эммануэль Шарпантье адаптировали бактериальную систему CRISPR-Cas9 для целенаправленного редактирования ДНК. Этот инструмент позволил учёным изменять гены с беспрецедентной точностью, открыв эру генной инженерии. - 2017 – успешное редактирование генов в человеческих эмбрионах
Впервые CRISPR-Cas9 использовали для исправления мутации, вызывающей наследственное заболевание. Этот эксперимент показал, что редактирование ДНК может применяться безопасно и эффективно, открывая путь к лечению генетических болезней ещё на стадии эмбриона. - 2018 – появление первых генетически модифицированных детей
Китайский биофизик Хэ Цзянькуй заявил, что создал первых детей с отредактированным геномом, сделав их невосприимчивыми к ВИЧ. Этот эксперимент вызвал масштабный этический и научный скандал, а сам учёный был осуждён. Однако этот случай продемонстрировал, что редактирование генома человека уже возможно. - 2021 – синтетические эмбрионы без яйцеклеток и сперматозоидов.
Учёные создали эмбрионы исключительно из стволовых клеток, без традиционного оплодотворения. Это открытие расширило возможности репродуктивных технологий и биоинженерии, приблизив науку к созданию организмов без естественного размножения. - 2023 – первая одобренная генная терапия с использованием CRISPR.
Компании CRISPR Therapeutics и Vertex Pharmaceuticals разработали препарат Casgevy, использующий CRISPR для лечения серповидноклеточной анемии и бета-талассемии. Это первый официально одобренный метод генной терапии, показывающий практическое применение технологии редактирования ДНК. - 2023 – воскрешение функций древних генов.
Генетики успешно перепрограммировали клетки слонов, активировав в них гены шерстистых мамонтов. Это стало ключевым доказательством того, что древние гены можно интегрировать в современных животных и заставить их работать. - 2025 – появление шерстистых мышей как первого шага к воссозданию мамонтов.
Используя CRISPR-Cas9, Colossal Biosciences внедрила в ДНК мышей восемь генов мамонта, отвечающих за шерсть, терморегуляцию и адаптацию к холоду. Этот эксперимент доказал, что технология может быть применена к более крупным животным, включая слонов, и стал важным этапом на пути к возвращению мамонтов в дикую природу.
БиоSystem Restore
Шерстистые мыши — не первая попытка восстановить утерянные виды. Учёные уже работают над перезапуском биоразнообразия, используя генетические технологии для воссоздания видов, исчезновение которых нарушило экосистемный баланс.
Странствующий голубь (Ectopistes migratorius)
В XIX веке популяция странствующего голубя насчитывала миллиарды особей, а его стаи могли затмевать солнце на несколько часов. Это был самый многочисленный вид птиц в Северной Америке, но всего за несколько десятилетий человек полностью его истребил. Причина исчезновения – массовая охота и промышленная добыча. Голубей убивали тысячами и отправляли целыми поездами в крупные города.
С 2012 года проект Revive & Restore занимается возвращением странствующего голубя в природу с помощью передовых технологий генной инженерии. Полностью сохранившейся ДНК этого вида не существует, поэтому ученые восстанавливают его геном по фрагментам. Для этого они извлекают древнюю ДНК из музейных чучел, перьев и костей, а затем сравнивают её с генетическим кодом ближайшего живого родственника — полосатохвостого голубя. С помощью методов редактирования генов, таких как CRISPR-Cas9, исследователи постепенно заменяют гены современного голубя на характерные для вымершего вида. Этот процесс напоминает создание Франкенштейна — организм буквально "собирают" из частей, найденных в архивах природы, стремясь вернуть его к жизни.
Додо (Raphus cucullatus)
Эта нелетающая птица обитала только на острове Маврикий и исчезла примерно к 1690 году. Основная причина исчезновения – завезённые человеком крысы, кошки и свиньи, которые уничтожали яйца додо. Птицы не имели естественных хищников, поэтому не боялись людей и стали лёгкой добычей.
С 2022 года Colossal Biosciences работает над его возвращением, используя генетический материал современных голубей.
Тасманийский тигр (тилацин)
Этот сумчатый хищник был доминирующим хищником Тасмании, но уничтожен в рамках государственной программы, поскольку считался угрозой для фермерского скота. Последний известный тилацин умер в 1936 году в зоопарке Хобарта. Исчезновение вида вызвало рост популяции мелких хищников, что привело к изменению экосистемного баланса.
С 2022 года Colossal Biosciences и Университет Мельбурна ведут работу по его воскрешению. Учёные восстановили 99,9% генома тилацина, используя образцы из музейных коллекций, и сравнили его с ДНК ближайшего родственника — намбата. При помощи CRISPR они редактируют ДНК намбата, чтобы приблизить его геном к тилацину. Полученные клетки планируется использовать для создания эмбрионов, которые могут вынашиваться суррогатными матерями — сумчатыми видами, такими как тасманийский дьявол.
Трудно быть богом
Учёные стремятся восстановить шерстистых мамонтов не только из научного интереса, но и с практическими целями. Предполагается, что возвращение этих животных в арктические регионы может способствовать восстановлению тундростепей — экосистемы, существовавшей в плейстоцене и отличавшейся высокой продуктивностью и биоразнообразием. Мамонты, как крупные травоядные, играли ключевую роль в поддержании этих экосистем. Они вытаптывали мох и кустарники, способствуя росту травянистых растений, что, в свою очередь, поддерживало более холодные и стабильные условия почвы. Это предотвращало таяние вечной мерзлоты и снижало выбросы парниковых газов, таких как углекислый газ и метан.
Однако история вмешательства человека в экосистемы показывает, что далеко не все эксперименты заканчиваются благополучно.
В середине XX века в СССР начали культивировать борщевик Сосновского как перспективную кормовую культуру для скота. Однако растение быстро вышло из-под контроля, распространившись по территории страны и превратившись в агрессивный сорняк.
Оно не только вытеснило местные виды, но и оказалось опасным для человека: содержащиеся в нём вещества вызывают тяжёлые ожоги при контакте с кожей.
Другой пример — кролики в Австралии. В XIX веке европейские поселенцы завезли их для охоты, но отсутствие естественных хищников привело к неконтролируемому размножению. Миллионы кроликов уничтожали местную флору, вызывали эрозию почв и нанесли серьёзный ущерб сельскому хозяйству.
Аналогичная ситуация произошла с жабами-агами, которых в 1935 году завезли в Австралию для борьбы с вредителями сахарного тростника. Вместо этого жабы-аги сами стали угрозой для местной фауны: они отравляли хищников, конкурировали с местными видами и быстро распространились по континенту.
Однако есть и успешные примеры. В США в конце XIX века популяция бизонов сократилась до нескольких сотен особей из-за массового истребления. Благодаря усилиям по их восстановлению численность бизонов значительно увеличилась. Их возвращение помогло восстановить прерии, повысить биоразнообразие и улучшить состояние экосистем.
Аналогичный успешный пример — восстановление европейского зубра (Bison bonasus). К 1927 году этот вид оказался на грани исчезновения: в мире осталось всего 12 чистокровных особей. Благодаря программам реинтродукции в Беларуси и Польше удалось создать устойчивые популяции. В Беловежской пуще сегодня обитает крупнейшее стадо диких зубров, а Беларусь стала одним из мировых лидеров по их численности. Однако узкий генофонд привёл к наследственным заболеваниям: крипторхизму (бесплодию у самцов), ослаблению иммунитета и скелетным аномалиям.
Для сохранения популяции учёные применяют генетический менеджмент: контролируют родословные, используют искусственное осеменение и проводят ДНК-мониторинг, чтобы снизить риск инбридинга.