Эра генетически модифицированных животных

Процесс сродни селекции

Человек меняет гены животных на протяжение столетий. «Мы всего лишь называли эту практику селекцией», — объясняет генетик Марк Вестхузин. Если несколько поколений скрещивать одну породу собак с другой, в результате получится генетический коктейль, который природа вряд ли бы смешала сама — это болонка.

Новые генетические инструменты позволяют сделать изменения точнее и быстрее. «Мы меняем черты более точечным образом: мы можем точно сказать, что создаем», — объясняет Элисон Ван Эрнам, специалист по геному и биотехнологиям из Калифорнийского университета.

Первым животным, чей геном подвергся изменениям в лабораторных условиях, стала мышь. В 1982 году ученым удалось создать мышь, организм которой выделял значительное количество гормонов роста. И та достигла размеров небольшой крысы.

Лечение трансгенным молоком

Животное выросло вдвое больше нормальных размеров? Этой научной находке есть чем заинтересовать сельское хозяйство. В два раза больший лосось уже был выведен (коммерческое название AquAdvantage) и может стать первой генетически модифицированной рыбой, которую будут продавать для употребления в пищу. Компания ждет лишь отмашки американских властей.

Кроме того, животные могут получить иммунитет от эпидемий. Так, например, британские генетики вывели курицу, которой не страшен птичий грипп. В Бразилии генетически модифицированных комаров используют для борьбы с лихорадкой денге.

Что еще интереснее, молоко трансгенных животных таит в себе безграничные возможности. Коров уже меняли для получения материнского и гипоаллергенного молока (для тех, у кого имеется непереносимость лактозы). В будущем же можно будет получить молоко с человеческими антителами для борьбы с меланомой. Американская компания GTC Biotherapeutics вывела коз, чье молоко содержит антитромботические вещества: получивший название ATryn предотвращает возникновение кровяных сгустков.

Вариантов скрещивания генов существует множество, и некоторые из них весьма необычны: после испытания на козах бактерии изменили для выработки паутины. Этот материал (считается самым прочным в мире) позволил бы создать сверхэффективные пуленепробиваемые жилеты и медицинские ткани.

Рыбам-зебрам же досталась ДНК светящейся медузы. Цель эксперимента: заставить их светиться в присутствии определенных токсинов для выявления загрязнения воды.

Как бы то ни было, GloFish снискали больше успеха в аквариумах американцев, став первым генетически модифицированным домашним животным.

Генетические «скальпели»

Ученые продвигаются все дальше и дальше в расшифровке генома. Речь идет о понимании того, как тот или иной ген определяет характеристики вида. Прогресс в генетике ускорился еще больше с обнаружением новых эффективных инструментов, в первую очередь Cas9.

Техника Cas9 была «случайно» открыта учеными Эмманюэль Шарпантье и Дженнифер Дудной в ходе опытов на вирусах. Если не вдаваться в подробности, она позволяет найти определенный участок ДНК и вырезать его. При добавлении другого материала она также дает возможность заменить его иным участком ДНК.

По словам Дженнифер Дудны, все это стало большим шагом вперед:

«Если в прошлом технологии были подобны кузнечному молоту, сейчас мы работаем с геномом молекулярными скальпелями».

Возрождение мамонтов и динозавров

Имея на руках подобные технологии, некоторые ученые собираются возродить исчезнувшие виды или даже создать новые.

В теории ученые уже понимают, как можно было бы вернуть к жизни исчезнувшего 10 тысяч лет назад шерстистого мамонта: благодаря найденным во льдах тканям и кусочкам зубов им удалось практически полностью воссоздать его геном. Остается лишь изменить гены слона или вживить его ДНК в яйцеклетку слонихи, чтобы на свет появился маленький мамонт.

А что насчет динозавров? Раз курица — потомок некоторых из них, всего лишь достаточно обратить процесс вспять… Ученые уже проделали это и смогли реактивировать древние «динозаврьи» гены курицы.

Из-под генетического скальпеля на свет могли бы выйти мифические или даже абсолютно фантастические существа. Американский палеонтолог Джек Хорнер говорил о возможности создать единорога.

Как бы то ни было, вывести животных необычных размеров (утку размером с лошадь или лошадь размером с утку) представляется нетривиальной задачей: рост определяется сотнями генов. То же самое касается и крылатых свиней. Ученые не видели позвоночных с шестью конечностями, и понятия не имеют, на что был бы похож их генетический код.

Как далеко можно зайти?

Но куда могут привести подобные манипуляции с геномом? Научная фантастика на свой манер уже не раз предупреждала человечество об опасностях таких экспериментов. Вспомните хотя бы эту цитату из «Парка Юрского периода»:

«Наши ученые так сосредоточились на том, что они могли сделать, что даже не задумались, было ли у них на то право».

Если отойти в сторону от причудливых генетических созданий, трансгенные изменения животных для повышения качества и производительности могли бы обеспечить продовольственную безопасность по всему миру. Но какими были бы долгосрочные последствия? Экологические и санитарные риски? Лосось AquAdvantage еще даже не появился на наших тарелках, но уже вызывает опасения насчет «генетического загрязнения».

Хотя пока что никто не в силах ответить на эти вопросы, нам давно пора очертить этические пределы: как стало известно, китайские ученые начали менять человеческий геном.