Современные генетические технологии уже позволяют собирать вместе все функциональные геномы вымершего вида и клонировать его. Так, ученые по всему миру работают над клонами лютоволков, птиц Додо и тасманского волка, а в России, в Якутии, занимаются мамонтами.
В 2010 году в Якутии был найден мамонтенок Юка — это один из самых хорошо сохранившихся мамонтов за всю истории палеонтологии, что дало реальные возможности для клонирования. Сейчас проектом занимаются несколько групп ученых из разных стран: России, Объединенных Арабских Эмиратов, США, Южной Кореи. Как обещают некоторые ученые: давно вымерший мамонт может вновь появиться на свет уже в 2028 году. По задумке, его выносит суррогатная мать-слониха, а за основу возьмут образцы ДНК шерстистого мамонта, найденные в вечной мерзлоте в Сибири.
Что нужно для клонирования?
Наличие замороженных останков мягких тканей дает гипотетическую возможность возродить биологический вид научными средствами. Но для этого нужны еще две вещи: во-первых, важно расшифровать геном мамонта, а во-вторых, найти живую соматическую клетку мамонта.
С первым проблем нет. Как рассказал «Газете.Ru» генетик, профессор СФУ и Геттингенского университета Константин Крутовский, полный ядерный геном мамонта полностью расшифрован.
«Черновые неполные сборки геномных последовательностей ДНК публиковались учеными еще в 2008 и 2015 годах. Однако важнейший прорыв произошел в июле 2024 года, когда международная группа ученых впервые реконструировала почти полную нуклеотидную последовательность хромосом мамонта с большой точностью», — объяснил Крутовский.
Расшифрованный геном позволит людям не столько клонировать мамонта, сколько получить генномодифицированную версию слона, которая будет максимально похожа на вымершее животное.
«Поскольку нуклеотидная последовательность генома уже есть в открытом доступе, то исследования сместились от расшифровки генома к практическому редактированию генома и попыткам возродить фенотип мамонта. Главным фаворитом в этой гонке является американская биотехнологическая компания Colossal Biosciences, возглавляемая генетиком Джорджем Черчем. Ученые этой компании успешно внедрили 10 ключевых генов мамонта (отвечающих за структуру, длину и цвет шерсти) в ДНК мышей. В результате родились здоровые мышата с шерстью, идентичной мамонтовой (так называемые мамонтомыши). Компания уже получила также индуцированные плюрипотентные стволовые клетки слонов и активно ведет эксперименты с ЭКО (оплодотворение в пробирке). Они планируют не клонировать мамонта в чистом виде (что невозможно из-за фрагментации древней ДНК), а создать гибрид азиатского слона и мамонта, несущий от 65 до 85 ключевых арктических генов, отвечающих за морозостойкость, подкожный жир, шерсть и так далее. Colossal Biosciences официально заявляет о намерении получить первого живого «мамонтенка» уже к 2028 году», — объяснил Крутовский.
С живыми соматическими клетками дела обстоят сложнее — их пока нет, хотя именно они позволят получить клон мамонта. Речь пойдет о технологии, использованной для клонирования овечки Долли: ученые смогут извлечь ядро из живой соматической клетки мамонта и из яйцеклетки слонихи, затем ядро из клетки мамонта перенесут в яйцеклетку, из которой было удалено свое ядро. С помощью электрического импульса можно будет запустить процесс деления полученной яйцеклетки, которую затем подсадят в матку слонихи. По идее, через 22 месяца (именно столько длится беременность слонихи) ученые получат клон мамонта.
«Такое будет возможно лишь в том случае, когда будет действительно найдена живая клетка. А это не только генетический материал, но и то его окружение, в которое он упакован. Основная проблема — отсутствие подходящих образцов для поиска живых клеток. Вероятно, найти такие клетки в настоящее время невозможно. Хотя некоторые эксперименты показали, что бактериальные клетки и даже клетки простейших эукариот можно восстановить из вечной мерзлоты, с мамонтами это пока не представляется возможным. Поэтому пока единственный вариант восстановить мамонта — геномное редактирование. Но тогда мы получим не настоящего мамонта, а отредактированного слона», — рассказал «Газете.Ru» научный руководитель Лаборатории палеогеномики Европейского университета в Санкт-Петербурге Артем Недолужко.
Редактирование не вызывает сложностей. Однако клонирование мамонта без живых клеток невозможно.
«К сожалению, таких клеток пока нет и, возможно, не будет. Но есть надежда, что кому-то повезет найти замороженное животное. Если мамонт пролежит в вечной мерзлоте десятки тысяч лет, а затем его обнаружат специалисты, которые смогут извлечь и обработать клетки, это будет настоящим чудом. В качестве примера можно привести знаменитого Березовского мамонта, найденного в начале прошлого века в Северо-Восточной России. Когда на место находки прибыли ученые из Петербурга, один из них, немецкий и российский палеонтолог Евгений Пфиценмейер описал в своей книге «В Сибирь за мамонтом», что собаки местных охотников обгрызали мясо с туши, и с ними все было хорошо. Это говорит о том, что вероятность найти живые клетки есть, хоть и минимальная. Но мы все склонны верить в чудо», — отметил Недолужко.
Сможет ли Россия первой клонировать мамонта?
Для того, чтобы первой клонировать мамонта Россия обладает главным мировым преимуществом, — материалом.
«Подавляющее большинство идеально сохранившихся туш мамонтов с мягкими тканями и шерстью находят именно в Якутии и Сибири. Многие российские институты обладают техническими возможностями секвенировать геном мамонта и даже ведут работы по редактированию генома животных с использованием технологий CRISPR/Cas9. В Якутии создана идеальная и единственная в мире готовая инфраструктура для расселения будущих мамонтов — «Плейстоценовый парк», где восстанавливают экосистему мамонтовых тундростепей», — отметил Константин Крутовский.
Однако стать первой в рождении мамонта восстановленного России будет крайне тяжело, уверены эксперты.
«Все необходимые данные и технологии для выращивания эмбрионов уже существуют, но России не хватает финансирования и профильных специалистов. Пока наиболее реалистичный вариант — международное сотрудничество, которое будет выгодно для России: она сможет догнать мировых лидеров в этой области», — считает Артем Недолужко.
Местом, на базе которого можно реализовать международное сотрудничество, может стать всемирный центр мамонта. Его строительство намечено на 2027 год, проект реализован в рамках десятилетия науки и технологий, учрежденного президентом РФ. Цель проекта — создание интеграционной модели, соединяющей науку, образование, культуру и туризм для развития Арктики. Там будут построены научные базы нового поколения: криохранилище, специализированные лаборатории, цифровой центр данных и полевые станции. Все это позволит развивать науку в России, тем более наши работы далеко не ограничиваются возрождением мамонта.
Какие загадки помогут разгадать мамонты?
Дело в том, что клонирование — далеко не самое важное в исследованиях сохранившихся трупных остатков мамонтов.
«Многие исследования подобных находок важны, потому что информация, которую мы получаем из вечной мерзлоты, сохраняет данные о прошлом. В будущем, возможно, она будет использоваться в различных сферах. Например, мы предположили, что кровь мамонта могла обладать криопротекторными свойствами. В ней было зафиксировано высокое содержание солей, которые, по-видимому, понижали точку замерзания жидкости и действовали как природный антифриз. Также, благодаря возможности работы с хорошо сохраненными в мерзлоте мумифицированными древними животными удалось установить комплекс их приспособлений к окружающей среде плейстоцена», — рассказал «Газете.Ru» Максим Чепрасов, заведующий лабораторией «Музей мамонта» СВФУ, где и хранятся некоторые найденные в мерзлоте образцы.
Кроме того, в остатках животных мамонтовой фауны находят и древние бактерии, и вирусы, которые могут представлять угрозу для человечества в случае таяния вечной мерзлоты. Их изучение поможет избежать пандемий в будущем.
«Жизнеспособные бактерии, найденные в мерзлоте, уже применяются в качестве биологически активных добавок и для ликвидации разливов нефтепродуктов. Мерзлота, которая является большим резервуаром органики, начала таять еще более 10 тысяч лет назад, и постепенно ее содержимое попадает в экосистему. Как известно, Арктика нагревается быстрее других регионов земли. Это связано, в том числе с тем, что оттаивание древней органики сопровождается с выделением углекислого газа и метана, а также активизируются бактерии и вирусы. Мы с нашими коллегами-микробиологами работаем над выявлением потенциальных рисков. Например, в Якутии найдены гигантские вирусы, которые также называют зомби-вирусами. Они паразитируют на одноклеточных организмах, заставляя их производить новые вирусные частицы.
Несмотря на то, что обнаруженные вирусы не опасны для человека они доказали то, что древние патогены сохраняют жизнеспособность тысячелетиями в мерзлотных породах Арктики», — отметил Максим Чепрасов.
Ученые подчеркнули, что все текущие исследования будут продолжаться в Центре мамонта.
