Биологи собрались воскресить птицу додо
В проект американских учёных будет вложено 150 миллионов долларов.
Учёные-генетики американской компании Colossal Biosciences намерены в течение шести лет «возродить» вымершую в 17 веке птицу маврикийского дронта, или додо. Об этом пишет Daily Mail.
Проект будет состоять из нескольких этапов. Сначала генетики секвенируют геном додо из сохранившихся останков, а затем редактируют гены современной птицы - никобарского голубя. Эта порода наиболее близка маврикийскому дронту.
Редактированные клетки будут использованы для создания эмбриона. Он будет расти в искусственном яйце.
Исследование, как утверждают американские генетики, позволит не только получить больше данных о геноме вымерших додо, но и в дальнейшем может быть использовано для сохранения пока ещё существующих, но находящихся на грани выживания видов.
Отметим, компания Colossal Biosciences занимается редактированием генов и уже ведёт проект по возрождению шерстистого мамонта и сумчатого волка.
-
01.02.2023 naked-science.ru
Биологи собрались воскресить птицу додо
Американский стартап, занятый возвращением к жизни вымерших животных, объявил о начале работы с додо — почти легендарными птицами, которых люди перебили еще несколько веков назад.
Пару лет назад гарвардский генетик Джордж Черч (George Church) и предприниматель Бен Ламм (Ben Lamm) основали биотехнологический стартап Colossal Biosciences, главной целью которого назвали возвращение к жизни вымерших видов. Кандидатов на такое воскрешение выбирают самых значительных: первыми были мамонты, затем к ним присоединились тасманийские сумчатые волки. Третьим номером списка стали птицы додо. Об этом сообщается в пресс-релизе, распространенном Colossal.
Додо, или дронт, был уникальным обитателем острова Маврикий в западной части Индийского океана. Эти крупные, набиравшие до 20 килограммов птицы не умели летать. С тех пор как остров оказался важным пунктом на путях европейских мореплавателей, додо стали предметом активной — и не слишком затруднительной — охоты. За несколько десятков лет все они были перебиты и считаются исчезнувшими в природе с конца XVII века. Впоследствии додо начали считать одним из мифов об экзотических созданиях. Полное отсутствие страха перед людьми сделало их символом глупости.
Однако начиная с XIX века ученые стали систематически изучать их останки, чучела и другие образцы. Вид оказался вполне реальным — хотя вымершим — родственником голубей и получил название Raphus cucullatus. С тех пор связанные с додо коннотации изменились, и вместо птичьей глупости он символизирует человеческую безответственность, ведущую к бездумному уничтожению природы.
Именно этот аспект привлек к додо внимание ученых из Colossal. По словам руководителя проекта, биолога из Калифорнийского университета в Санта-Крусе Бет Шапиро (Beth Shapiro), воскрешение и возвращение птицы на Маврикий может стать таким же важным символом совершенно нового, бережного отношения к живому миру. Ученая отмечает, что эта задача выходит далеко за рамки работы непосредственно с ДНК и эмбрионами птицы. Сегодня природа Маврикия сильно нарушена вмешательством человека и принесенных им инвазивных видов. Реинтродукция додо потребует всестороннего восстановления естественных экосистем острова.
Кроме того, в отличие от мамонтов и сумчатых волков, додо — это птицы, а значит, они требуют особых подходов для проведения генетических модификаций и манипуляций с эмбриональными клетками внутри яйца, защищенного скорлупой. Такие методы проработаны гораздо хуже, нежели ГМ-технологии для млекопитающих. Однако эти затруднения — часть бизнес-стратегии Colossal. Компания ожидает, что методы, которые найдут и всесторонне опробуют на выбранных для воскрешения видах, удастся коммерциализировать и успешно использовать для животных, имеющих большое значение для экономики и хозяйства. Геномы всех трех кандидатов на воскрешение в Colossal уже секвенированы.
Строго говоря, ученые из Colossal не занимаются прямым возвращением к жизни мамонта, тасманийского волка или додо. Их подход состоит в поиске максимально близкого живого родственника, а затем — внесении в его ДНК точечных изменений, которые отличают его от вымершего. Для мамонтов это, конечно, слоны, для сумчатых волков — сумчатые куницы, для додо — никобарские голуби. Полученные в итоге искусственные аналоги называются «проксивидами», и в 2016 году Комиссия по выживанию видов (SSC) при Международном союзе охраны природы и природных ресурсов формализовала это понятие и требования по работе с такими существами.
--
30.09.2022
ЦРУ заинтересовалось технологией воскрешения мамонтов и тасманийских тигров
Пока многие скептически относятся к перспективе и даже возможности воскрешения давно вымерших существ, венчурная компания, связанная с Центральным разведывательным управлением США, инвестирует средства в биотехнологическую компанию Colossal, обещающую воскресить шерстистого мамонта и тасманийского тигра.
Шерстистые мамонты в представлении художника / © Daniel Eskridge/St John’s College, University of Cambridge
Использование генетической информации из восстановленной ДНК вымерших существ для их воскрешения в современном мире — центральная идея фантастического романа и целой серии фильмов «Парк юрского периода». Прорывные достижения в области биотехнологий, в особенности генетической инженерии, последних лет могут предоставить возможность вернуть давно вымершие виды и в наш реальный мир. По крайней мере, в виде так называемых прокси-видов — генетически измененных близких родственников из ныне существующих животных.
Такой целью и задалась биотехнологическая компания Colossal Biosciences из Далласа (США), собравшаяся воскресить двух вымерших млекопитающих — шерстистого мамонта и тилацина (также известного как сумчатый волк или тасманийский тигр). Компания планирует использовать для этого известный метод генной инженерии — технологию редактирования генов, основанную на системе CRISPR-Cas. В качестве основы для создания прокси-вида шерстистого мамонта Colossal выбрала азиатского слона, геном которого на 99,6 процента совпадает с геномом вымершего древнего родственника.
При помощи технологии CRISPR компания намерена заменить несовпадающие участки ДНК в индуцированных плюрипотентных стволовых клетках, созданных из клеток кожи слонов. Далее из стволовых клеток создадут эмбрионы мамонтов, которые будут выращивать в искусственных матках. Компания Colossal планирует таким образом избежать применения суррогатного вынашивания, поскольку сами азиатские слоны находятся под угрозой исчезновения.
Основатели компании — доктор Джордж Черч, специалист в области генной инженерии и молекулярной биологии, «отец синтетической биологии», профессор Гарвардского университета и Массачусетского технологического института, и серийный предприниматель Бен Ламм — уже собрали впечатляющий список спонсоров и инвесторов. И, похоже, к ним недавно присоединилась венчурная компания In-Q-Tel, связанная с Центральным разведывательным управлением США.
Юридически In-Q-Tel — независимая частная некоммерческая корпорация, не подчиняющаяся ни ЦРУ, ни любому другому государственному агентству. На деле же корпорация связана уставным соглашением и годовым контрактом с ЦРУ, в котором изложены отношения между двумя организациями. В частности, In-Q-Tel инвестирует средства в высокотехнологичные компании, чтобы ЦРУ и другие разведывательные службы были оснащены новейшими технологиями для поддержания разведывательного потенциала США.
«Биотехнология и биоэкономика имеют решающее значение для дальнейшего развития человечества. Для нашего правительства важно развивать эти направления и иметь представление о том, что возможно», — комментирует ситуацию соучредитель Colossal Biosciences Бен Ламм.
Стоит отметить, что Colossal не первая биотехнологическая компания, в которую инвестирует In-Q-Tel. Ранее портфель корпорации расширился за счет фирм и стартапов, производящих оборудование для секвенирования и анализа ДНК, применяющих методы искусственного интеллекта для картирования и анализа рисков инфекционных заболеваний, а также занимающихся разработкой методов производства биотоплива с использованием бактерий.
Учёные собираются возвратить вымерших островных крыс
Они исчезли 119 лет назад.
Учёные поставили задачу вернуть к жизни крыс Rattus macleari, которых последний раз видели 119 лет назад на острове Рождества в Индийском океане.
Исследователи объясняют, что при попытках возвратить вымерший вид главным препятствием является проблема работы с деградировавшей ДНК, которая не даёт всей генетической информации, необходимой для реконструкции полного генома вымершего животного.
Однако эволюционному генетику Тому Гилберту из Копенгагенского университета (Дания) и его коллегам повезло. Мало того, что команде удалось получить почти весь геном грызуна, но, поскольку он относительно недавно отделился от других видов Rattus, он разделяет около 95% своего генома ссерой крысой, или пасюком (Rattus norvegicus).
«Это идеальный случай, потому что, когда вы секвенируете геном, вы должны сравнить его с надёжным современным эталоном», – заявил Том Гилберт.
После того, как ДНК секвенирована настолько хорошо, насколько это возможно, и геном сопоставлен с эталонным геномом живых видов, учёные идентифицируют те части геномов, которые не совпадают друг с другом. В дальнейшем они могут использовать технологию CRISPR для редактирования ДНК живых видов, чтобы они соответствовали ДНК вымерших.
Исследователи отмечают, что данный случай подходит для проверки этих методов, поскольку эволюционное расхождение между Rattus macleari и Rattus norvegicus похоже на расхождение между слоном и мамонтом.
Хотя секвенирование ДНК крысы с острова Рождества в основном прошло успешно, несколько ключевых генов отсутствовали. Эти гены были связаны с обонянием, а это означает, что «воскресшая» крыса с острова Рождества, вероятно, не сможет обрабатывать запахи так, как это делал вымерший грызун.
Учёные признают, что не смогут создать идеальную копию Rattus macleari, но она будет приближена к ней насколько это возможно. Гилберт говорит, что для создания экологически функционального мамонта, например, может быть достаточно отредактировать ДНК слона, чтобы животное покрылось шерстью и смогло жить на холоде.
Гилберт планирует попробовать провести фактическое редактирование генов на крысах, но хотел бы начать с видов, которые все ещё существуют. Так, он намерен начать с редактирования CRISPR генома чёрной крысы (Rattus rattus), чтобы изменить его на геном серой крысы, прежде чем пытаться воскресить крысу с острова Рождества.
Хотя учёный взволнован своими будущими исследованиями, весь трудоёмкий процесс всё же заставляет его задуматься.
«Я думаю, что это захватывающая технологическая идея. Но также нужно задаться вопросом, не лучше ли использовать средства на её осуществление, чтобы сохранить пока существующие исчезающие виды», – говорит Гилберт.
Остров Рождества находится в 500 км к югу от столицы Индонезии Джакарты, но является несамоуправляющейся внешней территорией Австралии. Учёные полагают, что крысы на этом острове вымерли из-за завезенных с континента болезней.
Редактирование генома человека. Александр Панчин и Алексей Семихатов
00:02:00 начало
00:03:43 Зачем нужны рекомендации ВОЗ о редактировании генома человека
00:07:43 Почему китайский доктор, редактировавший геном, сидит в тюрьме
00:09:45 История о женщине, редактировавшей свой собственной геном
00:11:48 Как на самом деле работают генетические модификации человека
00:19:08 Что мы почти умеем исправлять в генах?
00:23:19 не разделит ли генетическая модификация человечество?
00:31:41 Как государство должно регулировать генную терапию и генную модификацию?
00:40:08 Как физически происходит редактирование гена
00:46:48 Как убедить людей изменить свои взгляды на генную инженерию
00:50:50 Когда можно будет лечить муковисцидоз?
0:56:00 будет ли интересна обществу в будущем генная терапия и генная инженерия?
01:01:53 Появятся ли новые генетические заболевания
01:08:16 Почему генная терапия такая дорогая?
01:27:00 Можно ли выращивать суперспортсменов с помощью генной инженерии
Александр Юрьевич Панчин
Кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Института проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН, научный журналист («Популярная механика», «Троицкий вариант»), автор популярного блога scinquisitor в livejournal и популяризатор науки, лауреат премии «Просветитель» за книгу «Сумма биотехнологии».
Алексей Михайлович Семихатов
Доктор физико-математических наук, главный научный сотрудник Физического института им. П. Н. Лебедева РАН, популяризатор науки, ведущий программы «Вопрос науки» на канале Наука 2.0, член жюри премии «Просветитель» в 2009–2015 гг.
=•=•=•=•=•=
Александр Панчин в соцсетях
• https://scinquisitor.livejournal.com/
• https://m.vk.com/scinquisitor
Подписывайтесь! Ставьте лайки! Делитесь с друзьями интересным контентом!
Слышали о редактировании генома?
Почему-то я мало делюсь тем интересным, что узнаю в последнее время. А в мире делаются первые попытки генного редактирования собственных клеток людей, страдающих от заболеваний, вызванных точечными мутациями. Появились усовершенствованные растения, животные, бактерии с новыми качествами. А в Китае не мелочились – в 2019 г. стало известно о рождении третьего ребенка с отредактированным геномом. Ученого-генетика посадили - пока еще рискованно для изменений, которые нельзя откатить.
Жизнь и сама по себе штука опасная - мутации в человеке появляются еще с первого деления клеток и продолжаются постоянно. Довольно много повреждений ДНК чинятся природными механизмами клетки, а совсем отбракованные клетки уничтожаются по большей части. Беременность в позднем возрасте – тоже весьма рискованное мероприятие. Но современные ДНК-тесты с секвенированием, хоть и не смогут отловить точечные опасные изменения, смогут засечь основные хромосомные нарушения.
Если кто-нибудь помнит, в Приключениях Незнайки было: «Соломка выбрала самый сладкий арбуз и на следующий год посадила семена от него. Так она делала несколько лет подряд и добилась, что арбузы стали сладкие как мед.» Так вот, это сказка) Традиционная селекция не ждет десятилетия, пока появится что-нибудь новенькое и полезное, она сама добивается ускоренного расщепления признаков – мутагенез под действием ренгеновских лучей или погружение семян в мутагенную жидкость. При этом мутации появляются хаотично, как полезные, так бесполезные и даже вредные. Проверка на безопасность проводится в любом случае! Но картошка, к примеру – это не новое химическое вещество с неизвестной фармакодинамикой, это комплекс вполне известных веществ и качеств, которые можно объективно оценить. Кстати, великолепные махровые цветы с большим числом лепестков – это жуткие мутанты с увеличенным набором хромосом.
Ранее можно было получить более или менее прицельные изменения с интегрированием последовательности чужеродной ДНК – известные ГМО. Ну, картошка с селедкой вприкуску или там картошка с геном селедки… Кусочек ДНК, в котором тройка нуклеотидов кодирует одну аминокислоту, а из аминокислот (их всего 20 видов) собирается белок. Запланированный и известный. А теперь можно прицельно редактировать именно сам конкретный ген организма, изменив нужные буквы. Так это, получается, даже безопасней традиционной селекции! Нужно лишь добиться высокой точности редактирования. Это методы CRISPR (самый гибкий), а также более трудоемкие TALEN и ZFN. Кстати, юридически продукты, полученные новыми методами, будут иметь отдельное название, не ГМО.
Если взять, к примеру, собак, то ко многим породам прилагается набор характерных заболеваний. Честно говоря, жалко их – ведь в основном эти жертвы не несут никакой пользы, кроме декоративной. Но теперь можно получить нужные качества, не жертвуя попутно здоровьем животного. Против более шерстистых овец будут возражения? А китайцы недавно уже успешно продавали микропигов – карликовых свинюшек.
В случае людей до разрешенного редактирования эмбрионов еще очень далеко. Помимо вопросов точности, встанет еще много этических проблем – что улучшить, а что нет. Вероятно, если все в семье страдают и рано умирают от наследственного заболевания, а новый метод будет единственной возможностью получить здорового ребенка, неэтичным когда-нибудь станет НЕ применить его. Тем не менее, уже сейчас исследуются возможности генной терапии прямо в самом человеке – к примеру, при серповидноклеточной анемии, бета-талассемии. Пока что удобней всего производить изменения в клетках крови, но разрабатываются технологии с доставкой молекул для редактирования через специально измененные вирусы, служащие как бы оболочкой и транспортом для лекарства.
С появлением новых технологий мир живых существ будет меняться. Любителям биологии будет, за чем следить. Спасибо библиотеке Фонда "Эволюция" и всем людям, кто занимается популяризацией науки!
Трансгенные козы помогут при лечении рака
Трансгенные козы позволят удешевить получение поддерживающих лекарств для онкобольных. Новая технология, разработанная российскими учеными, позволяет внедрить животному часть ДНК человека. Она отвечает за выработку белка, необходимого для восстановления клеток крови, гибнущих вместе с опухолью во время химиотерапии. Благодаря этому у козы будет вырабатываться молоко, из которого можно выделить лекарство. С помощью российской технологии уже было выращено опытное стадо в Бразилии.
Зорька-инкубатор
Агрессивному воздействию химиотерапии подвержены не только раковые опухоли, но и клетки крови — в результате лечения у пациентов возникает нехватка эритроцитов, доставляющих кислород ко всем тканям организма, и, как следствие, анемия. Противостоять этому помогают инъекции специального белка со сложным названием гранулоцитарно-макрофагальный колониестимулирующий фактор (ГМ-КСФ), который активизирует кроветворение.
Однако этот препарат недоступен многим пациентам из-за сложного и дорогостоящего процесса его производства в специальных клеточных инкубаторах. Российские ученые предложили способ удешевить лекарство, используя для его получения трансгенных коз, которые смогут вырабатывать ГМ-КСФ вместе с молоком.
— Для этой цели мы берем часть ДНК человека, которая отвечает за синтез белка, и совмещаем ее с фрагментом гена козы, благодаря которому у животного вырабатывается молоко, — рассказал ведущий научный сотрудник лаборатории генетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Нариман Баттулин. — Затем эта конструкция встраивается в козий геном на стадии оплодотворенной яйцеклетки, которая подсаживается суррогатной матери.
Ведущий научный сотрудник лаборатории генетики развития Института цитологии и генетики СО РАН Нариман Баттулин
Получившиеся таким образом животные смогут не только прожить долгую жизнь и произвести большое количество белка, но и успешно дать потомство, способное продолжить выработку сырья для изготовления лекарств.
Ферма для фармы
Ранее уже предпринимались попытки выработки медицинских белков из молока прочих животных — в частности, с помощью кроликов уже сейчас получают один из С-белков системы комплемента человека, который необходим для лечения некоторых генетических заболеваний.
Для создания инновационной фермы трансгенных коз понадобится всего пара животных обоих полов, которые затем передадут модифицированную ДНК по наследству. Причем подобный опыт уже был успешно осуществлен в Бразилии, где воспользовались российской разработкой для создания экспериментальной фермы. Перенесение технологии в другую страну понадобилось из-за законодательных ограничений в РФ.
— Развитию данного бизнеса в нашей стране мешает федеральный закон 2016 года «О внесении изменений в отдельные законодательные акты РФ в части совершенствования госрегулирования в области генно-инженерной деятельности», который запрещает разведение трансгенных животных в производственных целях, — пояснил директор трансгенбанка Института биологии гена РАН Игорь Гольдман.
В целом крупномасштабное производство лекарств с помощью ГМО-организмов — достаточно распространенная практика, отметил старший научный сотрудник Института проблем передачи информации РАН Александр Панчин.
— Например, большую часть продаваемого в аптеках инсулина получают, используя генно-модифицированные бактерии. Таким образом, выведение трансгенных коз представляется вполне адекватным решением для удешевления препаратов, которое лежит в рамках современных трендов развития фармацевтики, — полагает он.
Двойное скисание
Предполагается, что козье молоко будет проходить специальную обработку для выделения полезного белка.
— В начале процесса оно будет окисляться при строго определенном уровне PH, после чего стандартные для животных компоненты выпадут в осадок (образуя творог), тогда как отличный от них человеческий белок останется в жидкости, — отметил Нариман Баттулин. — Затем процедура повторится уже с другим уровнем кислотности, что позволит выделить искомое вещество для дальнейшего использования в составах для инъекций.
По словам экспертов, предлагаемая технология достаточно проста в применении и уже отработана в других проектах.
— В своей научной работе мы занимаемся получением трансгенных коз, способных производить другой человеческий белок — лактоферрин, который может применяться в качестве средства против болезнетворных бактерий, грибков и вирусов, — отметил Игорь Гольдман. — В ее рамках используются те же методы выделения вещества.
Кроме того, на примере развития бразильского стада ученым уже удалось подтвердить способность животных к размножению и стабильной передаче генов, отвечающих за выработку лекарства на протяжении нескольких поколений.
Ответили эксперты и на вопрос о возможной опасности продукции, созданной с помощью трансгенных организмов.
— В данном случае ограничения на ее использование вряд ли можно назвать оправданными, поскольку в отличие от мяса животных (которое будет считаться ГМО-продуктом) вырабатываемые ими белки ничем не отличаются от человеческих и не содержат измененную ДНК, — считает Александр Панчин. — Поэтому даже скептически настроенным обывателям здесь нечего бояться.
Согласны с этим и в Институте общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН.
— Белок, полученный с помощью трансгенных коз, действительно будет идентичен человеческому, — отметила заведующая лабораторией анализа генома ИОГ РАН Светлана Боринская. — Более того, синтез этого вещества в организме козы, которая, как и человек, относится к млекопитающим, даст ему преимущество по отношению к аналогичным белкам, производящимся с помощью бактерий и требующим предварительной обработки для того, чтобы действовать в организме.
Впрочем, перед клиническим использованием полученный препарат должен будет пройти проверку не менее тщательную, чем другие лекарственные средства, добавила она.
Российский биолог взял в работу первую семью для генетического редактирования эмбрионов
В начале июля биолог Денис Ребриков заявил, что ищет семейные пары, чтобы опробовать генетическое редактирование наследственной глухоты. Сегодня он сообщил, что первая такая пара найдена и будущая мать уже готовит яйцеклетки. Результаты пробного эксперимента — удалось ли аккуратно отредактировать зародыш — можно ждать уже через месяц.
http://short.nplus1.ru/PTZHdS3f9bQ