И какво, ако възкресим мамутите?

Косматите мамути са живели в късния плейстоцен. В Северна Америка и Евразия те практически са изчезнали преди около 10 000 години, но изолирани популации се съхранили още 6000 години. Причините за измирането им са ловът и промяната на климата.

В последните години броят на останките, извадени от сибирския вечен мраз, станаха повече и с нова сила се разгоря надеждата, че мамутите може да се възкресят.

Наскоро в Йокохама, Япония, бяха изложени най-пълните останки. Самката, наречена Юка, е живяла преди около 39 000 години. Учудващо добре са се съхранили кожата и меките й тъкани (включително мускули). Образци от Юка са изпратени в лабораторията на Хван Усок – южнокорейски изследовател на стволови клетки с опетнена репутация, който с помощта на руски колеги се готви да се заеме с клонирането на мамут.

Възможно ли е това? Вероятно отговора на този въпрос най-добре знае проф. Йън Уилмът – „бащата” на овцата Доли, първият човек, клонирал бозайник. „Ако получим жизнеспособни клетки на мамут, ще можем да правим с тях много полезни и интересни неща”, казва прославеният учен. Всички съвременни технологии, изглежда, позволяват да се превърнат клетки от отдавна загинало животно в стволови.

Ученият смята за малко вероятно, че мамут може да се клонира по същия начин, по който е създадена Доли, но има и други методи. И така, необходими са две клетки.

Да оставим засега мамутите настрани и да поговорим за това, което е най-лесно да се направи. На първо място следва да се получат неоплодени яйцеклетки от най-близкия до мамута вид, върху който след това ще легне отговорността по износване на плода. Всъщност една яйцеклетка няма да е достатъчна – необходими са стотици, ако не и хиляди, за да се оптимизират методите на клониране, тъй като тази процедура е много неефективна, признава Уилмът. Доли е била единственият от 277 клонирани ембриона, който е успял да се роди и оцелее. В опити върху други видове успехът е около 5% в най-добрия случай.

Очевидно най-подходящи са яйцеклетки на слоница. Но немногобройните представители на семейство „Слонови” също са застрашени от измиране, така че никой няма да позволи да им бъдат отнети около 500 яйцеклетки.

Има ли алтернатива? За щастие да. Механизмите, регулиращи функциите на яйчниците при бозайниците, са сходни помежду си. Така става ясно, че съзряването на слонските яйцеклетки се стимулира добре, ако се присадят тъкани от яйчници на слоница върху мишки. По такъв начин може да се получи значително количество слонски яйцеклетки, ако се спасят яйчниците на току-що починала слоница.

Сега да се върнем на мамутите. Техните клетки са необходими за получаването на генетична информация, която определя развитието на плода. Може например да се вземат клетки от костния мозък, но те бързо се разрушават след размразяване на останките от мамута. Затова най-добрият вариант е да не се чака, докато костите се покажат от сибирския лед, а да се търсят те в непосредствено замразено състояние.

Най-първите стадии от развитието на ембриона се контролират от белтъци на яйцеклетката. Те притежават способност да възстановяват увредените ядра, затова няма необходимост клетките на мамутите да са жизнеспособни. И най-добре е незабавно да се въведе ядрото на клетката от мамута в яйцеклетката с обикновена инжекция.

През 2008 г. става ясно, че когато ядрата на лиофилизирани овчи клетки се присаждат в яйцеклетки, някои от клонираните ембриони се развиват за няколко дни. Това ясно сочи за способността на яйцеклетките да „ремонтират” увредените ядра. Но лиофилизираните клетки вероятно са по-стабилни от тези, които са замръзнали в присъствието на течност. Клетките на мамута в повечето случаи са убити от големите кристали лед, образували се от тази течност.

Да предположим, че процедурата е успяла и за няколко дни ембрионите на мамута са се развили нормално и предстои само да се присадят в организма на сурогатната майка. И тук отново възниква проблем, тъй като преносът на ембриони е отработен само върху няколко вида и слонът не е сред тях. Успехът за трансплантирането на ембриони зависи от това в какво състояние се намира матката. Изследването на механизмите, влияещи върху матката при слоновете, още не е приключило.

Уилмът се съмнява в достъпността на подходящи клетки на мамути и отбелязва необходимостта да се разработят нови методи на клониране, без никаква гаранция, че от биологична гледна точка тези методи изобщо са възможни. Може да съществуват определени различия между видовете, поради които това, което е направено с овца, да е неосъществимо с мамут.

Но може би има алтернатива. Въвеждането на четири определени белтъка в зряла клека (например от кожа) може да й придаде характеристики на ембрионална стволова, която притежава способност да се превръща в клета от всяка тъкан на организма.

Тъй като учените вече са се научили да поддържат клетки в такова състояние в продължение на дълго време, може да се сравнят клетките на мамута със слонските. Дори да не се стигне до клониране, ще бъде получено множество интересна информация за това какви различия и сходства има между клетките и тъканите на измрелите и съвременните видове. Мамутите са живели при друг климат, така че техният метаболизъм трябва да се различава от слонския. Възможно е да се хвърли светлина върху причините за изчезването на тези космати гиганти.

Клетките от женските мамути може да станат източник на допълнителни яйцеклетки, а от самците – на сперматозоиди. Интересно, какви са шансовете, че сперма на мамут ще оплоди слонска яйцеклетка? И ако това е възможно, то може ли получилият се ембрион да се развие пълноценно? Смесената връзка много рядко произвежда жизнеспособно потомство, но такива случаи са известни – да вземем за пример да речем мулето.

И последно. Какво ще правим с живите мамути (или хибриди)? Неговите предци са живели в студен климат, а сурогатната майка е южнячка. В какви условия да се помести потомството (разбира се, заедно с родителката), при каква температура, влажност, хранене? За нормално развитие на него ще са му нужни и общуване със себеподобни (слоновете са стадни животни, а мамутите вероятно също са били такива) и естествена среда, която е интересно да се изследва.

Като цяло Уилмът не очаква появата на клонинги в близко време (ако това изобщо е възможно), но му е кристално ясно, че опитът си струва – дори заради развитието на биологията и новите открития. Разбира се, най-много ще спечелят изследователите на стволовите клетки, които няма защо да се притесняват как се чувства новороденото животно и какво влияние ще окаже възкресеният мамут върху околната среда.

„Всичко това е слабо вероятно, но светът е пълен с изненади”, казва пионерът, който според някои колеги преди години е трябвало да подели Нобеловата награда за физиология и медицина заедно с Джон Гърдън и Шиния Яманака.

По материали на The Conversation и The Guardian