Как и зачем стартап Colossal Biosciences собирается оживить дронта

Последнего живого дронта видели на острове Маврикий в 1662 году. Но, возможно, он сможет обрести вторую жизнь: используя его геном и ближайшего из живущих родственников, компания Colossal Biosciences планирует воскресить птицу. В перспективе технология поможет обратить потерю биоразнообразия и способствовать восстановлению утраченных экосистем и климатических зон.

«Дронт — яркий пример вида, который вымер из-за того, что мы — люди — сделали невозможным их выживание в их родной среде обитания», — говорит Бет Шапиро, палеогенетик и научный консультант Colossal, которая разрабатывает технологию.

Проект по воссозданию дронтов уже получил поддержку в $150 млн, собранных в ходе раунда серии B. В сотрудничестве с правительством Маврикия они планируют вернуть птицу в прежнюю среду обитания.

CEO Colossal Бен Ламм оценивает, что в первую очередь они смогут продемонстрировать дронта. Мамонтята должны появиться на свет в 2028 году при помощи искусственной матки. Сложность обусловлена сроком беременности — у слонов она составляет 22 месяца.

Технология привлекла около $225 млн от инвесторов, многие из которых далеки от мира биологии: Пэрис Хилтон, Крис Хемсворт, Тони Роббинс, близнецы Винкельвосс, разработчик видеоигр Ричард Гэрриотт и Томас Талл, основатель Legendary Pictures и Фонда инновационных технологий США. Еще один инвестор — In-Q-Tel, подразделение венчурного капитала ЦРУ. 

Читайте по теме:

Стартап Бена Ламма собирается «оживить» шерстистого мамонта и выпустить его в дикую природу

Звездные инвестиции: куда вкладываются знаменитости спорта и шоу-бизнеса 

Наиболее впечатляющая часть плана — во всяком случае, пока — это сложный путь, который требуется пройти для его выполнения, и потенциальные преимущества. Достижения Collosal можно будет применить не только для возрождения исчезнувших видов, но и для сохранения существующих.

«Если существуют популяции кораллов, которые лучше других способны выживать в теплой и более кислой воде, и мы сможем понять их генетику, мы используем эти технологии для переноса последовательностей ДНК из устойчивых популяций кораллов в другие, создавая популяции, способные выживать и процветать даже в в этом быстро меняющемся климате», — говорит Шапиро.

Также команда пытается синтезировать слоновий герпес, вирус, смертельно опасный для молодых азиатских слонов. Генетические технологии «работают в темпе, который позволяет этим видам не отставать, дает им шанс выжить».

Опыт стартапа означает потенциальные преимущества в сельском хозяйстве и здравоохранении благодаря усовершенствованной генной терапии и разработке вакцин. Не обошлось и без геополитики: стартап заявляет, что его инновации помогут «усилить преимущество США в области высоких технологий».

В сентябре компания выделила свою собственную программную платформу в новый стартап Form Bio, ориентированный на «расширение возможностей ученых совершать открытия и прорывы за меньшее время и с меньшими усилиями», со стартовым финансированием в размере $30 млн.

Фото в тексте: Colossal

Серийный предприниматель Ламм познакомился с пионером геномики Джорджем Черчем в 2019 году. В то время Ламм возглавлял компанию Hypergiant, предлагавшую ИИ и консультации аэрокосмическим и военным компаниям. Там Ламм помог разработать прототип биореактора Eos, небольшого устройства, которое при помощи программы управляет ростом водорослей, удаляющих углекислый газ из воздуха.

Черч, который сам был соучредителем около 50 компаний через свою гарвардскую лабораторию, вдохновил Ламма на другую идею, предназначенную для решения как климатических, так и биологических кризисов. В сентябре 2021 года они запустили Colossal, где Ламм стал CEO и одним из посевных инвесторов.

Шапиро, профессор экологии и эволюционной биологии Калифорнийского университета в Санта-Круз, когда-то высмеивала идею возродить дронтов. Однако ее мнение изменилось. В прошлом году она присоединилась к Colossal в качестве советника.

Она все еще уверена, что полностью обратить вымирание вида нельзя: «Невозможно вернуть что-то, что является идентичной копией того, что когда-то было живым».

Вместо этого команда собирается «восстановить, поведение и характеристики вымерших видов, которые можно будет использовать для оживления существующих экосистем».

Тем не менее, несколько биологов, палеонтологов и специалистов по этике указывают на проблемы, связанные с Colossal. Что произойдет, когда вымершие виды вернутся в места, которые ныне преобразованы? Насколько это продуктивный способ решения мировых экологических и климатических кризисов?

«Мне бы очень хотелось увидеть живого, дышащего дронта, — говорит Ханнеке Йоханна Мария Мейер, палеонтолог из Бергенского университета. — Я работала над этим видом в течение нескольких лет, держала его кости в руках день за днем, и тут нельзя не задуматься, как бы он выглядел, как бы он себя вел и как бы он воспринимал окружающий мир. Настоящий живой дронт помог бы ответить на некоторые из этих вопросов».

Она также высоко оценивает любые усилия по инвестированию в сохранение и разработке новых молекулярных технологий, которые помогут усилиям по сохранению. Но, учитывая непредвиденные последствия, говорит она, «это воспринимается как еще одна попытка спасти вид от вымирания, не задумываясь, действительно ли мы должны это делать».

Как вернуть к жизни дронта

Когда голландские и португальские моряки впервые высадились на Маврикии, необитаемом острове посреди Индийского океана, в 500 милях к востоку от Мадагаскара, они нашли там незнакомых нелетающих птиц. Впрочем, их мясо они нашли невкусным. Но по мере того, как на остров прибывало все больше людей, вместе с ними там появлялись крысы, кошки, собаки и свиньи, охочие до яиц дронта.

Некогда нетронутая среда обитания начала разрушаться. Последнее наблюдение за птицей датируется 1662 годом.

Поскольку живых дронтов, шерстистых мамонтов или тасманийских тигров больше нет, ученым предстоит объединить фрагменты геномов вымерших животных и их ближайших предков. Colossal планирует использовать геном никобарского голубя, ближайшего живого родственника дронта, и ДНК, которую Шапиро извлекала из скелетов на протяжении многих лет.

План по воскрешению дронта возник в результате обсуждений с членами правления и инвесторами как возможность заняться более передовыми научными разработками и добиться прогресса в геномике птиц, «области, которая финансируется не так хорошо, как некоторые, области, где все еще существуют разные и новые вызовы», — рассказывает Ламм.

Читайте по теме:

Тренд: инвестиции в биотехнологии. Куда вкладываться частному инвестору?

Ученые нашли способ адаптировать растения к глобальному потеплению

От органов по запросу до анализа древней ДНК: 10 передовых технологий 2023 года

Также потребуется применить инструменты редактирования и клонирования, методы перепрограммирования для выращивания здоровых гамет и содействия безопасному экстракорпоральному оплодотворению, а также технологиями вспомогательной репродукции.

Ламм говорит, что исследователи Colossal добились успехов в секвенировании и CRISPR, включая такие методы, как мультиплексное редактирование, которое позволяет выполнять множество различных правок одновременно.

Команда из 40 человек занимается мамонтом — точнее, устойчивым к холоду «шерстистым слоном». Они уже внесли более 20 изменений в гены, связанные с фенотипами мамонтов, адаптированных к холоду, получили стволовые клетки для обоих видов и начали совершенствовать протоколы переноса ядер соматических клеток у слонов.

Но использовать CRISPR для изменения генома близкородственного вида, чтобы воссоздать вымерший, непросто.

Томас Гилберт, палеогенетик из Копенгагенского университета в Дании, проверил возможность воскрешения бульдоговой крысы. Несмотря на то, что у его команды были хорошо сохранившиеся образцы ДНК и данные родственной норвежской крысы, им так и не удалось секвенировать оставшиеся 5% генома.

Фото в тексте: Colossal

Поскольку привлекать для вынашивания гибридов азиатского слона рискованно (вид находится под угрозой исчезновения), Colossal предстоит решить еще одну особенно сложную задачу: создать искусственную матку.

Одно из преимуществ выращивания дронта в том, что большая часть развития эмбриона происходит внутри яйца, что значительно проще. Яйцо развивается в соответствии с генетической инструкцией, объясняет Шапиро: не нужно беспокоиться, в какой среде находится мать и как ее гормоны могут включать или отключать нужные гены, потенциально нивелируя вероятные изменения.

Но для этого требуется пройти ряд сложных шагов: редактирование генов, редактирование половых клеток и, в конечном счете, оплодотворение, чтобы получить новый эмбрион.

Основная задача — культивировать первичные зародышевые клетки голубя, которые станут половыми клетками нового животного во время эмбрионального развития.

Colossal работает с Майком Макгрю, биологом из Эдинбургского университета, который разработал методы редактирования стволовых клеток у цыплят и с помощью этого процесса произвел трансгенных уток. В конечном счете, исследование позволит нам лучше понимать первичные половые клетки человека и манипулировать ими.

«Перепрограммирование — самая сложная часть клонирования, — говорит Шапиро, — и именно на этом этапе что-то может идти не так».

Возможности и риски

Остаются и другие проблемы, как экологические, так и философские. Критики называют такие эксперименты отвлекающим маневром и говорят, что, если они увенчаются успехом, их воздействие на климат и экосистемы будет непредсказуемым.

В 2019 году экологи из Калифорнийского университета в Санта-Барбаре и Имперского колледжа утверждали, что любая программа по борьбе с вымиранием должна быть сосредоточена на недавно вымерших видах, которые могут быть восстановлены в достаточном количестве, чтобы обеспечить восстановление их утраченной экологической функции.

В исследовании 2020 года ученые-экологи отметили, что, помимо прочего, животные в современных экосистемах могут плохо реагировать на внезапное соседство с историческим видом, с которым они никогда не сталкивались, и воздействия для экологии могут быть непредвиденными.

Мейер, палеонтолог из Бергенского университета, задается вопросом о непредвиденных последствиях возрождения дронта и о том, как именно его вернут в экосистему Маврикия, где в настоящее время сохранилось всего 2% от прежней лесной растительности.

Ламм обещает, что Colossal будет осторожно возвращать виды в экосистему, и начнет с изучения их в вольерах, одновременно устраняя недостатки в местной экосистеме. «Создание среды для благополучия дронтов потребует восстановления окружающей среды... Это принесет последовательную выгоду и другим эндемичным растениям и животным» — отмечает он.

Компания также начала взаимодействовать с природоохранными некоммерческими организациями, специалистами по биоэтике, местными органами власти и землевладельцами, а также сообществами, включая коренных жителей за Полярным кругом и группы аборигенов в Австралии.

«Это наш долг и обязанность быть прозрачными и обучать их», — говорит Ламм.

Для Шапиро, несмотря на ее страсть к дронтам, технологии борьбы с вымиранием дают существующим видам, находящимся под угрозой исчезновения, больше шансов. Темпы изменения экосистем, вызванные деятельностью человека, в настоящее время просто слишком высоки, чтобы эволюция путем естественного отбора могла за ними угнаться.

И, отмечает она, все то время, что существует человек, он манипулирует развитием эволюции, от развития сельского хозяйства и одомашненных видов до охраны природы.

Источник.

Фото на обложке: Colossal