Риба, комарі, корови... На тваринах вже проводиться безліч генетичних випробувань для підвищення ефективності скотарства і створення нових медикаментів.
Генетично модифіковані рослини сьогодні вирощують на 175 мільйонах гектарів по всьому світу (13% всіх об'єднаних площ). З'являються вони і в Європі: з квітня 2015 року в ЄС дозволив ввезення і продаж 17 типів ГМО.
Скоро настане черга тварин? Хоча досліди в галузі тварини генної інженерії проводяться з 1980-х років, поки що все ще знаходиться на стадії досліджень. Як би там не було, зараз з'являється все більше прикладів конкретного застосування отриманих знань. Руйнуються останні технологічні бар'єри, які не давали людині випробувати будь-які можливі поєднання генів.
Процес зрідні селекції
Людина змінює гени тварин протягом століть. «Ми лише називали цю практику селекцією», - пояснює генетик Марк Вестхузін. Якщо кілька поколінь схрещувати одну породу собак з іншою, в результаті вийде генетичний коктейль, який природа навряд чи б змішала сама - це болонка.
Нові генетичні інструменти дозволяють зробити зміни точнішими і швидшими. "Ми змінюємо риси більш точковим чином: ми можемо точно сказати, що створюємо ", - пояснює Елісон Ван Ернам, фахівець з геному і біотехнологій з Каліфорнійського університету.
Першою твариною, чий геном зазнав змін у лабораторних умовах, стала миша. У 1982 році вченим вдалося створити мишу, організм якої виділяв значну кількість гормонів росту. І та досягла розмірів невеликого щура.
Лікування трансгенним молоком
Тварина зросла вдвічі більше нормальних розмірів? Цій науковій знахідці є чим зацікавити сільське господарство. Удвічі більший лосось вже був виведений (комерційна назва AquAdvantage) і може стати першою генетично модифікованою рибою, яку продаватимуть для вживання в їжу. Компанія чекає лише відмашки американської влади.
Крім того, тварини можуть отримати імунітет від епідемій. Так, наприклад, британські генетики вивели курку, якій не страшний пташиний грип. У Бразилії генетично модифікованих комарів використовують для боротьби з лихоманкою денге.
Що ще цікавіше, молоко трансгенних тварин таїть у собі безмежні можливості. Корів вже змінювали для отримання материнського і гіпоалергенного молока (для тих, у кого є непереносимість лактози). У майбутньому ж можна буде отримати молоко з людськими антитілами для боротьби з меланомою.
Американська компанія GTC Biotherapeutics вивела кіз, чиє молоко містить антитромботичні речовини: ATryn, який отримав назву, запобігає виникненню кров'яних згустків.
Варіантів схрещування генів існує безліч, і деякі з них досить незвичайні: після випробування на козах бактерії змінили для вироблення павутини. Цей матеріал (вважається найміцнішим у світі) дозволив би створити надефективні куленепробивні жилети і медичні тканини.
Рибам-зебрам же дісталася ДНК медузи, що світиться. Мета експерименту: змусити їх світитися в присутності певних токсинів для виявлення забруднення води.
Як би там не було, GloFish здобули більше успіху в акваріумах американців, ставши першою генетично модифікованою домашньою твариною.
Генетичні скальпелі
Вчені просуваються все далі і далі в розшифровці геному. Йдеться про розуміння того, як той чи інший ген визначає характеристики виду. Прогрес у генетиці прискорився ще більше з виявленням нових ефективних інструментів, в першу чергу Cas9.
Техніка Cas9 була «випадково» відкрита вченими Емманюель Шарпантьє і Дженніфер Дудною в ході дослідів на вірусах. Якщо не вдаватися в подробиці, вона дозволяє знайти певну ділянку ДНК і вирізати її. При додаванні іншого матеріалу вона також дає можливість замінити його іншою ділянкою ДНК.
За словами Дженніфер Дудни, все це стало великим кроком вперед:
«Якщо в минулому технології були подібні до ковальського молота, зараз ми працюємо з геномом молекулярними скальпелями».
Відродження мамонтів і динозаврів
Маючи на руках такі технології, деякі вчені збираються відродити зниклі види або навіть створити нові.
У теорії вчені вже розуміють, як можна було б повернути до життя зниклого 10 тисяч років тому шерстистого мамонта: завдяки знайденим у льодах тканинам і шматочкам зубів їм вдалося практично повністю відтворити його геном. Залишається лише змінити гени слона або вживити його ДНК в яйцеклітину слонихи, щоб на світ з'явився маленький мамонт.
А як щодо динозаврів? Раз курка - нащадок деяких з них, всього лише достатньо звернути процес назад... Вчені вже виконали це і змогли реактивувати стародавні «динозаври» гени курки.
З-під генетичного скальпеля на світ могли б вийти міфічні або навіть абсолютно фантастичні істоти. Американський палеонтолог Джек Хорнер говорив про можливість створити єдинорога.
Як би там не було, вивести тварин незвичайних розмірів (качку розміром з коня або коня розміром з качку) представляється нетривіальним завданням: зростання визначається сотнями генів. Те ж саме стосується і крилатих свиней. Вчені не бачили хребетних з шістьма кінцівками, і поняття не мають, на що був би схожий їх генетичний код.
Як далеко можна зайти?
Але куди можуть привести подібні маніпуляції з геномом? Наукова фантастика на свій манер вже не раз попереджала людство про небезпеки таких експериментів. Згадайте хоча б цю цитату з «Парку Юрського періоду»:
«Наші вчені так зосередилися на тому, що вони могли зробити, що навіть не задумалися, чи було у них на те право».
Якщо відійти в бік від химерних генетичних створінь, трансгенні зміни тварин для підвищення якості і продуктивності могли б забезпечити продовольчу безпеку по всьому світу. Але якими були б довгострокові наслідки? Екологічні та санітарні ризики? Лосось AquAdvantage ще навіть не з'явився на наших тарілках, але вже викликає побоювання щодо «генетичного забруднення».
Хоча поки що ніхто не в силах відповісти на ці питання, нам давно пора окреслити етичні межі: як стало відомо, китайські вчені почали змінювати людський геном.