Яйцо — одно из самых утонченных чудес природы. Являясь крупнейшей одиночной клеткой, оно представляет собой автономный инкубатор: защищенная оболочка берет на себя все функции по обеспечению жизнедеятельности эмбриона — от газообмена до питания — без необходимости в материнском организме. Размеры этих биологических капсул варьируются от крошечных, размером с горошину, у колибри до внушительных, сопоставимых с дыней, у страусов. Долгое время человеческая инженерия могла лишь восхищаться подобной элегантностью и простотой. Но теперь ситуация изменилась.
19 мая компания Colossal Biosciences из Далласа, ранее прославившаяся проектами по «воскрешению» ужасного волка, объявила об успешном выведении 26 цыплят с помощью полностью искусственных яиц. Эта технология — важный шаг к реализации амбициозных планов компании по возвращению к жизни вымерших видов, включая дронта и новозеландского гигантского моа.
«Любая задача по возрождению исчезнувших существ — это прежде всего биологическая проблема, требующая инженерного подхода», — пояснил соучредитель и CEO Colossal Бен Лэмм. По его словам, восстановление видов вроде гигантского моа выходит далеко за рамки простого редактирования генома — это требует разработки принципиально новых систем инкубации.
Создание искусственной скорлупы — задача колоссальной сложности. В природе эта структура из карбоната кальция толщиной не более 0,4 мм снабжена почти 17 000 микроскопических пор для дыхания, а внутри защищена тончайшими, но невероятно прочными мембранами, препятствующими проникновению патогенов.
«Испарение влаги критически важно для развития эмбриона, — подчеркивает Крис Ламберт, инженер Colossal. — Именно поэтому толщина мембраны составляет всего 20 микрон, что в пять раз тоньше человеческого волоса».
Технология Colossal пошла иным путем. Внутренние мембраны были выполнены из сверхтонкого запатентованного кремниевого материала. Внешнюю оболочку заменил титановый каркас, напоминающий подставку для яиц, оснащенный множеством шестигранных каналов для газообмена. В ходе эксперимента ученые извлекли содержимое оплодотворенных куриных яиц на третий день инкубации и перенесли его в эти высокотехнологичные «инкубаторы», закрыв прозрачными крышками.
«Мы тщательно контролировали параметры среды и отслеживали каждый этап созревания», — говорит Ламберт. В итоге птенцы успешно проклюнулись, используя клювы для преодоления мембраны — процесс прошел так же естественно, как и в живой природе. Выросшие 26 цыплят отправились на ферму в Техасе, где их ожидает полноценная жизнь.
Разумеется, технология не предназначена для массового разведения кур, численность которых исчисляется миллиардами. Цель Colossal — масштабные задачи, такие как возрождение моа: нелетающей птицы весом более 200 кг и высотой свыше трех метров, исчезнувшей около 600 лет назад.
Процесс «воскрешения» предполагает секвенирование генома моа и его интеграцию в первичные половые клетки близкородственных птиц — тинаму или эму. В дальнейшем, через процедуру суррогатного вынашивания, планируется получение потомства с признаками моа. Однако возникает проблема: яйцо моа в 80 раз превосходит куриное по объему. Именно здесь искусственная инкубация станет ключом к успеху: как только эмбрион перерастет возможности естественной скорлупы эму, его предстоит перенести в гигантский искусственный контейнер.
«Мы не называем точных дат, — отмечает Лэмм, — но рассчитываем выйти на этот результат к середине 2030-х годов». Постепенно осваивая работу со все более крупными видами, наука учится воссоздавать один из самых совершенных механизмов в истории жизни на Земле.
