Кошки, гены и эволюция - Павел Михайлович Бородин

у овец, мышей и собак. В последнем случае она привела не только к достоверному увеличению мускульной массы, но и значительному улучшению беговых качеств289. Так что редактирование гена миостатина у кошек может стать основой для выведения пород “беговых котов”.

Аналогичным образом получаем котов-далматинцев, котов с окрасом мерль… Заявки принимаются. Нет-нет, это мы пошутили. Мы сами этим заниматься никогда не будем. Мы только обрисовали перспективы.

Дизайнерский подход может быть применен не только к домашним, но и к диким кошкам – от манула-погладь-кота до льва-который-ушел-из-дома. Здесь нам видятся разные возможности.

В генетике растений сейчас набирает обороты “доместикация de novo”. Долгое время селекционеры занимались улучшением давным-давно одомашненных видов растений. В основном использовались разные варианты отбора. Были попытки улучшить сорта культурных растений за счет скрещиваний с их дикими сородичами. Целью таких скрещиваний было обогащение генома культурных растений генами устойчивости к разным заболеваниям. Сейчас генные инженеры предлагают обратный путь: не улучшать старые сорта, а создавать новые за счет редактирования генов диких видов растений, внося нужные человеку изменения.

В принципе, тот же подход может быть применен и к животным. И если, как рекомендовал классик, тренироваться на кошках, то здесь открывается несколько интересных вариантов. Можно создать комнатного льва: ласкового и портативного. В поисках генов для улучшения львиного нрава мы бы обратили внимание на GTF2I и GTF2IRD1, мутации которых у собак и людей отвечают за повышенное дружелюбие290. Пропорциональное уменьшение размера тела может быть достигнуто в результате редактирования гена FGFR3, который кодирует один из рецепторов фактора роста фибробластов. Мутации в этом гене вызывают пропорциональную карликовость у человека291. Тот же подход можно применить и к другим крупным кошкам. А дальше их геномы можно редактировать, меняя их окраски, длину шерсти, рост и особенности поведения.

С реконструкцией саблезубого тигра, которую мы вам обещали выше, все гораздо сложнее. Мы не знаем достоверных публикаций о мутациях саблезубости ни у одного вида млекопитающих. То есть пока не найдено зубных генов с сильным эффектом. Конечно, число, форма и размер зубов находятся под строгим генетическим контролем. Проблема в том, что зубных генов слишком много, и эффект каждого из них слишком мал, чтобы имело смысл с ними возиться.

Так что пока надежд на реконструкцию саблезубого тигра немного. Да и с другими крупными кошками мы бы не торопились. Мало ли что им (кошкам и генным инженерам) может в голову взбрести.

Например, создать кошкодевочку для космической корпорации.

Давайте разберемся, какие здесь проблемы и перспективы. Первая и очевидная проблема: генетические манипуляции с человеком запрещены.

В Китае человек по имени Хэ Цзянькуй отредактировал еще на эмбриональной стадии геномы двух детей и сел в тюрьму. И поделом. Уж очень неграмотно он действовал. И с этической, и с юридической, и с генетической точек зрения. Он решил отредактировать ген CCR5 в человеческих зиготах. Один из аллельных вариантов этого гена обеспечивает устойчивость к вирусу иммунодефицита человека. Используя технологию CRISPR/Cas9, он внес в этот ген разрыв, надеясь вызвать нужную мутацию. Однако вместо нужной он вызвал несколько новых мутаций с неизвестными эффектами. Две девочки, которые получились из этих зигот, несут эти мутации. Будем надеяться, что с ними все будет в порядке.

У нас в России есть свой цзянькуй, который заявляет на всех углах: “Держите меня семеро, а не то я человека отредактирую”. Вот к кому космической корпорации надо было обратиться насчет кошкодевочки, а не к нам грешным.

Подходы к гуманизации котов

С человеческой стороны кошкодевочку делать нельзя. Человека озверивать не положено. А что с кошачьей стороны? Нельзя ли кошку чуть-чуть очеловечить[116]?

Вообще говоря, очень даже можно. Мир полон гуманизированных мышей, свиней, овец, коров и другого рогатого и безрогого скота. Кошек, насколько мы знаем, пока нет, но принципиальных ограничений на гуманизацию кошек не видно.

Давайте посмотрим, как и зачем делают гуманизированных животных и какие тут шансы у кошек. Вообще, за громким словом “гуманизация” кроется довольно простое занятие: создание животных, способных синтезировать человеческие белки. Есть несколько способов получения таких животных.

Самый простой способ гуманизации – это трансгенез: внесение человеческих генов в геном животного. Вот как гуманизировали бразильскую козу наши коллеги из новосибирского Института цитологии и генетики СО РАН. Они сделали генетическую конструкцию, которая содержала человеческий ген гранулоцит-макрофагального колониестимулирующего фактора. Этот фактор играет ключевую роль в восстановлении кроветворения после химио– и радиотерапии. Как вы помните, ген, чтобы работать, должен иметь промотор. К нашему гену пришили промотор казеинового гена коровы. Почему именно этот? Потому что он включается только в клетках молочной железы. А зачем нам клетки молочной железы козы, которые синтезируют гранулоцит-макрофагальный колониестимулирующий фактор? Затем, что они выделяют этот белок в молоко, откуда мы можем его выделить в чистом виде.

После того, как эту конструкцию сделали, ее размножили в пробирке и по несколько тысяч копий впрыснули в оплодотворенные яйцеклетки коз. Их некоторое время культивировали, а затем имплантировали в матки суррогатных матерей. В итоге всех этих операций родилась гуманизированная козочка по имени Камила, которая несла в своем геноме человеческий ген гранулоцит-макрофагального колониестимулирующего фактора. Что замечательно, этот ген молчал во всех клетках ее тела. В клетках ее молочной железы он тоже молчал, до тех пор, пока она не родила своего первого козленочка (тоже, кстати, гуманизированного) и не начала лактировать. Только в этот момент промотор казеинового гена включил человеческий трансген, и гранулоцит-макрофагальный колониестимулирующий фактор потек молочными реками.

В принципе, молока одной Камилы хватило бы, чтобы удовлетворить годовую потребность всей Бразилии в этом факторе. Не спрашивайте нас, почему сибирские ученые гуманизировали бразильскую козу. Наверное, в Сибири с козами проблемы.

Сейчас по лугам разных стран гуляют гуманизированные коровы, козы, овцы и кролики, которые доятся белками, нужными для лечения людей. Теперь вы поняли, почему кошку до сих пор не гуманизировали. Гуманизировать-то ее несложно, но кто потом возьмется ее доить?

Есть и другой подход, при котором исследователи ювелирно и направленно заменяют гены животных на гомологичные им гены человека. Для этой цели используют мышей, и работа идет в основном с генами иммуноглобулинов. В результате такой замены мы получаем мышей, которые синтезируют человеческие антитела. На таких мышах можно тестировать реакцию человеческих антител на различные антигены, в том числе вирусные и бактериальные. Тот же подход применяли и для получения гуманизированных свиней, которые синтезировали в своих поджелудочных железах человеческий инсулин. Наверное, можно и кошек таких сделать, да жалко. Мы своих котов для этого не дадим.

Третий подход заключается в трансплантации человеческих клеток иммунодефицитным мышам и свиньям. У таких животных не происходит отторжения чужого генетического материала, и поэтому человеческие