Генная инженерия может восстановить генетическое разнообразие вымирающих видов

Международная группа ученых предлагает использовать технологии редактирования генов для спасения вымирающих видов и восстановления их генетического разнообразия. По их мнению, этот передовой инструмент, уже применяемый в сельском хозяйстве и проектах по «воскрешению» вымерших животных, может стать трансформационным решением в области охраны природы. Свои предложения и этические соображения команда изложила в статье, опубликованной в журнале Nature Reviews Biodiversity.

Современные успехи в сохранении видов, такие как разведение в неволе и защита среды обитания, помогают увеличить численность популяций, но не решают проблему утраты генетических вариантов. Когда вид восстанавливается после резкого сокращения численности, он часто страдает от так называемой геномной эрозии – обедненного генофонда и накопления вредных мутаций. Без вмешательства такие виды остаются генетически уязвимыми перед новыми угрозами – болезнями или изменением климата.

Ярким примером служит розовый голубь с острова Маврикий. Благодаря десятилетиям усилий по разведению и реинтродукции его популяцию удалось восстановить с десяти особей до более чем 600 птиц. Однако генетические исследования показывают, что вид продолжает страдать от серьезной геномной эрозии и, вероятно, вымрет в ближайшие 50–100 лет. Следующей задачей становится восстановление утраченного генетического разнообразия, и генная инженерия может это обеспечить.

«Мы столкнулись с самыми быстрыми изменениями окружающей среды в истории Земли, и многие виды утратили генетическое разнообразие, необходимое для адаптации и выживания, – говорит один из руководителей исследования, профессор Кок ван Остерхаут из Университета Восточной Англии. – Генная инженерия дает возможность восстановить эту вариативность, будь то реинтродукция ДНК-вариантов из музейных образцов или заимствование генов климатической устойчивости у близкородственных видов».

Ученые выделяют три ключевых направления применения технологии в охране природы. Первое – восстановление утраченных генов с использованием ДНК из исторических образцов, хранящихся в музеях. Второе – так называемая «управляемая адаптация», то есть внедрение генов от более приспособленных родственных видов для придания устойчивости к жаре или болезням. Третье – исправление вредных мутаций, которые закрепились в популяции случайно, путем их замены на здоровые варианты.

«Те же технологические достижения, которые позволяют нам внедрять гены мамонтов в геном слона, могут быть использованы для спасения видов, балансирующих на грани вымирания, – отмечает доктор Бет Шапиро, главный научный сотрудник компании Colossal Biosciences. – Наша ответственность – снизить риск исчезновения, с которым сегодня сталкиваются тысячи видов».

Авторы исследования также признают риски, связанные с экспериментальным характером подходов: возможные непреднамеренные изменения в геноме и дальнейшее сокращение генетического разнообразия. Они подчеркивают необходимость поэтапных, мелкомасштабных испытаний, долгосрочного мониторинга и активного диалога с местными сообществами перед широким внедрением.

Генетические вмешательства должны дополнять, а не заменять традиционные меры, такие как восстановление среды обитания. «Редактирование генома – это не замена защите видов и никогда не станет волшебным решением, – подчеркивает доцент Эрнан Моралес из Института Globe. – Его роль должна быть тщательно оценена наряду с устоявшимися стратегиями сохранения как часть комплексного подхода, где защита видов является руководящим принципом».