Российские ученые замораживают генетические образцы живых организмов на случай глобальной катастрофы. Первыми на очереди стоят вымирающие виды. Наряду с полинезийской улиткой и байкальским планктоном к таковым отнесли геном здорового человека
Из-под крышки сосуда Дюара, похожего на огромный бидон, со свистом вырывается сухой белый пар. Профессор аккуратно, чтобы не обморозиться жидким азотом, вынимает из бидона маленькие пробирки, покрытые инеем.
— Это и есть сайгак? — внутри каждой пробирки я вижу лишь мутную каплю.
— Да, здесь спермии, клетки внутренних органов и кожи, — профессор Лев Дьяконов заворачивает крышку и обводит взглядом десятки сосудов Дюара. Здесь, в подвале Института экспериментальной ветеринарии, хранится генофонд сельскохозяйственных животных: коров, овец, свиней, кроликов. Самый старый экспонат — свинья 1959 года рождения. Теперь криобанк пополняется и генами диких животных, в частности тех, которые живут в Московском зоопарке. Если по какой-то ужасной причине с этими животными на Земле случится беда, ученые смогут восстановить их популяцию. Оплодотворенные половые клетки можно подсадить животным других видов, а из обычных клеток можно клонировать новый организм.
— Получается, что для сохранения генофонда вида, одного животного приходится разобрать на органы? — спрашиваю я профессора.
— Чаще всего мы усыпляем животное с помощью снотворного и вырезаем у него семенник или берем пробы крови. На функцию воспроизводства это никак не влияет. Но иногда, конечно, приходится и забивать. Чтобы спастись для будущего, иногда нужно погибнуть для настоящего.
На базе старейшей в России криоколлекции Института экспериментальной ветеринарии в конце года образовался Межрегиональный криобиотехнологический центр хранения генетических материалов, который будет координировать работу институтов, замораживающих генетический материал.
— Человечеству нужно срочно создавать криобанк генетических ресурсов. Биосфера Земли стремительно оскудевает — еженедельно погибает несколько видов живых организмов, — поясняет ситуацию Лев Петрович, президент Международного общества сохранения генетических ресурсов. — Но даже это не самое главное. Главное — сохранить генетический фонд людей без наследственных дефектов. С каждым годом генофонд человечества отягощается отрицательными мутациями. В какой-то момент число детей с врожденными аномалиями станет критическими. Вот тогда замороженные спермии, яйцеклетки, зиготы и культуры клеток можно будет использовать для получения здоровых людей.
ПОПАСТЬ НА КОВЧЕГ
Замораживать и удачно размораживать живые клетки специалисты научились еще в 1930-е годы. Сперму — в 47-м, зародыши — в 1971 году. Отдельные органы, не говоря уже о целом организме, до сих пор замораживать не умеют. Перед погружением в спячку ученые обрабатывают каждую клетку криозащитным веществом. Оно вытесняет воду, чтобы микроскопические кристаллики не разорвали оболочки клетки и ядра. Чем больше клеток, тем сложнее эту операцию провести.
В жидком азоте при температуре минус 196 градусов по Цельсию в живой клетке, будь то бактерия или оплодотворенная яйцеклетка человека, прекращаются все обменные процессы. Молекула ДНК в естественных условиях вечной мерзлоты способна существовать до тысячи лет. В прошлом году, например, в теплице Пущинского научного центра РАН взошли семена, которые пролежали замороженными в норе суслика 30 тысяч лет. А в лабораторных условиях генетический материал может храниться вообще неограниченно долго. Если, конечно, своевременно добавлять жидкий азот.
Чаще всего криобанки клеток, как животных, так и человеческих, находятся в биотехнологических институтах. Культуры клеток незаменимы для первичного тестирования новых лекарств, для создания вакцин, выработки гормонов и искусственного оплодотворения скота и клонирования животных.
Пока сложно представить, что коллекция генов здорового человека действительно сможет пригодиться. Тем не менее аналогичные факты в животном мире уже есть. Так, на рынке биотехнологий особенно ценится «чистый» генетический материал крупного рогатого скота, то есть тот, который заморозили ранее 1985 года — года, когда из ниоткуда появилось коровье бешенство.
ЕСЛИ ЗАВТРА ВОЙНА
Идея сохранить в холодильниках разнообразие природы принадлежит великому русскому биологу Борису Вепринцеву. Еще в 1978 году на 14-й генеральной ассамблее Международного союза охраны природы он поставил криобанк генов в один ряд с заповедниками и зоопарками. Это заявление произвело настоящий фурор среди ученых, но, несмотря на фантастичность, идея прижилась практически во всех развитых странах. По оценкам экологов, сегодня старые виды живых организмов исчезают в 10 тысяч раз быстрее, чем два века назад. В общей сложности под угрозой исчезновения находятся 15 589 видов.
— Криобанк действительно решает проблему сохранения генетического разнообразия, - считает биолог Тарас Сипко из Института проблем экологии и эволюции РАН. — Хранение в банке не имеет ограничения по времени, можно без особых проблем транспортировать замороженные гены на любые расстояния. Это важно, когда нужно организовать обмен генами между популяциями.
Самый громкий и масштабный проект под названием «Замороженный ковчег» сейчас запущен в Британии. Специалисты Ноттингемского университета активно замораживают животных, которые могут исчезнуть в ближайшие пять лет. В их числе саблерогая антилопа, желтый морской конек и полинезийская улитка.
— Наш институт в первую очередь займется Байкальским регионом, который находится под жестоким прессом промышленного освоения, — рассказывает Лев Дьяконов. — Будем консервировать генетический материал рыб и планктона. Но все упирается в деньги — государство пока не собирается финансировать проект, а на общественных началах много не сделаешь.
В России существует всего девять криоколлекций генетического материала — это примерно 10 тысяч образцов. Так что пока мы к апокалипсису не готовы. Примерно половину из собранных коллекций размораживать вообще не стоит, так как они состоят из вирусов, болезнетворных бактерий, опухолевых клеток. Так что возрожденный генофонд окажется довольно скудным. Институт экспериментальной ветеринарии возродит сельскохозяйственных животных. Институт генетики и разведения сельскохозяйственных животных — 36 видов племенных петухов. Институт цитологии РАН — позвоночных. Институт общей генетики — беспозвоночных во главе с мухами дрозофилами. Институт физиологии растений — лекарственные травы и кустарники. Институт им. Вавилова — полевые растения.
ЧЕЛОВЕК ИЗ ХОЛОДИЛЬНИКА
Кто и каким образом будет отбирать кандидатов для изъятия генетического материала среди здоровых людей — совершенно непонятно. По подсчетам антропологов, уже к середине этого века в Европе количество голубоглазых людей уменьшится до 10 процентов. Признаки северных рас активно вытесняются азиатскими. Жалко, если они исчезнут совсем. Так что можно начать с них.
— Нам надо максимально сохранить биологическое разнообразие, но без законодательной базы, которая бы решала вопросы этики и права, ничего сделать невозможно, — говорит профессор Дьяконов. — Слышали про дело в Екатеринбурге?
Семь лет назад один житель Екатеринбурга уехал в Израиль. По законам этой страны он, как и каждый гражданин, сдал в банк семени свою сперму. В прошлом году мужчина умер, и его мать решила создать себе внука. Она послала запрос в Израиль с требованием вернуть ей генетический материал сына, нашла суррогатную мать и получила ребенка. Вопрос, что писать в свидетельстве о рождении, стоит до сих пор. Умершего отца в загсе вписывать категорически отказались.
Между тем уже сегодня среди нас ходят люди, которые до рождения какое-то время провели в анабиозе — в маленькой пробирке, покрытой инеем. По мнению ученых, с каждым годом таких людей будет становиться все больше.
ГЕРОИ ИЗ МОРОЗИЛКИ
Мировой кинематограф вот уже более полувека эксплуатирует эффект криозаморозки. Люди, животные и монстры чудесным образом оттаивают, чтобы как следует переполошить человечество
«Замороженный» (реж. Эдуардо Молинаро, 1969 г.)
Счастливую жизнь Юбера де Тартаса нарушает странная находка — ученые нашли ледяную глыбу с замороженным дедушкой его жены. Дед провел в льдине 65 лет и, оттаяв, считает, что живет в Париже 1990 года. Родственники вынуждены поддерживать эту иллюзию.
«Бегство мистера Мак-Кинли» (реж. Михаил Швейцер, 1975 г.)
Несчастный служащий бюро патентов мистер Мак-Кинли (Банионис) узнает об изобретении метода анабиоза и решает исчезнуть до лучших времен, но для оплаты операции убивает богатую старушку.
«Сексмиссия, или Новые амазонки» (реж. Юлиуш Махульский, 1984 г.)
Режиссер хотел сделать фантастический фильм, а снял комедию о том, как двое мужчин очнулись после заморозки в обществе прекрасного пола — другого на планете не осталось. Героям предстоит заново научить амазонок любви и сексу.
«Разрушитель» (реж. Марко Брамбилла, 1993 г.)
Сержанта полиции Джона Спартана (Сталлоне) в 1996 году помещают в криотюрьму, откуда в XXI веке сбегает маньяк Феникс. Беспомощные полицейские не могут противостоять злу и вызволяют на подмогу Спартана.
«Джейсон X» (реж. Джим Айзек, 2001 г.)
В 2455 году группа студентов-археологов находит на пустынной планете Земля старый криобанк с двумя замороженными трупами. Одним из них оказывается тот самый легендарный маньяк Джейсон, который вместо благодарности режет своих спасителей на части.
Фото АЛЕКСЕЯ САЗОНОВА