Як створити свійську тварину з особливо цінними для нас властивостями? Маємо три виходи із ситуації: міфічний, прорахований на десятиліття і генетичну інженерію.

Про міфи вчить нас Книга Буття, де тесть обіцяє Якову віддати кожне смугасте ягня чи козеня, і для цього патріарх змушує тварин, що розмножувалися біля водопою, дивитися на смуги. Заохочую любителів буквального розуміння біблійних розповідей спробувати самостійно виростити якусь породу, це позбавить їх віри в те, що Біблія завжди розповідає правду фактографічну, а також не помиляється з точки зору біології. Однак Яків у своїй роботі був розумним, бо для спарування на водопої вибрав білих і чорних тварин ...

Друга ідея використовується людьми вже роками. Отже, у кожному регіоні світу присвоїли дику велику рогату худобу та вівці, які бігають там у лісах чи преріях. Потім протягом століть схрещували тварини з бажаними характеристиками та створювали нові лінії. Цей метод отримання нових порід великої рогатої худоби повинен обчислюватися десятиліттями, хоча сьогодні він підкріплюється технікою штучного запліднення та ембріотрансферу, що робить все це швидше і, всупереч припущенням, здешевлює. Наприклад, вам не потрібно платити великі гроші, щоб звести двох тварин, які живуть у хлівах на двох кінцях світу.

Підписуйтесь на наш фейсбук Проте вже чверть століття існує сучасна технологія генетичної інженерії: CRISPR/Cas9, широко відома як генетичні ножиці. Вона широко увійшла в сільське господарство, змінивши розведення нових сортів сільськогосподарських культур і худоби, і навіть отримала Нобелівську премію (з хімії). Отже, маємо спосіб яким чином внести в геноми будь-які зміни, які нам подобаються або які нам потрібні. А виклики зростають. Справа вже не тільки в тому, щоб отримати ще більше молока та м’яса чи вовну ще м’якішою та міцнішою, а в тому, щоб сільськогосподарські рослини та худоба вижили в умовах майбутніх кліматичних викликів. Раніше йшлося про морозостійкість. Сьогодні ми відчайдушно шукаємо гени, які адаптують сільськогосподарські культури та худобу до температур на іншому боці шкали – до спеки. Намагаємося змінити їхні нетеплолюбні гени на їх теплолюбні варіанти або додати їм відповідні нові гени.

Корови готові до виходу на пляж

Генетично модифіковані рослини - тепер нова нормальність, хоча багато з нас все ще мають проблеми з ними. Тому законодавство, особливо європейське, намагається піти назустріч побоюванням громадян. Мені зрозуміло, що гени - збудовані з ДНК - у нашому шлунково-кишковому тракті, як правило, повністю засвоюються й навряд чи можуть нас змінити. Однак, як випливає з моєї недавньої розмови з проф. Лукашем Лучаєм з Університету міста Жешув, вони становлять загрозу біорізноманіттю. Починаючи від витіснення в даний момент менш «досконалих» сортів (і при цьому ми не знаємо, що принесе наступний момент, це небезпечно), і закінчуючи патентуванням насіння і створення такого, щоб вирощені з нього рослини були неплідними (щоб змусити землеробів купувати черговий посівний матеріал від виробника).

Але запровадження генетичної модифікації сільськогосподарських тварин — це щось інше. Бо ми також належимо до тваринного світу. Як би ми не ставилися до теорії еволюції, ніхто не стане заперечувати, що йому ближче до корови, ніж до пшениці. Тож коли вчені модифікують бактерії чи люцерну, ми будемо гортати сторінки Інтернету в пошуках більш цікавих тем. Коли вони збираються підійти до худоби, ми зупиняємося.

І власне у березні цього року виявилося, що Управління з Продовольства і Медикаментів США (УПМ) схвалило для споживання людьми генетично модифіковану м’ясну худобу. Це рішення може прокласти шлях для біотехнологічних фірм, до продажу інших продуктів, модифікованих CRISPR / Cas9. Справа не в «новому світовому порядку» ... Американські фермери та корпорації – виробники харчових продуктів зрозуміли: температурний стрес призводить до втрат у розведенні м’ясної худоби в США на суму близько 370 мільйонів доларів на рік. Це кошти зниження продуктивності, народжуваності та підвищення смертності. Корова також може мати сонячний удар, і якщо повісити її над кутами парасольки, це не покращить ситуацію. І ситуація в найближчі роки, швидше за все, погіршиться, а не покращиться.

Китай змінює мавпи у…

Китайці лідирують у використанні «генетичних ножиць» для модифікації сільськогосподарських тварин, мавп і навіть людини. Нагадаю між рядками: Хе Цзянькуй, творець Лулу та Нани — двох дівчат із модифікованим геномом спрямованим на створення імунітету від віруса ВІЛ, і як виявилося, трохи вищим інтелектом — був звільнений із китайської в’язниці саме тоді, коли УПМ оголосило своє рішення у справі корів, котрі мають імунітет спеку. Ще три роки тому на шпальтах «Science» можна було прочитати текст Джона Коена про спроби Китаю модифікувати свійські тварини за останні 25 років. Вони втручалися в їхній геном не тільки для того, щоб збільшити частку м'яса в раціоні громадян Китаю. Йдеться і про органи для трансплантації – проекти такого типу (свині для органів

Китайці особливо відомі створенням трансгенічних мавп у Лабораторії Біомедичних Досліджень Приматів у Юнані на околиці міста Куньмін на південному заході Китаю під керівництвом Цзі Ніу. З 2014 року він отримує практично всі різновиди мавп - моделі для вивчення специфічних захворювань людини, таких як м'язова дистрофія, аутизм і рак, розлади сну і діабет. Із зміненими генами, щоб їх можна було перевірити на нові ліки проти цих хвороб або проаналізувати найефективнішим способом. Китайці публікують результати своїх досліджень у найкращих західних наукових журналах. Вони тісно співпрацювали з Хі Цзянькуєм аж до його арешту, але, як бачите, це не створювало для них серйозних проблем. Сьогодні в Китаї існує щонайменше чотири лабораторії, які масово проводять експерименти зі змінами геному за допомогою техніки CRISPR/Cas9 на великих когортах мавп.

І не тільки мавп. Китайці знаходяться на першому місці у модифікації таким чином собак, мишей, щурів, свиней і кроликів. Ці дослідження обіцяють не тільки ліки від людських хвороб, органи для трансплантації в людей, але й кращу якість м’яса та стійкість худоби до хвороб. Однак, незважаючи на безліч мавп зі зміненим геномом, китайські команди поки опублікували, за словами західних спеціалістів, дуже мало подальших досліджень, щоб охарактеризувати значення цих мутацій для певної хвороби чи перспективи лікування. Навіть сама Дженніфер Даудна з Каліфорнійського університету в Берклі, яку цитував журнал «Science» два роки тому за розробку методики CRISPR / Cas9 разом з командою Емманюель Шарпантьє, зазначила, що Китай - «це країна та культура, які дійсно цінують науку та технології. Їхній уряд заінвестував у це великі гроші, і вони не витрачені даремно».

Щоб завершити мавпячий мотив у історії про модифіковані тварини: навіть у Китаї вони рідко виступають джерелом білка в раціоні, тому йдеться про дослідження, пов’язані з людською медициною. Творців трансгенічних тварин і вчені, які проводять експерименти на мавпах у Китаї, піддають меншому громадському контролю, ніж їхніх колег в США чи Європі. Китайці стверджують, що дотримуються міжнародних етичних стандартів у догляді та використанні тварин, а китайська громадська думка (що б це не означало в тоталітарній державі) давно підтримує експерименти на мавпах, які допомагають здоров’ю людини.

Цзі Ніу пояснює на шпальтах журналу «Science»: «Наша релігія або наша культура відрізняються від релігій західного світу, але ми матимемо таку ж ситуацію, яку має Захід сьогодні, і люди почнуть сперечатися про те, чи можна використовувати мавпи в експериментах якщо мавпа така ж інтелігентна, як і люди».

Трансгенічне м’ясо вже через два роки

Повернемося до корів, які нещодавно були дозволені для споживання УПМ. Американці задумали виростити власну породу, схожу на велику рогату худобу з тропічних і субтропічних районів, яка має виключно коротку і гладку шерсть, що робить її більш стійкою до перегріву. Але замість того, щоб поколіннями схрещувати техаських корів з конголезькими биками і прискіпливо відбирати потомство з надалі чудовим м’ясом, але з гладкою шерстю, то вони використовували «генетичні ножиці». Дякуючи їм вчені з біоінженерної фірми Recombinetics з Міннесоти у співпраці з Університетом Каліфорнії в Дейвісі змінили ген популярного в США сорту великої рогатої худоби м'ясного напряму на варіант, схожий на варіант, який природно зустрічається у тварин, що розводяться у тропіках.

Саме завдяки цьому прототипу УПМ щодо великої рогатої худоби від Recombinetics винесла рішення менш ніж за рік, хоча перед тим багато років витратила на перевірку двох інших генетично змінених тварин, яких Управління допустило до споживання людьми: лосося, що швидше росте, і свиню, безпечну для людей з алергією на свинину. Ну, вони були змінені таким чином, який, ймовірно, не міг би виникнути в природі. Навпаки, генетичний варіант, змінений у американських тварин, можна знайти в інших м’ясних корів, тобто люди вже їдять таку яловичину. І живуть вони довго і щасливо. Крім того, корова була модифікована за допомогою CRISPR / Cas9, технології, набагато точнішої, ніж традиційна генетична модифікація свиней і лосося.

Трансгенна яловичина з Міннесоти з'явиться на споживчому ринку США – і модливо не тільки – вже через два роки. Насіння великої рогатої худоби буде доставлено на теплішу Північ і, ймовірно, стане хітом запліднення в наступне десятиліття. Навіть якщо законодавство Європейського Союзу на даний момент забороняє будь-яку генетичну модифікацію їжі, цю революцію навряд чи вдасться зупинити. Ну, я думаю, ми зупинимо глобальне потепління, але я не маю жодних ілюзій щодо цього. Чи «зробимо» ми CRISPR-людей, біологічно більш стійких до зростаючої спеки? Навіть раніше, ніж через сто років, це може виявитися важливим для виживання нашого виду.

–Магдалена Кавалец-Сегонд

TVP ТИЖНЕВИК. Редактори та автори

–Переклад Олеся Гераль

Джерела:

https://www.fda.gov/news-events/press-announcements/fda-makes-low-risk-determination-marketing-products-genome-edited-beef-cattle-after-safety-review
https://www.science.org/content/article/china-s-crispr-push-animals-promises-better-meat-novel-therapies-and-pig-organs-people
https://www.freethink.com/science/beef-cattle-heat-stress