Як у «Парку Юрського періоду»: ЕКЗ допоможе врятувати вимираючі та вимерлі види — науковці звітують про успіхи (ФОТО, ВІДЕО)

Перше дитинча носорога, створене в лабораторії і виношене сурогатною матір'ю, могло би народитися в Кенії через рік, якби не померло разом із матір'ю. Ембріон, який ветеринари імплантували південному білому носорогу, нормально розвивався протягом 62 днів. Потім мати померла від бактеріального отруєння, а разом із нею помер і перший у світі ненароджений лабораторний носоріг. Хоч би якою сумною була ця новина, вона свідчить про значний прогрес у репродуктивній медицині тварин. Про це розповідає Die Zeit.

«Ми приголомшені тим, що ця технологія тепер працює і для носорогів», — сказав Томас Гільдебрандт, керівник міжнародного проекту BioRescue з розведення носорогів, які перебувають під загрозою зникнення.

24 вересня 2023 року дослідницькій групі вдалося допомогти самиці південного білого носорога (Ceratotherium simum simum) завагітніти за допомогою перенесення ембріонів. Ембріон дозрівав у лабораторії протягом восьми днів, перш ніж його пересадили в матку. 25 листопада сурогатна мати і ненароджене теля померли. Це сталося через те, що дощова вода вимила з ґрунту вольєру для носорогів у Кенії бактерії, які виробляють токсини, смертельні для носорогів. Тепер, майже через два місяці, Інститут досліджень зоопарків і дикої природи ім. Лейбніца оголосив про успішне перенесення ембріона.

Це мав бути самець

Берлінський ветеринар назвав «гірким» той факт, що перша вагітність, досягнута таким чином, супроводжувалася трагічними обставинами. Проте те, що сурогатна мати взагалі завагітніла, було великим успіхом.

«Плід мав би понад 95 % шансів народитися», — сказав генетик Чезаре Галлі, в лабораторії якого в Італії з донорських яйцеклітин і сперматозоїдів був вирощений ембріон.

34-річна Наджін та її 23-річна донька Фату — останні північні білі носороги у світі. Дві самиці більше не мають шансів мати потомство природним шляхом. Останній бик помер. Єдина надія — донорські яйцеклітини, заморожена сперма і південний білий носоріг в якості сурогатної матері. Фото: Ян Цвіллінг / Biorescue

Плід, який на момент смерті мав лише 6,4 см, став би самцем. Аби народитися здоровим носорогом, йому довелося б рости в утробі матері близько 400 днів. Вагітність у носорогів триває до 16 місяців. Дорослі білі носороги виростають до 4 м у довжину, важать 2,5 т й іноді живуть 50 років, якщо не стають здобиччю хижаків або браконьєрів, які їх убивають заради рогів.

Італійські фахівці вперше запліднили кілька ембріонів in vitro, тобто поза тілом самиці носорога. Яйцеклітини для цього були отримані від південного білого носорога на ім'я Елеонора з бельгійського зоопарку, сперма — від Атоса, бика Зальцбурзького зоопарку. Ветеринари та природоохоронці обрали сурогатною матір'ю Курру із заповідника Ол Педжета в Кенії й імплантували їй два ембріони. Один з них прижився і виріс. Метод мав бути випробуваний на південному білому носорозі, перш ніж використовувати його на північному підвиді, який уже вимер у дикій природі.

Мета: врятувати північного білого носорога

Повернути до життя давно вимерлі види тварин, як динозаврів у класичному фільмі Спілберга «Парк Юрського періоду» — ось бачення, що лежить в основі цієї історії. Команда Томаса Гільдебрандта з Інституту досліджень зоопарків і дикої природи ім. Лейбніца вже багато років співпрацює зі Службою охорони дикої природи Кенії, Центром охорони природи Ол Педжета, Центром молекулярної медицини Макса Дельбрюка, зоопарками Бельгії, Австрії та Чехії, а також міжнародними дослідниками стовбурових клітин над технологією розведення носорогів, які більше не можуть розмножуватися природним шляхом. Запліднений у лабораторії ембріон південного білого носорога, створений з донорської яйцеклітини та сперми бика із зоопарку, є проміжним етапом у цьому процесі.

Після смерті сурогатної матері ветеринари оглянули ембріон чоловічої статі, якому було 70 днів. Плід був здоровий і добре розвинений. Але замість того, щоб стати чотириметровим носорогом вагою в кілька тонн, він виріс не вище 6,4 см. Фото: Ян Цвіллінг / Biorescue

Цей же метод покликаний врятувати від вимирання підвид африканського носорога, який у природі не має шансів на виживання — північного білого носорога (Ceratotherium simum cottoni). Єдиними вцілілими представниками цього підвиду є дві самиці — Наджін та її донька Фату. Обидві народилися в сафарі-парку Двур Кралове і були відправлені з Чехії до Кенії в 2009 році для участі в програмі розведення. Відтоді вони живуть там під суворою охороною озброєних рейнджерів. Спроби злучити їх з останнім уцілілим биком не увінчалися успіхом. Він помер у 2018 році.

Метод: штучне запліднення замороженою спермою

Проте дослідники зберегли генетичний матеріал виду. У 2018 році італійські генетики вперше отримали гібридні бластоцисти, тобто попередники ембріонів. Однак це були наполовину північні та наполовину південні білі носороги, що мало допомагає збереженню виду. Через рік дослідникам вдалося виростити ембріони із заморожених сперматозоїдів та яйцеклітин останніх корів, Наджін і Фату, які містять 100-відсотковий генетичний матеріал північного білого носорога. 30 із цих ембріонів зараз зберігаються в рідкому азоті при температурі мінус 196 °С в лабораторіях Німеччини й Італії та чекають на трансплантацію.

Наступний крок: сперматозоїди та яйцеклітини зі стовбурових клітин

Кілька невдач, з якими довелося зіткнутися команді BioRescue за ці роки, показують, наскільки складною і ризикованою є ця процедура. Загалом було проведено 14 трансплантацій ембріонів: чотири в Кенії та десять в Європі. Іноді трансплантація не вдавалася, іноді ембріони відторгалися на ранніх стадіях. Вперше у Курри настала здорова вагітність.

Цієї весни ветеринари хочуть спробувати пересадити один із 30 ембріонів із чистим генетичним матеріалом північного білого носорога. Сурогатною матір'ю знову стане південний білий носоріг, оскільки Наджін і Фату, за словами ветеринарів, більше не здатні виносити дитинча. І в майбутньому технологія має піти набагато далі. Адже для того, щоби зберегти цілий вид або підвид, недостатньо розвести багато нащадків кількох тварин, що залишилися в живих. Генофонд такої групи буде настільки малий, що вона навряд чи зможе самостійно відтворюватись і, найімовірніше, знову швидко вимре. Натомість у майбутньому багато нових статевих клітин планується отримати з решток давно вимерлих північних білих носорогів, які зберігаються в музеях або зоологічних колекціях. Дослідникам стовбурових клітин уже вдалося перетворити клітини зі шкіри носорога на сперматозоїди та яйцеклітини, придатні для штучного запліднення. Цей метод стовбурових клітин призначений для створення необхідної різноманітності генетичного матеріалу, щоб відтворена популяція могла вижити в еволюційному плані. 

Вимирання видів не можна зупинити таким чином

Зрештою, ненароджений носоріг із лабораторії, на якого зараз дивиться весь світ — це передусім прогрес у репродуктивній медицині для великих тварин. Процедури, які вже давно використовуються у людей, а також у розведенні коней або великої рогатої худоби, тепер можливі і для носорогів. Новим є не сам метод, а його особливе застосування до цих величезних, напівдиких ссавців. Від донорства сперми, збору яйцеклітин і розведення ембріонів до хірургічного обладнання ветеринарів — усю процедуру довелося адаптувати до носорогів протягом багатьох років. Їх уже важко розмножувати природним шляхом.

У виняткових випадках програми розведення в зоопарках або лабораторіях можуть бути тимчасовим рішенням, аби принаймні зберегти генетичний матеріал, з якого одного дня можна буде відновити популяцію за допомогою ще більш досконалих технологій. Технології вражають. Однак, навіть на думку самої команди BioRescue, тварини з пробірки не є універсальним рішенням для того, щоб зупинити чи навіть повернути назад стрімке вимирання видів. У 2019 році Всесвітня рада біорізноманіття в Іпбесі підрахувала, що щонайменше чверть із майже двох мільйонів відомих видів тварин і рослин перебувають під загрозою зникнення. Більш песимістичні моделі навіть припускають, що половина світового біорізноманіття може бути втрачена до 2050 року. Основною причиною зникнення видів є втрата дикої природи через сільське господарство, урбанізацію та промисловість. Далі йде забруднення океанів, річок і ґрунтів пестицидами, промисловими токсинами та стічними водами, а також зміна клімату.

Браконьєри, які відстрілюють тварин заради їхнього рогу, також є основною загрозою для білих носорогів. Щоб останні африканські носороги мали майбутнє на своїй батьківщині, їм потрібні незаймані савани зі здоровими пасовищами, припинення нелегальної торгівлі рогом і клімат, у якому екстремальні посухи і повені не стануть частішими. Без цього перший у світі лабораторний носоріг, якби він народився, міг би вирости лише в зоопарку чи заповіднику серед людей з автоматами. Перше життєздатне дитинча носорога з лабораторії врешті-решт загинуло в результаті сильного шторму, який зі зміною клімату також посилюється в Кенії. Сурогатна мати була отруєна сільськогосподарським забрудненням. Отже, причиною смерті першого штучного носорога також була людина.

Більше новин читайте на GreenPost.