Как в «Парке Юрского периода»: ЭКО поможет спасти вымершие и вымершие виды — ученые отчитываются об успехах (ФОТО, ВИДЕО)

Первый детеныш носорога, созданный в лаборатории и выношенный суррогатной матерью, мог бы родиться в Кении через год, если бы не умер вместе с матерью. Эмбрион, который ветеринары имплантировали южному белому носорогу, нормально развивался в течение 62 дней. Затем мать умерла от бактериального отравления, а вместе с ней умер и первый в мире нерожденный лабораторный носорог. Как ни печальна была эта новость, она свидетельствует о значительном прогрессе в репродуктивной медицине животных. Об этом рассказывает Die Zeit.

«Мы ошеломлены тем, что эта технология теперь работает и для носорогов», — сказал Томас Гильдебрандт, руководитель международного проекта BioRescue по разведению находящихся под угрозой исчезновения носорогов.

24 сентября 2023 года исследовательской группе удалось помочь самке южного белого носорога (Ceratotherium simum simum) забеременеть посредством переноса эмбрионов. Эмбрион созревал в лаборатории в течение восьми дней, прежде чем его пересадили в матку. 25 ноября суррогатная мать и нерожденный теленок умерли. Это произошло из-за того, что дождевая вода вымыла из почвы вольера для носорогов в Кении бактерии, производящие токсины, смертельные для носорогов. Теперь, спустя почти два месяца, Институт исследований зоопарков и дикой природы им. Лейбница объявил об успешном переносе эмбриона.

Это должен был быть самец

Берлинский ветеринар назвал «горьким» тот факт, что первая беременность, достигнутая таким образом, сопровождалась трагическими обстоятельствами. Однако то, что суррогатная мать вообще забеременела, было большим успехом.

"Плод имел бы более 95% шансов родиться", - сказал генетик Чезаре Галли, в лаборатории которого в Италии из донорских яйцеклеток и сперматозоидов был выращен эмбрион.

34-летняя Наджин и ее 23-летняя дочь Фату – последние северные белые носороги в мире. У двух самиц больше нет шансов иметь потомство естественным путем. Последний бык скончался. Единственная надежда – донорские яйцеклетки, замороженная сперма и южный белый носорог в качестве суррогатной матери. Фото: Ян Цвиллинг / Biorescue

Плод, который на момент смерти имел всего 6,4 см, стал бы самцем. Чтобы родиться здоровым носорогом, ему пришлось бы расти в утробе матери около 400 дней. Беременность у носорогов длится до 16 месяцев. Взрослые белые носороги вырастают до 4 м в длину, весят 2,5 т и иногда живут 50 лет, если не становятся добычей хищников или браконьеров, убивающих их ради рогов.

Итальянские специалисты впервые оплодотворили несколько эмбрионов in vitro, то есть вне тела самки носорога. Яйцеклетки для этого были получены от южного белого носорога по имени Элеонора из бельгийского зоопарка, сперма – от Атоса, быка Зальцбургского зоопарка. Ветеринары и природоохранники избрали суррогатной матерью Курру из заповедника Ол Педжета в Кении и имплантировали ей два эмбриона. Один из них прижился и вырос. Метод должен быть испытан на южном белом носороге, прежде чем использовать его на северном подвиде, уже вымершем в дикой природе.

Цель: спасти северного белого носорога

Вернуть к жизни давно вымершие виды животных как динозавров в классическом фильме Спилберга «Парк Юрского периода» — вот видение, лежащее в основе этой истории. Команда Томаса Гильдебрандта из Института исследований зоопарков и дикой природы им. Лейбница уже много лет сотрудничает со Службой охраны дикой природы Кении, Центром охраны природы Ол Педжета, Центром молекулярной медицины Макса Дельбрюка, зоопарками Бельгии, Австрии и Чехии, а также международными исследователями стволовых клеток над технологией разведения носорогов. Оплодотворенный в лаборатории эмбрион южного белого носорога, созданный из донорской яйцеклетки и спермы быка из зоопарка, является промежуточным этапом в этом процессе.

После смерти суррогатной матери ветеринары осмотрели эмбрион мужского пола, которому было 70 дней. Плод был здоров и хорошо развит. Но вместо того, чтобы стать четырехметровым носорогом весом в несколько тонн, он вырос не выше 6,4 см. Фото: Ян Цвиллинг / Biorescue

Этот же метод призван спасти от вымирания подвид африканского носорога, не имеющего в природе шансов на выживание — северного белого носорога (Ceratotherium simum cottoni). Единственными уцелевшими представителями этого подвида две самки — Наджин и ее дочь Фату. Обе родились в сафари-парке Двур Кралове и были отправлены из Чехии в Кению в 2009 году для участия в программе разведения. С тех пор они живут там под строжайшей охраной вооруженных рейнджеров. Попытки соединить их с последним уцелевшим быком не увенчались успехом. Он скончался в 2018 году.

Метод: искусственное оплодотворение замороженной спермой

Однако исследователи сохранили генетический материал вида. В 2018 году итальянские генетики впервые получили гибридные бластоцисты, то есть предшественники эмбрионов. Однако это были наполовину северные и южные наполовину белые носороги, что мало помогает сохранению вида. Через год исследователям удалось вырастить эмбрионы из замороженных сперматозоидов и яйцеклеток последних коров, Наджин и Фату, содержащих 100-процентный генетический материал северного белого носорога. 30 из этих эмбрионов сейчас хранятся в жидком азоте при температуре минус 196 °С в лабораториях Германии и Италии и ждут трансплантации.

Следующий шаг: сперматозоиды и яйцеклетки из стволовых клеток

Несколько неудач, с которыми пришлось столкнуться команде BioRescue за эти годы, показывают, насколько сложной и рискованной является эта процедура. В общей сложности было проведено 14 трансплантаций эмбрионов: четыре в Кении и десять в Европе. Иногда трансплантация не удавалась, иногда эмбрионы отторгались на ранних стадиях. Впервые у Курры наступила здоровая беременность.

Этой весной ветеринары хотят попытаться пересадить один из 30 эмбрионов с чистым генетическим материалом северного белого носорога. Суррогатной матерью снова станет южный белый носорог, поскольку Наджин и Фату, по словам ветеринаров, больше не способны выносить детеныша. И в будущем технология должна пойти гораздо дальше. Ведь для того, чтобы сохранить целый вид или подвид, недостаточно развести много потомков нескольких оставшихся в живых животных. Генофонд такой группы будет настолько мал, что она вряд ли сможет самостоятельно воспроизводиться и, скорее всего, снова быстро вымрет. В будущем же много новых половых клеток планируется получить из остатков давно вымерших северных белых носорогов, хранящихся в музеях или зоологических коллекциях. Исследователям стволовых клеток уже удалось превратить клетки из кожи носорога в сперматозоиды и яйцеклетки, пригодные для искусственного оплодотворения. Этот метод стволовых клеток предназначен для создания необходимого разнообразия генетического материала, чтобы воспроизводимая популяция могла выжить в эволюционном плане.

Вымирание видов нельзя остановить таким образом

В конце концов, нерожденный носорог из лаборатории, на которого сейчас смотрит весь мир, это, прежде всего, прогресс в репродуктивной медицине для крупных животных. Процедуры, которые уже давно используются у людей, а также в разведении лошадей или крупного рогатого скота, теперь возможны и для носорогов. Новым является не сам метод, а его особое применение к этим огромным, полудиким млекопитающим. От донорства спермы, сбора яйцеклеток и разведения эмбрионов до хирургического оборудования ветеринаров – всю процедуру пришлось адаптировать к носорогом в течение многих лет. Их уже трудно размножать естественным путём.

В исключительных случаях программы разведения в зоопарках или лабораториях могут являться временным решением, чтобы по крайней мере сохранить генетический материал, из которого однажды можно будет восстановить популяцию с помощью еще более совершенных технологий. Технологии поражают. Однако даже по мнению самой команды BioRescue, животные из пробирки не являются универсальным решением для того, чтобы остановить или даже вернуть обратно стремительное вымирание видов. В 2019 году Всемирный совет биоразнообразия в Ипбесе подсчитал, что по меньшей мере четверть почти двух миллионов известных видов животных и растений находятся под угрозой исчезновения. Более пессимистические модели даже предполагают, что половина мирового биоразнообразия может быть потеряна к 2050 году. Основной причиной исчезновения видов является утрата дикой природы из-за сельского хозяйства, урбанизации и промышленности. Далее следует загрязнение океанов, рек и почв пестицидами, промышленными токсинами и сточными водами, а также изменение климата.

Браконьеры, отстреливающие животных ради их рога, также являются основной угрозой для белых носорогов. Чтобы последние африканские носороги имели будущее на своей родине, им нужны девственные саванны со здоровыми пастбищами, прекращение нелегальной торговли рогом и климат, в котором экстремальные засухи и наводнения не участятся. Без этого первый в мире лабораторный носорог, если бы он родился, мог бы вырасти в зоопарке или заповеднике среди людей с автоматами. Первый жизнеспособный детеныш носорога из лаборатории в конце концов погиб в результате сильного шторма, который с изменением климата также усиливается в Кении. Суррогатная мать была отравлена сельскохозяйственным загрязнением. Итак, причиной смерти первого искусственного носорога тоже был человек.

Больше новостей читайте на GreenPost.