Технологията може да помогне за опазването на видове, но възобновяването на птицата моа остава далечна перспектива

Пилетата не би трябвало да се излюпват от пластмаса.

И все пак, в лабораториите на Colossal Biosciences в Далас, пилешки ембриони са се развивали в прозрачни, 3D-принтирани съдове, вместо в естествени яйчени черупки. Те са нараствали, развили кръвоносни съдове и в крайна сметка започнали да „писукат“ – първото, което пилето прави, когато се появи на бял свят.

Colossal, тексаската биотехнологична компания, чиято мисия е да възкреси изчезнали животни като вълнестия мамут, додото и гигантската моа, заявява, че е създала мащабируема система от изкуствени яйца. Компанията твърди, че технологията един ден би могла да помогне на учените да отглеждат ембриони на птици, чиито естествени яйца не могат да бъдат произведени от нито един жив вид.

Ако системата работи по описания начин, тя би могла да се превърне в полезен инструмент за опазване на птиците и еволюционната биология. Резултатите обаче все още не са публикувани в рецензирана научна статия, което оставя изследователите да преценят твърденията от прессъобщение, изображения и шлифовано видео в YouTube.

„Звучи впечатляващо, но пък може да е така, защото все пак е прессъобщение“, коментира д-р Луиз Джонсън (Louise Johnson), специалист по еволюционна генетика в Университета в Рединг.

„Ще трябва да видим реални данни, за да разберем колко голяма крачка напред представлява тази работа. Очаквам с нетърпение да прочета повече подробности, когато бъдат публикувани, но докато няма рецензирана статия, мога да дам експертен коментар за реклама в YouTube."

Не е съвсем синтетично яйце

Изкуственото яйце с решетъчна структура и придружаващото го устройство.Яйцето с решетъчна структура и придружаващото го устройство. Кредит: Colossal Biosciences

Colossal нарича устройството „напълно изкуствено яйце“, по-точното описание е „изкуствена яйчена черупка“.

Системата използва овална 3D-принтирана решетка, покрита с прозрачна мембрана на силиконова основа. Според компанията тази мембрана позволява на кислорода и въглеродния диоксид да преминават със скорост, подобна на тази през естествена яйчена черупка. Изследователите прехвърлили съдържанието на прясно снесени кокоши яйца в изкуствените черупки, след което ги инкубирали, докато се излюпили някои пиленца.

„Да ги видя как се движат в изкуствените си яйца бе абсолютно изумително“, разказва Андрю Паск (Andrew Pask), главен биолог на Colossal, пред MIT Technology Review. „Наистина чувстваш, че можеш да отгледаш живот извън утробата."

Птиците вече се развиват извън тялото на майката, което прави сравнението с изкуствена утроба само частично вярно. Кокошето яйце съдържа хранителните вещества, мембраните и калция, от които се нуждае пилето, за да се образува. Colossal посочва, че изкуствената му версия също изисква добавен калций, защото истинската черупка доставя част от този материал по време на развитието на ембриона.

Системите с изкуствени яйца не са напълно нови. Изследователите отглеждат птичи ембриони извън естествени черупки от десетилетия. Японски учени излюпиха пъдпъдъци в изкуствени контейнери през 90-те години на миналия век. През 2024 г. Кацуя Обара от университета в Цукуба и колегите му излюпиха пилета под прозрачно пластмасово фолио.

Пилешки ембрион по време на инкубация в изкуствен ембрионПилешки ембрион по време на инкубация в изкуствен ембрион. Кредит: Colossal Biosciences

„Очевидно е преувеличение“, заявява д-р Обара пред MIT Technology Review за твърдението на Colossal, че е създала първата инкубационна система без черупки. „Технологията тук е по същество модификация на съществуващите методи."

Подобрението според изследователите, се крие в мембраната. По-ранните изкуствени системи често са се нуждаели от допълнителен кислород, което е можело да подобри излюпването, но също така да навреди на жизнеспособността. Colossal отбелязва, че тяхната мембрана позволява на ембрионите да дишат с обикновен въздух без този добавен кислород.

Пиле се излюпва от изкуственото яйце на Colossal. Кредит: Colossal Biosciences.

Карлес Лалуеза-Фокс (Carles Lalueza-Fox), директор на Музея за естествени науки в Барселона, смята, че мембраната най-важната част от работата. „Най-значимият пробив се крие в пропускливостта на мембраната, която позволява на газове (кислород и въглероден диоксид) да преминават“, обяснява Лалуеза-Фокс в експертен коментар, публикуван от Science Media Centre.

Проблемът с Моа

Художествено изображение на птица моа. Кредит: Heinrich Harder/Wikimedia Commons

По-голямата цел на Colossal е да съживи или поне да пресъздаде изчезнали птици. В тази ситуация компанията изглежда смята, че „яйцето е било първото“.

Една от целите е гигантската моа, нелетяща птица от Нова Зеландия, която може да достигне височина над 3,6 метра и да тежи стотици килограми. Птиците моа са изчезнали, след като полинезийските заселници пристигат в Нова Зеландия преди няколко века. В археологически обекти са открити кости на моа, наред с инструменти, доказателство за масов лов на тези птици, които са били беззащитни, защото нямат еволюционен опит с хората.

Но за да се направи птица, подобна на моа, ще е необходимо повече от голямо изкуствено яйце.

Учените първо ще трябва да реконструират ДНК-то на древна моа от кости. След това ще трябва да редактират хиляди генетични разлики в генома на жив неин роднина, като например ему. Дори тогава резултатът пак няма да бъде истинска моа в прекия смисъл. Това ще бъде инженерно създаден заместител/хибрид: жива птица, проектирана да прилича на изчезналата. Същото важи и за другите им идеи, включително завръщането на вълнестия мамут. Ако това някога проработи, ще бъде един вид странен хибрид между слон и мамут, защото ще трябва да се забремени сурогатен гостоприемник - слон.

„Това е интересна техническа разработка, но е важно да се разграничи платформената технология от по-широкия наратив за възраждане на изчезнали видове“, подчертава проф. Душко Илич (Dusko Ilic), професор по науки за стволови клетки в King's College London, в коментар за Science Media Centre.

„Пресъздаването на изчезнал вид като моа би изисквало много повече от инкубационна платформа, включително точна реконструкция на генома, подходящо развитие, физиология, поведение, благосъстояние и екологичен контекст“, добавя професорът.

Размерът представлява друг проблем. Яйцето на птицата моа е било значително по-голямо от кокоше яйце. Colossal показва гигантски отпечатан прототип, но изкуствената черупка не решава въпроса за храненето. Растящият ембрион все пак се нуждае от жълтък и друго съдържимо на яйцето.

Паск заявява пред MIT Technology Review, че един ден изследователите биха могли да комбинират жълтъците, може би като използват фина игла, за да „съберат 50 жълтъка заедно, за да направят тази жълтъчна маса много по-голяма“.

Това може да е по-трудно, отколкото звучи. Яйчният жълтък е една клетка и не може просто да се уголемява като балон без биологични последици.

Инструмент за опазване, може би

Учен в лаборатория държи изкуствено яйце на преден план с ръце в ръкавициУчен в лаборатория държи изкуствено яйце на преден план с ръце в ръкавици. Кредит: Colossal Biosciences.

Най-силният аргумент в полза на технологията може изобщо да не е възраждането на изчезнали видове.

Изкуствените яйца биха могли да помогнат на природозащитниците да спасят ембриони от повредени яйца, да наблюдават по-отблизо развитието или да подкрепят програми за развъждане на редки птици. Те биха могли също така да помогнат на учените да произвеждат генетично модифицирани птици за устойчивост на болести или за възстановяване на генетичното разнообразие, въпреки че тези възможности повдигат други етични въпроси.

„Най-вероятната транслационна стойност може следователно да се крие в приложения като спасяване на ембриони, опазване на застрашени птици и контролирано генериране на геномно-редактирани птичи линии, особено ако това се окаже възпроизводимо, мащабируемо и съвместимо с нормалното дългосрочно здраве, а не в самото възстановяване на изчезнали видове“, посочва професор Илич.

Все пак природозащитниците често подчертават, че високотехнологичните интервенции не могат да заместят „скучната“ работа, която поддържа видовете живи: защита на местообитанията, контрол на инвазивните хищници и поддържане на здрави диви популации. Всяко използване на подобни инструменти в Нова Зеландия би изисквало сериозно ангажиране на местните общности маори, за опазване на много местни видове.

Colossal отбелязва, че платформата може да помогне за опазване на застрашените птици в широк спектър.

Засега постижението остава едновременно интригуващо и непълно. Colossal съобщава, че е излюпила 26 пилета, преди да спре.

„Излюпихме 26 пилета и тогава [нашият изпълнителен директор] ни помоли да спрем“, разказва Паск пред MIT Technology Review. „Имаме твърде много пилета, които тичат наоколо."

Това със сигурност е сцена, която всички бихме искали да видим. Но преди учените да могат да преценят дали Colossal е променил бъдещето на опазването на птиците, ще им е необходимо това, върху което науката все още гради – методи, числа, неуспехи, контрол и време.

Източници:

Еxpert reaction to a press release from Colossal announcing that they have hatched chicks from an artificial egg system, Science Media Centre

Colossal Biosciences is growing chickens in a 3D-printed artificial eggshell, MIT Technology Review