2 hours ago
2
Биотех-стартап Colossal, ставший сенсацией благодаря «возрождению» вымерших волков, анонсировал свою следующую цель — восстановление исчезнувших видов птиц. Правда, на этот раз процесс будет еще сложнее, чем с волками. Портал arstechnica.com рассказал, почему.
Птицы, конечно, немного отличаются по развитию от других позвоночных, но в общих чертах процесс проходит схожим образом. Просто, в отличие от тех же мышей или волков, эмбрионы развиваются вне тела матери. При должной сноровке в яйце можно проделать отверстие, провести с развивающимся эмбрионом те или иные манипуляции, после чего запечатать пробоину в скорлупе. Цыпленок продолжит развиваться, благодаря чему можно увидеть, как манипуляции повлияли на него.
При этом под «манипуляциями» подразумевается огромный ряд процедур, от хирургического удаления ключевых тканей до имплантации бусин, вымоченных в специальных молекулах, и инъекции ДНК в клеточные структуры. Любое из этих действий может изменить цикл развития эмбриона.
Правда, у такой методики есть изъян — она позволяет провести наблюдения, по сути, всего в двух точках времени. А именно, в момент проведения процедуры и в момент остановки эксперимента. По этим данным не получится сложить полную картину событий, происходивших между А и Б. Можно повторять эксперимент и останавливать его в разное время, но и это не позволит получить исчерпывающую информацию о динамике эмбриона.
Проблема в том, что развитие подразумевает очень много движения: клетки перемещаются туда-сюда, ткани меняются местами и проскальзывают друг меж друга. Например, спинной мозг начинает существование в форме плоского листа нервной ткани, после чего он сворачивается в трубочку. Клетки, вызревающие в нейроны, открепляются от внутренней поверхности трубочки, перемещаются в другие локации и начинают отправлять аксоны для подключения к другим нейронам.
Потенциальное решение есть. Исследователи разработали микроскопную систему, которая автоматически может делать продолжительные снимки развития эмбрионов на протяжении долгого времени. Благодаря им команды ученых могут отслеживать перемещение клеток в ключевых для развития процессах. И метод работает… Но только при условии, что эмбрион выживает в культуре, которая нужна для работы системы.
Мышиные зародыши могут продержаться день или два, но курицы — немного другой разговор. Куриные эмбрионы внедрены в мембрану, которая обволакивает желток, и натяжение этой мембраны, обеспечиваемое желтком, нужно для корректного развития цыпленка. Если желток вытечет, то мембрана просядет, и зародыш пострадает. А другая проблема — циркуляторная система эмбриона продолжается глубоко в желтке.
Colossal утверждает, что нашла выход из ситуации. Фирма разработала специальные опоры, которые поддерживают содержимое яйца так, чтобы все элементы находились на своих местах. Никаких сложностей с натяжением мембраны или потерей крови; по факту, перенести яйцо в это устройство можно даже до того, как циркуляторная система сформируется. При этом опоры печатаюстя на 3D-принтере и покрываются специальной мембраной, которая позволяет ей обмениваться кислородом с окружением.
Фирма также подтвердила, что, из-за разницы в плотности, желток сам поднимается наверх контейнера, а эмбрион вращается поверх него. То есть, после помещения на опору, устройство допускает любые манипуляции, которые могут проделывать биологи. А поскольку для поддержания оптимальных условий нужно следить лишь за влажностью, развитие эмбриона можно даже снимать, чтобы фиксировать движение клеток и прочие изменения.
Но зачем нужны такие сложности? Дело в двух запланированных проектах по возрождению вымерших видов — додо и моа. Оба вида гораздо крупнее, чем их ближайшие родственники; моа так вообще крупнее любой ныне живущей птицы. Если нужно создать что-то настолько большое, то просто взять яйцо другого вида и подсадить в него эмбрион не получится. Поэтому теперь Colossal предстоит понять, смогут ли специалисты поддержать яйцо питательными веществами. Другая проблема — развитие эмбриона начинается, когда яйцо находится внутри родителя.
