Жизнь, которую мы создали. Как пятьдесят тысяч лет рукотворных инноваций усовершенствовали и преобразили природу

В США обезроживают около 15 миллионов телят ежегодно. Обезроживание – процедура дорогостоящая, болезненная и (что естественно) вызывающая большие сомнения в благополучии животных на фермах. Когда Recombinetics занималась редактированием генома Бури, это делалось как раз с целью избавить животных от процедуры обезроживания или по крайней мере снизить необходимость в ней. Вставив комолый (безрогий) аллель из генома абердин-ангусской породы (элитной мясной породы, которая в ходе эволюции утратила рога) в геном голштинцев (черно-белой породы, превалирующей в молочной индустрии), Recombinetics

хотела создать безрогого голштинского быка, которого можно было бы спаривать с голштинскими коровами, чтобы повысить долю комолых особей в этой важной для сельского хозяйства породе.

Но постойте! Ведь безрогость у абердин-ангусской породы уже имеется! Более того: у многих пород скота, в том числе у молочных, иногда рождаются безрогие от природы телята. Можно же взять кого-то из них и скрестить с голштинцами. Так почему не пойти нормальным путем?

Потому что это привело бы к экологической и финансовой катастрофе.

Передать аллель комолости от ангусов голштинцам вполне можно было бы и при помощи традиционного скрещивания или искусственного осеменения. Если осеменить голштинскую корову спермой комолого абердин-ангусского быка, теленок наследует комолый аллель от отца и, поскольку для желаемого эффекта достаточно только одной копии, вырастет безрогим. Но беда в том, что от отца теленок унаследует не только комолый аллель. Он получит от ангуса ровно половину своего генома – то есть одна из копий каждого гена будет версией, оптимизированной для получения говядины. Для молочной фермы это катастрофа. Сегодня элитные голштинские коровы дают на 25 % больше молока, чем десять лет назад, и при этом им требуется меньше корма, воды и пространства. А кроме того, поскольку больше пищи перерабатывается ими непосредственно в молоко, они производят меньше навоза и меньше метана. Если же скрестить голштинских коров с абердин-ангусскими быками, то вся оптимизация будет утрачена. Геномы родившихся в результате телят будут представлять собой случайную смесь голштинских и ангусских аллелей, и из них не получится ни хороших молочных коров, ни элитных мясных. Ценные черты молочной породы можно было бы восстановить, если несколько поколений спаривать безрогих, но не самых оптимизированных голштинцев с элитными представителями той же породы, однако на это потребуются десятилетия, и фермер понесет значительные экономические потери.

Редактирование генома позволяет улучшать породу прицельно и избирательно, а не смешивать наугад два генома, надеясь на удачу. Мы точно знаем, какие генетические изменения нам нужны, чтобы добиться желаемого фенотипа (комолости), и можем добиться этой перемены с идеальной точностью. Редактирование генома позволяет передать естественный безрогий фенотип от абердин-ангусской породы голштинцам за одно поколение и тем самым повысить уровень благополучия животных, не мешая развитию особенностей, которые делают голштинских коров такими рекордсменками по надоям. Безрогие голштинцы с отредактированным геномом – не трансгенные организмы, так как эта черта возникла у крупного рогатого скота естественным образом. А поскольку комолый аллель был у наших коров на протяжении сотен поколений, мы точно знаем, какого фенотипа ожидать: здоровое и плодовитое безрогое животное, чье мясо и молоко можно употреблять в пищу совершенно так же, как и все эти тысячи лет, ничего не опасаясь.

Заманчиво, правда? Любой, кто, знакомясь с семейством новых биотехнологий, услышит рассказ о безрогих голштинцах, пожалуй, даже удивится: казалось бы, что здесь может не понравиться? Однако история генной инженерии, как и история движения ее противников, началась не с этого. Чтобы все узнать, нам придется вернуться почти на пятьдесят лет назад.

«Теперь мы можем составить любую ДНК»

В 1973 году Герберт Бойер наговорил лишнего на научной конференции. Возможно, случайно: Бойера пригласили рассказать об открытии, сделанном в его лаборатории. Речь шла о молекуле EcoRI из семейства обнаруженных незадолго до этого рестрикционных ферментов, которые позволили ученым изучать ДНК с беспрецедентной точностью. Фермент EcoRI был главным героем рассказа Бойера, но вниманием аудитории завладели совсем другие подробности, которые ученому разглашать не полагалось, и это запустило цепочку событий, по сей день доставляющих множество хлопот.