Фото: J. STEJSKAL/SAFARI PARK DVŮR KRÁLOVÉ
Впервые эмбрионы носорога были созданы в лаборатории. Ученые вводили законсервированную сперму самца Северного белого носорога в яйцеклетку самки Южного белого носорога, близкородственного подвида.
Эмбрионы были инкубированы до тех пор, пока клетки не начнут дифференцироваться — этап, на котором они могут быть имплантированы в суррогатную мать, сообщают исследователи 4 июля в издании Nature Communications.
Новый подвиг — «один из действительно важных шагов», чтобы в конечном итоге произвести новых детенышей носорогов, говорит соавтор исследования Ян Стейскал, координатор мероприятий по сохранению северных белых носорогов в сафари-парке Dvůr Králové в Чешской Республике. В конце концов, исследователи надеются внедрить подобные эмбрионы в самок южных белых носорогов или гибридных северно-южных белых носорогов.
Если процесс сработает, это может обеспечить надежду на возвращение вида, который поставлен на грань вымирания. В Судане, последний самец северного белого носорога, умер в марте. Только две самки остаются в Кении, и то они живут в неволе, и неспособны к естественному воспроизведению. Для сравнения, осталось более 20 000 южных белых носорогов.
В новом исследовании ученые использовали яйца самок южных белых носорогов и сперматозоиды трех самцов северных белых носорогов. В то время как новые эмбрионы представляют собой гибридизированную смесь Северного и Южного белых носорогов, способность создавать их является «механизмом сохранения генов северных белых носорогов», — говорит соавтор исследования Томас Хильдебрандт, биолог-репродуктолог из Института зоопарка и дикой природы Лейбница в Берлине.
Гибридные носороги, если они когда-либо родятся, могут служить двум целям. Они могут быть более совместимыми суррогатными матерями для возможного эмбриона чистого Северного белого носорога, так как они будут делиться большим количеством ДНК с младенцами. И теоретически, гибриды могут быть выборочно выведены для генов Северного носорога, в конечном итоге создавая чистого Северного белого носорога — процесс, который займет много поколений и продлится несколько десятилетий.
Потенциально есть более быстрый способ рождения чистого Северного белого носорога — собрать яйцеклетки двух оставшихся самок и объединить их с сохраненной спермой Северного белого носорога. Если это удастся, Северный белый носорог может родиться в течение следующих трех лет, говорит Хильдебрандт.
Технология стволовых клеток также может играть важную роль в спасении носорогов. Команда смогла получить плюрипотентные стволовые клетки, которые могут превратиться в любую клетку в организме, включая яйцеклетки и сперму, из двух чистых южных белых эмбрионов.
Ученые говорят, что есть 12 замороженных клеточных линий от северных белых носорогов, шесть из которых генетически различны – это важно для предотвращения инбридинга. Если исследователи смогут превратить эти клетки кожи сначала в плюрипотентные стволовые клетки, а затем в яйцеклетки и сперматозоиды, то это будет еще один способ создать чистый зародыш Северного белого носорога.
Однако другие ученые предостерегают от слишком большого оптимизма.
«Для спасения вида или подвида требуется гораздо больше, чем просто наука», — говорит Терри Рот, физиолог репродукции животных в зоопарке и Ботаническом саду Цинциннати. Она утверждает, что Африка находится в разгаре эпидемии браконьерства носорогов.
Если в 2013 году браконьеры убили 13 носорогов, то в 2017 году — уже более 1000. Любые усилия по восстановлению популяции Северного белого носорога должны быть направлены на решение этого кризиса.
Хильдебрандт соглашается. Северный белый носорог вымер, не потому что он потерпел неудачу в эволюции, говорит он, «а он потерпел неудачу, потому что он не пуленепробиваемый».
Больше информации: T. Hildebrandt et al. Embryos and embryonic stem cells from the white rhinoceros. Nature Communications. Published online July 4, 2018. doi:10.1038/s41467-018-04959-2.