Вчені наблизили повернення вимерлих видів: чим дивує нова технологія

Яку наукову проблему вирішує штучна шкаралупа?

Протягом десятиліть біологи використовували курячі яйця для вивчення розвитку хребетних тварин. Щоб побачити, як формуються органи, вчені обережно пробивали отвір у шкаралупі, проводили маніпуляції з ДНК чи тканинами, а потім заклеювали його скотчем.

Проте такий метод давав обмежену інформацію, адже дослідники бачили лише початок і кінець експерименту, пропускаючи сам динамічний процес руху клітин.

Спроби виростити ембріон птаха взагалі без шкаралупи у лабораторному посуді раніше зазнавали невдачі з двох причин:

Втрата натягу оболонки: без округлої форми природного яйця жовток розтікався, мембрана провисала, а зародок перетворювався на "неорганізовану масу".

Порушення кровообігу: судинна система зародка, яка проростає глибоко у жовток, руйнувалася, позбавляючи ембріон крові та кисню.

Інженери Colossal змогли точно розрахувати кривину стінок свого контейнера, щоб зберегти необхідний природний натяг усіх внутрішніх оболонок яєчного жовтка.

Як влаштоване штучне яйце від Colossal

Нова система життєзабезпечення ембріонів складається з кількох високотехнологічних елементів:

3D-друкована основа: міцний каркас, форма якого ідеально імітує внутрішню геометрію пташиного яйця.

Дихаюча мембрана: внутрішня підкладка контейнера забезпечує ефективний газообмін з навколишнім середовищем. Минулі розробки вимагали штучного насичення киснем, що пошкоджувало ДНК зародка. Нова мембрана дозволяє птаху дихати звичайним повітрям кімнатної температури з контролем вологості.

Додавання мінералів: єдине, що доводиться вводити вченим вручну під час росту ембріона, - це кальцій, який у природі зародок зазвичай забирає з внутрішньої сторони справжньої шкаралупи.

Завдяки різниці щільності жовток у контейнері природно спливає наверх, а сам зародок розгортається обличчям до дослідника.

Нижню частину пристрою зробили прозорою для розсіювання світла - це дозволяє вченим ставити контейнер під мікроскоп і вперше в історії безперервно знімати на відео весь процес зародження життя.

Курячий ембріон розвивається всередині одного з нових пристроїв, розроблених компанією Colossal (фото: Colossal)

Головна мета

Хоча технологія напевне здійснить революцію в академічній науці, Colossal створив її для цілей деекстинкції (відродження вимерлих видів). Головна проблема екологів полягає у тому, що найближчі живі родичі вимерлих птахів додо (дронта) та гігантського моа є набагато меншими за своїх прародичів.

"Неможливо взяти маленьке яйце сучасного птаха і виростити у ньому ембріон величезного моа - йому просто не вистачить місця та поживних речовин. Штучне яйце вирішує цю проблему: біотехнологи зможуть поступово додавати поживні речовини у жовток без ризику розриву мембрани", - пояснюють дослідники.

Попереду у компанії існують дві серйозні перешкоди.

По-перше, початковий етап розвитку ембріона птаха відбувається всередині тіла матері ще до відкладання яйця, тому вченим доведеться навчитися відтворювати цей період у пробірці.

По-друге, необхідно розробити метод запліднення яєць безпосередньо після їхнього перенесення у штучний контейнер.

За словами засновника стартапу Бена Ламма, комерціалізувати винахід для науки компанія не планує і віддасть розробку дослідникам безкоштовно.