Ученые приблизили возвращение вымерших видов: чем удивляет новая технология

Какую научную проблему решает искусственная скорлупа?

В течение десятилетий биологи использовали куриные яйца для изучения развития позвоночных животных. Чтобы увидеть, как формируются органы, ученые осторожно пробивали отверстие в скорлупе, проводили манипуляции с ДНК или тканями, а затем заклеивали его скотчем.

Однако такой метод давал ограниченную информацию, ведь исследователи видели только начало и конец эксперимента, пропуская сам динамический процесс движения клеток.

Попытки вырастить эмбрион птицы вообще без скорлупы в лабораторной посуде ранее терпели неудачу по двум причинам:

Потеря натяжения оболочки: без округлой формы природного яйца желток растекался, мембрана провисала, а зародыш превращался в "неорганизованную массу".

Нарушение кровообращения: сосудистая система зародыша, которая прорастает глубоко в желток, разрушалась, лишая эмбрион крови и кислорода.

Инженеры Colossal смогли точно рассчитать кривизну стенок своего контейнера, чтобы сохранить необходимое естественное натяжение всех внутренних оболочек яичного желтка.

Как устроено искусственное яйцо от Colossal

Новая система жизнеобеспечения эмбрионов состоит из нескольких высокотехнологичных элементов:

3D-печатная основа: прочный каркас, форма которого идеально имитирует внутреннюю геометрию птичьего яйца.

Дышащая мембрана: внутренняя подкладка контейнера обеспечивает эффективный газообмен с окружающей средой. Прошлые разработки требовали искусственного насыщения кислородом, что повреждало ДНК зародыша. Новая мембрана позволяет птице дышать обычным воздухом комнатной температуры с контролем влажности.

Добавление минералов: единственное, что приходится вводить ученым вручную во время роста эмбриона, - это кальций, который в природе зародыш обычно забирает с внутренней стороны настоящей скорлупы.

Благодаря разнице плотности желток в контейнере естественно всплывает наверх, а сам зародыш разворачивается лицом к исследователю.

Нижнюю часть устройства сделали прозрачной для рассеивания света - это позволяет ученым ставить контейнер под микроскоп и впервые в истории непрерывно снимать на видео весь процесс зарождения жизни.

Куриный эмбрион развивается внутри одного из новых устройств, разработанных компанией Colossal (фото: Colossal)

Главная цель

Хотя технология наверняка произведет революцию в академической науке, Colossal создал ее для целей деэкстинкции (возрождения вымерших видов). Главная проблема экологов заключается в том, что ближайшие живые родственники вымерших птиц додо (дронта) и гигантского моа намного меньше своих прародителей.

"Невозможно взять маленькое яйцо современной птицы и вырастить в нем эмбрион огромного моа - ему просто не хватит места и питательных веществ. Искусственное яйцо решает эту проблему: биотехнологи смогут постепенно добавлять питательные вещества в желток без риска разрыва мембраны", - объясняют исследователи.

Впереди у компании существуют два серьезных препятствия.

Во-первых, начальный этап развития эмбриона птицы происходит внутри тела матери еще до откладывания яйца, поэтому ученым придется научиться воспроизводить этот период в пробирке.

Во-вторых, необходимо разработать метод оплодотворения яиц непосредственно после их переноса в искусственный контейнер.

По словам основателя стартапа Бена Ламма, коммерциализировать изобретение для науки компания не планирует и отдаст разработку исследователям бесплатно.