Colossal Biosciences выращивает цыплят в искусственной яйцескорлупе, напечатанной на 3D-принтере

Птенцы начинали вылупляться, но не из обычных яиц. Эти цыплята развивались в прозрачных пластиковых чашках, напечатанных на 3D-принтере, в штаб-квартире компании Colossal Biosciences в Далласе.

Биотехнологическая компания Colossal Biosciences объявила о разработке «полностью искусственного яйца», что является частью их проекта по возрождению вымерших видов птиц, таких как додо и гигантские моа.

Однако более точным названием для их изобретения, вероятно, будет «искусственная яйцескорлупа». Она представляет собой напечатанную на 3D-принтере решетчатую конструкцию овальной формы, покрытую изнутри специальной силиконовой мембраной, которая пропускает кислород, имитируя функцию настоящей скорлупы.

Для выращивания птиц Colossal переливала содержимое свежеснесенных куриных яиц в искусственные скорлупы, где эмбрионы продолжали развиваться. Специальное окошко позволяло исследователям наблюдать за процессом.

Эндрю Паск, директор по биологии компании, выразил восторг: «Видеть, как они двигаются в своих искусственных яйцах, было поразительно. Появляется ощущение, что можно выращивать жизнь вне материнского организма».

Основанная в 2021 году, Colossal изначально ставила целью воскрешение вымерших видов, включая шерстистого мамонта, с использованием генного редактирования и репродуктивных технологий. С тех пор компания привлекла более 800 миллионов долларов на то, что она называет «масштабируемым и контролируемым» созданием животных.

По словам Паска, новая технология может способствовать сохранению исчезающих видов птиц. Также она потенциально может быть использована в проекте по воссозданию гигантской моа, нелетающей птицы ростом до 3,6 метра, которая обитала в Новой Зеландии и откладывала яйца объемом до четырех литров — крупнее, чем у любой современной птицы.

Colossal утверждает, что способна создать достаточно большие искусственные яйца. Компания даже представила прототип 3D-печатного яйца, которое сотрудники в шутку называют «салатной центрифугой» из-за его размера.

Моа вымерли примерно 750 лет назад, после прибытия на Южный остров Новой Зеландии предков маори. Археологические находки, включающие кости птиц рядом с каменными орудиями, свидетельствуют об их охоте.

Важно отметить, что Colossal еще далеко до фактического воссоздания моа. Для этого ученым потребуется проанализировать ДНК из древних костей моа и внести тысячи генетических изменений в геном существующего вида птиц, что остается сложной задачей, независимо от наличия искусственного яйца.

Некоторые ученые считают, что Colossal приписывает себе слишком много заслуг за разработку искусственной яйцескорлупы, которую компания представила в эффектном видео на YouTube, заявляя, что решила «неразрешимый вопрос о том, что было раньше – курица или яйцо».

Несмотря на эффектную подачу, компания Colossal ранее уже делала ложные или преувеличенные заявления, вызывая критику научного сообщества. Например, в прошлом году они утверждали, что воссоздали вымершего ужасного волка, что было опровергнуто экспертами.

На этот раз, преувеличенное заявление Colossal о создании «первой в истории системы инкубации без скорлупы» вызвало недовольство среди ученых, которые годами работали над аналогичными технологиями.

Кацуя Обора из Университета Цукуба в Японии, который в 2024 году успешно вылупил цыплят из-под прозрачной пластиковой пленки, назвал заявление Colossal «явным преувеличением», отметив, что их технология по сути является модификацией уже существующих методов.

Обора также подчеркнул, что выращивание птиц в искусственных контейнерах имеет историю с 1998 года, когда другая японская группа успешно провела такой эксперимент с перепелами.

Возможное преимущество разработки Colossal заключается в особой мембране, которая обеспечивает эмбриону лучший доступ к кислороду. Ранее используемые системы требовали дополнительной подачи газа, что иногда негативно сказывалось на птенцах, и некоторые из них не вылуплялись.

Работа над искусственной яйцескорлупой была проведена командой по экзогенному развитию (Exo Dev) Colossal в Далласе. Эта же группа также занимается разработкой искусственных маток для млекопитающих, начиная с сумчатых.

Паск пояснил, что их цель — детально изучить каждый аспект беременности млекопитающих, чтобы затем воспроизвести этот процесс.

Для команды Exo Dev искусственная яйцескорлупа — это относительно легкое техническое достижение, поскольку развитие цыплят ex utero (вне тела матери) уже является естественным процессом. После снесения яйца эмбрион начинает расти, получая питательные вещества из желтка, белка и даже скорлупы, которая является источником кальция. Colossal заявляет, что им приходится добавлять измельченный кальций в свои искусственные яйца.

Для воссоздания моа Colossal потребуется генетически модифицировать другой вид птиц, внеся потенциально тысячи изменений в ДНК. На данный момент курица — единственный вид птиц, который поддается генетической инженерии. Это делается с помощью сложного процесса редактирования стволовых клеток, производящих яйцеклетки и сперму. Ученые должны добавлять или удалять участки ДНК из этих клеток, а затем вводить их обратно в яйцо. Получившаяся птица будет нести генетические изменения в своих половых железах и сможет передавать их потомству.

Паск объясняет, что идея Colossal заключается в модификации стволовых клеток птиц таким образом, чтобы они могли производить сперму или яйцеклетки, подобные моа. Однако это может привести к необычной ситуации, когда курица будет нести яйцо с эмбрионом моа внутри. «У вас будут куры, производящие яйцеклетки и сперму моа. Но это все равно куриное яйцо», — говорит он.

Хелен Сэнг, почетный профессор Института Рослина в Великобритании, сомневается, что эмбрион моа сможет выжить, питаясь желтком куриного яйца, учитывая эволюционные различия. «Существуют серьезные проблемы, которые необходимо преодолеть для выращивания эмбриона другого вида в искусственных яйцах», — отмечает Сэнг.

Одной из таких проблем является огромное несоответствие размеров. Количества желтка в курином яйце будет недостаточно для поддержки значительно более крупного птенца моа. Тем не менее, Паск утверждает, что именно здесь искусственное яйцо будет полезно.

Он полагает, что можно будет использовать тонкую иглу, чтобы медленно «соединить 50 желтков для значительного увеличения желточной массы».

«Куриного яйца не хватит, чтобы поддерживать рост моа до полного срока вылупления, но в этот момент можно взять это яйцо, поместить его в искусственную среду яйца и затем увеличивать его в размере», — поясняет Паск.

На данный момент, по словам Паска, искусственное яйцо отлично работает для цыплят – даже слишком хорошо. «Мы вылупили 26 цыплят, а потом [наш генеральный директор] попросил нас остановиться. У нас слишком много бегающих цыплят», — заключил он.