Стартап, который хочет возродить мамонтов, вырос в оценке до 10 миллиардов долларов — но пока показал лишь лохматых мышей. А как же мамонты?! Распутываем один из самых сложных сюжетов в современной науке
В начале марта американский биотехнологический стартап Colossal Biosciences представил результаты эксперимента по редактированию генома мышей. Подопытные животные в рамках работы ученых обзавелись симпатичной густой шерстью — и тут же превратились в любимцев медиа и соцсетей. Однако за скромным экспериментом скрывается один из самых амбициозных сюжетов современной биологии. Colossal Biosciences преследует цель возрождения на планете мамонтов. Казалось бы, цель исключительно научная, но инвесторы Кремниевой долины активно вкладывают в стартап деньги, так что его оценка уже превысила 10 миллиардов долларов. Неужели воскрешение мамонтов кажется им перспективным бизнес-проектом? Возможно ли такое воскрешение в принципе? И как с этой задачей связаны шерстистые мыши? «Медуза» рассказывает историю Colossal Biosciences, в которой многие наблюдатели видят совсем не то, что на самом деле «продают» аудитории создатели компании.
В начале марта американский биотехнологический стартап Colossal Biosciences представил результаты эксперимента по редактированию генома мышей. Подопытные животные в рамках работы ученых обзавелись симпатичной густой шерстью — и тут же превратились в любимцев медиа и соцсетей. Однако за скромным экспериментом скрывается один из самых амбициозных сюжетов современной биологии. Colossal Biosciences преследует цель возрождения на планете мамонтов. Казалось бы, цель исключительно научная, но инвесторы Кремниевой долины активно вкладывают в стартап деньги, так что его оценка уже превысила 10 миллиардов долларов. Неужели воскрешение мамонтов кажется им перспективным бизнес-проектом? Возможно ли такое воскрешение в принципе? И как с этой задачей связаны шерстистые мыши? «Медуза» рассказывает историю Colossal Biosciences, в которой многие наблюдатели видят совсем не то, что на самом деле «продают» аудитории создатели компании.
В июле 2018 года в поселок Черский на северо-востоке Якутии приехали два американских туриста: высокий седобородый мужчина и его молодая спутница. Черский расположен в устье Колымы недалеко от Северного Ледовитого Океана, и попасть сюда воздухом можно только через аэропорт Якутска, который сам удален от поселка почти на две тысячи километров. Раньше в Черском находился крупный пересыльный пункт ГУЛАГа, а сейчас население составляет не более трех тысяч человек. Туристы до поселка добираются редко. А те, кто все-таки добираются, приезжают за одним: мамонтами. Точнее, за их останками.
На правом берегу Колымы в Черском расположен Дуванный яр — участок берега, где на поверхность выходят отложения верхнего плейстоцена. Так называется период, когда в долине Колымы и по всей Арктике бродили стада мамонтов и других крупных млекопитающих. По подсчетам ученых, плотность была такая, что на одном квадратном километре жило по одному мамонту, пять бизонов, восемь лошадей и 15 северных оленей (не говоря о более мелких животных). Экосистема того времени называется арктической степью, или тундростепью. Она была намного разнообразнее, чем современная тундра. Количество останков древних животных, которые теперь выходят в Черском на поверхность из-за таяния вечной мерзлоты, огромно: кости мамонтов здесь можно собирать буквально голыми руками, что делают и местные жители, и туристы.
Впрочем, гости Черского, приехавшие в поселок летом 2018-го, не были обычными туристами. Их интересовало не прошлое, а будущее арктической тундры. И даже не сами кости, а ДНК, которую можно из них извлечь. Поселок, а также расположенную неподалеку Северо-Восточную биологическую станцию посетили профессор Гарвардской медицинской школы, один из самых известных биологов в мире Джордж Чёрч и сотрудница его лаборатории, бывшая аспирантка Эриона Хессоли.
Они приехали в Россию, чтобы своими глазами увидеть, как именно работают местные ученые с биологическим материалом мамонтов, как находят останки и как вообще выглядят места, где эти гиганты когда-то жили. Оба американских биолога входят в руководство Colossal Biosciences Inc. — компании, которая ставит целью «воскрешение» давно вымерших животных. Точнее, создание их аналогов, способных играть сходную роль в экосистеме, с помощью генетических технологий. Чёрч — сооснователь компании (хотя и не имеет в ней доли), а Хессоли возглавляет направление по изучению мамонтов.
Вместе с коллегами из Colossal они создали шерстистых мышей, новости о которых появились в мировых медиа в начале марте. Свой эксперимент компания позиционирует как шаг навстречу решению задачи «раз-вымирания» (de-extinction) давно исчезнувших видов, а не просто как пример того, что генетические технологии могут влиять на облик грызунов.
Мыши получились действительно необычными и очень симпатичными — и это обеспечило молниеносную реакцию СМИ и очередную волну интереса к Colossal. Тем интереснее, что буквально за пару недель до публикации результатов эксперимента произошло гораздо более значимое событие: компания привлекла новый — уже третий — раунд инвестиций, на этот раз от венчурной фирмы TWG Global. В результате у ученых появились дополнительные 200 миллионов долларов на продолжение работы, а общая оценка стартапа достигла невообразимых 10,2 миллиарда долларов.
И все это при том, что Colossal до сих пор не создала ни одного «продукта» и с трудом может объяснить, кто должен стать ее потенциальным «потребителем». Легко представить, что фантастические ожидания инвесторов с треском провалятся, как это уже бывало на рынке биотехнологических стартапов США (достаточно вспомнить кейс Элизабет Холмс). Но гораздо интереснее другие вопросы. Если ставка все-таки оправдается, во что превратится Colossal? На чем она будет зарабатывать? И откуда вообще взялась идея, что возрождение вымерших видов может стать бизнесом?
Начало истории Colossal Biosciences
Зачем возрождать мамонтов?
Джордж Чёрч и Эриона Хессоли оказались в 2018 году в Черском не только потому, что там когда-то было много мамонтов. Останки животных встречаются (хоть и не в таких количествах) и в других местах планеты, поэтому не обязательно пересекать в поисках костей половину земного шара. Возможно, главной целью визита стало посещение Плейстоценового парка — заказника, основанного советским и российским экологом Сергеем Зимовым еще в середине 1990-х. Создание парка задумывалось как эксперимент по преобразованию тундры в более биологически богатую арктическую степь задолго до того, как Чёрч начал работать над воскрешением мамонтов. Но когда эта идея пришла американскому ученому, оказалось, что два амбициозных проекта — лабораторный и полевой — просто созданы друг для друга. Вот как сам Зимов описывал идею создания Плейстоценового парка:
Идея моя была простая — [когда в тундре появляется] много зверей, [там появляется] много навоза. Много навоза — много травы. Когда много травы, звери сытые и плодятся. [В результате имеем] еще больше навоза. <…> Мы с Владимиром Чупрыниным написали статью с математической моделью, описывающую устойчивые состояния природы Севера. <…> Через два месяца она вышла в журнале Академии наук. Я пошел к первому секретарю Коммунистической партии в Нижнеколымском районе Вячеславу Филатову и рассказал, что академия признала идею жизнеспособной. Для него это было понятно, и он дал добро на ее выполнение.
Так появился знаменитый на весь мир заказник, где сейчас на небольшой огороженной территории живут интродуцированные степные бизоны, якутские лошади, двугорбые верблюды, овцебыки, автохтонные лоси и некоторые другие млекопитающие. Эксперимент ведется уже почти 30 лет. За это время накоплено множество данных о том, как интродуцированные виды адаптируются к экстремальным арктическим условиям и как их присутствие меняет экосистему тундры.
Зимов признавался, что в исходном виде эксперимент имел вовсе не экологическое, а хозяйственное значение — аргументы про продуктивную тундру волновали советское начальство куда больше, чем природоохранные или климатические соображения.
Когда Союз распался, закончилось и финансирование парка. Тогда Зимов обратился к более волнующей западные институты климатичекой повестке. Он пояснял: превращение тундры в степь может не только сделать экосистему богаче, но и остановить таяние вечной мерзлоты. Один из аргументов сводился к тому, что животные вытаптывают снег, что приводит к более глубокому промерзанию почвы зимой. А это уже замедляет процессы таяния вечной мерзлоты — и снижает выбросы метана, главной угрозы для климата от Арктики. Несмотря на смену мотивации, новые аргументы Зимова имели под собой солидную научную основу, подтвержденную публикациями в лучших научных журналах мира. А поскольку плейстоценовая тундра прочно ассоциируется с мамонтами, весьма логично, что проект «воскрешения» вида совпал с климатической повесткой якутского эксперимента.
При этом сейчас идея «раз-вымирания» древних животных не является чем-то новым. О том, что современные методы редактирования геномов потенциально можно использовать для реконструирования (хотя бы частичного) исчезнувших видов, Чёрч говорил как минимум с начала 2010-х. Особенно убедительно его слова стали звучать в последние годы — на фоне широкого распространения технологии метода — обнаружение белков, которые могут выступать в роли «молекулярных ножниц», то есть направленно разрезать ДНК в любом заданном месте. Технология уже повсеместно используется в лабораториях; за ее открытие в 2020-м присуждена Нобелевская премия.">CRISPR/Cas9 и разработки методов синтетической биологии, которой занимается лаборатория американца. По-настоящему же новым этапом в работе Colossal стал тот факт, что на все эти крайне амбициозные идеи нашлись деньги, и весьма значительные.
Так как Colossal собирается зарабатывать?
Главный человек, ответственный за феномен Colossal, — Бен Ламм, 43-летний американский предприниматель, который в какой-то момент посетил лабораторию Чёрча в Гарварде и поверил в его проект. В 2021-м Чёрч и Ламм основали компанию в Далласе, получили первичное финансирование в 15 миллионов долларов и собрали команду и авторитетный наблюдательный совет, куда вошли даже Нобелевские лауреаты.
До Colossal Ламм управлял компанией-разработчиком видеоигр Chaotic Moon Studios и несколькими другими стартапами и научился привлекать деньги не только венчурных фондов, но и знаменитостей. В свой последний проект, Hypergiant, который заниматся военным софтом, Ламм убедил вложиться звездного бизнес-тренера Тони Робинсона. И теперь цитаты Робинсона можно увидеть и на корпоративной странице Colossal.
В интервью американскому Forbes Ламм так объяснял, откуда именно компания, собирающаяся воскрешать вымершие виды, собирается получать доходы. Это, во-первых, лицензирование новых технологий. В качестве примера он привел дочерние проекты Colossal: Form Bio, которая разрабатывает платформу для анализа генетических данных и инструменты для редактирования геномов, и Breaking, которая разрабатывает средства для биоразложения пластика.
Второй потенциальный источник доходов — государственные деньги: власти некоторых стран готовы оплачивать поддержание биоразнообразия на своей территории, в том числе поддерживать символически важные вымирающие виды. Colossal, утверждает Ламм, может помочь государствам с программами восстановления экосистем и даже сэкономить на этом средства, которые в противном случае были бы потрачены неэффективно. Стартап уже ведет переговоры с несколькими странами, но детали не раскрывает. Кроме суммы в 350 миллионов долларов. Столько, по утверждению Ламма, неназванная страна хочет потратить на сохранение одного из видов — возможно, эту задачу возьмет на себя Colossal.
Наконец, третий потенциальный источник прибыли — продажа так называемых квот биоразнообразия (biodiversity credits). Введение таких квот лоббируют Всемирный экономический форум и ряд ученых. Их идея аналогична модели углеродных квот и представляет собой механизм экономического давления на компании, вредящие окружающей среде. Модель углеродных квот довольно прямолинейна: если бизнес выбрасывает слишком большое количество углерода, он может компенсировать ущерб, если профинансирует деятельность, которая извлекает углерод из атмосферы. В результате эффективность бизнеса растет, а выбросы уменьшаются.
Однако квоты биоразнообразия устроены сложнее. Одна тонна углерода наносит одинаковое количества вреда, где бы ни была выброшена. Но можно ли компенсировать ущерб, нанесенный экосистеме в одной части планеты, тем, что будет восстановлена другая экосистема в другой части, — большой вопрос. Эквивалентно ли вырубание квадратного километра бразильских джунглей высадке такого же количества деревьев в сибирской тайге? Нивелирует ли восстановление популяции одного вида исчезновение другого? Убедительность пользы от торговли такими квотами становится еще более сомнительной, если в качестве компенсации ущерба предлагается «раз-вымирание» древних животных. Если ставка оправдается и Colossal начнет зарабатывать продажей квот, можно не сомневаться, что стартап попадет под шквал критики от тех, кто посчитает, что уничтожение современных экосистем не равносильно альтернативам.
А возможно ли то, о чем говорят в Colossal, в принципе? И как шерстистые мыши приближают нас к возрождению мамонтов?
Эксперимент с мышами — пока самое очевидное, что есть в сюжете вокруг Colossal. Объяснить его гораздо проще, чем тот факт, что инвесторы поверили в бизнес «на мамонтах». Главная ценность эксперимента заключается вовсе не в создании мышей с милой шерсткой — в конце концов, похожих животных можно просто купить у специализированных компаний за небольшие деньги. Причем мутация, которая сделала грызунов лохматыми, и в случае подопытных Colossal, и в случае представленных на рынке особей одна и та же. То есть стартап не сделал ничего нового, а просто воспроизвел работу почти 20-летней давности. Вообще же выводить необычных мышей, в том числе с длинной шерстью, люди начали более 200 лет назад — особенно популярно это увлечение было в Японии.
Главная ценность новой работы состоит в испытании технологии так называемого мультиплексного редактирования геномов — эксперимента, когда одновременно, за один шаг, вносятся изменения сразу в несколько генов. Если технология будет налажена и ее можно будет применять быстро и надежно, создание новых генномодицированных организмов (потенциально — даже слонов) резко упростится.
Традиционно редактирование генов методом CRISPR/Cas9 проводят поэтапно — один ген за один раз. Это позволяет контролировать процесс и отбирать только такие клетки, где редактирование прошло нужным образом (эффективность процесса далека от 100%). Контроль результатов на каждом этапе очень важен, ведь главный недостаток всех видов генетического редактирования — нецелевые мутации, когда изменения вносятся не туда, куда предполагали ученые.
Где еще помогает редактирование генома
Для задач, которые ставит перед собой Colossal, пошаговое редактирование — слишком долгий и тяжелый процесс. Количество мутаций, что придется вносить в геном азиатского слона, чтобы придать ему хотя бы отдельные свойства мамонтов, исчисляется десятками. Еще первое сравнение геномов вымерших и современных животных выявило множество генов, которые разнятся у двух этих родственных животных. Отличия затрагивали не только гены, управляющие длиной и фактурой шерсти, но и чувствительностью к холоду, а также регуляцией отложения подкожного жира. Если Colossal доберется до стадии генетического редактирования клеток слонов, исследователям понадобится вносить десятки мутаций одновременно, и традиционный способ окажется неадекватен задаче.
Современный рекорд одновременного редактирования генома в один шаг составляет 62 гена — такой эксперимент был проведен на клетках свиней и опубликован еще в 2015 году. В свежей же работе Colossal было изменено всего семь генов мышей, которые преимущественно касаются структуры шерсти и лишь один — регуляции отложения подкожного жира. То есть о рекорде по количеству одновременно редактируемых генов речь не идет. Ценность работы — в том, что сравниваются разные варианты редактирования (на разных уровнях эмбрионального развития). Это дает представление о том, как процесс можно ускорить и упростить.
Другими словами, в случае с шерстистыми мышами речь идет об отработке технологии, которая будет многократно совершенствоваться. Это не окончательный результат или исследование, дающее новую научную информацию. Но для биотех-компании отработка технологии — естественная задача, поэтому научные критерии к ней мало применимы. За прошедшие с момента основания Colossal годы компании удалось оформить пять патентов на подобные технологии редактирования, а самым выдающимся результатом стало получение индуцированных стволовых клеток слона. С одной стороны, это тоже скорее технологическое, нежели научное достижение, ведь сам по себе метод получения таких клеток в начале 2000-х придумал будущий Нобелевский лауреат Синъя Яманака. С другой — до Colossal никто метод Яманаки на слонах не адаптировал. А стволовые клетки для задач ученых действительно будут незаменимы.
В общем, создание шерстистых мышей — далеко не прорыв, но еще один небольшой шаг в нужном направлении. В направлении, по которому Джордж Чёрч идет вот уже почти 15 лет. Удастся ли ему довести проект до конца — вопрос сложный. Чёрч — фигура в современной биологии авторитетная, если не легендарная. Это один из самых цитируемых в своей области ученых, создатель самой продвинутой лаборатории в сфере синтетической биологии, человек, который стал двигателем проекта «Геном человека» и вдохновил десятки биотех-стартапов (один только список коммерческих компаний, где он входит в наблюдательный или аффилиацию, занимает несколько страниц). Другими словами, это исследователь с безупречной репутацией — что признают даже его критики. Но идея возрождения вымерших видов все же воспринимается не так однозначно, как вклад Чёрча в другие области биологии.
Активность Черча иногда приводит к скандалам
Аргументы скептиков сводятся к трем тезисам: это технически невозможно, это неэтично и это бессмысленно.
- Этический аргумент касается самих «воскрешаемых» животных: сможет ли компания сделать так, чтобы их адаптация к новой среде прошла без излишних страданий? Возражение вполне релевантное, хотя ощущения, что стартап при должных усилиях не справится с этим, нет. Прогресс вполне заметен: если раньше предполагалось, что для выращивания ГМ-эмбрионов будут использоваться суррогатные матери, то сейчас от идеи отказались. Компания начала исследовать возможности использования «искусственных маток», то есть собирается выращивать слонов в лабораториях. В случае успеха затеи это станет безусловно важным шагом в усилиях по охране слонов, даже если дело не дойдет до мамонтов.
- Аргумент о бессмысленности усилий Colossal упирается в то, как именно будут использоваться «возрождаемые» виды. И даже по дискуссии вокруг квот на биоразнообразие видно, что этот вопрос очень сложный.
- А вот последний аргумент — утверждение о технической невозможности проекта — на поверку оказывается самым слабым: на самом деле и сам Чёрч и основанная им компания всегда откровенно говорили, что не могут и не собираются восстанавливать вымершие виды в том виде, в каком те когда-то существовали на Земле. Сейчас это действительно технически невозможно — и будет невозможно в ближайшие десятилетия. Даже создание одной полноценной клетки мамонта потребует как минимум полного синтеза его генома. Это задача, с которой современная синтетическая биология справиться не может.
Чёрч всегда подчеркивал: задача, которая перед ним стоит, — прежде всего восстановление экологической роли вымерших видов в их среде обитания, а не создание организма, полностью идентичного тому, что когда-то существовал. С биологической точки зрения это вполне понятный подход. Существует огромное количество естественных примеров конвергентной эволюции, когда совершенно разные по происхождению виды занимают или занимали одну и ту же экологическую нишу в разное время или в разных географических точках. Часто такие неродственные виды даже становятся похожи друг на друга — можно вспомнить хотя бы фоссу, «кошку» Мадагаскара, которая к настоящим кошкам не имеет никакого отношения.
Если понимать реальную задачу Colossal как выведение новой породы азиатских слонов, которые будут способны жить в Арктике, то такое животное вполне можно будет назвать «функциональным мамонтом». И этого будет достаточно, чтобы посчитать цель стартапа достигнутой.
Другое дело, что экологическую нишу вымершего вида могут занять просто неродственные, интродуцированные виды — и создавать компанию на 10 миллиардов долларов для этого не нужно. Например, в Плейстоценовом парке лучше всего себя чувствуют двугорбые верблюды — животные, которые в Арктике никогда не жили, однако сумели к ней адаптироваться.
Если понимать задачу так, как ее формулируют авторы, то она сводится к тому, чтобы использовать генетическое редактирование и адаптировать слонов к холодному климату. И в таком виде цель уже не кажется фантастической. А шерстистые мыши, выведенные за несколько недель, показывают, что это не так уж и сложно (по крайней мере, в части внешнего вида). В конце концов, если верблюды сумели адаптироваться к тундре, почему не сумеют слоны?
Можно не соглашаться с тем, что такое животное будет мамонтом, но это будут только проблемы самих критиков. Ничего подобного в Colossal никто и не обещал — достаточно внимательно слушать то, о чем говорят ученые. Хотя, конечно, не все обращают внимание на детали. Возможно, даже инвесторы, вложившие в проект деньги и рассчитывающие на фантастический результат. Разочарование возможно, но с этим точно ничего не поделаешь: вкладываясь в технологию, вы должны понимать риски и читать мелкий шрифт.
Как ученые исследуют динозавров
Отдел «Разбор»
