Китайские учёные поместили человеческие гены в обезьян, чтобы сделать их умнее

Человеческий интеллект — одно из самых нетривиальных изобретений эволюции. Он начал развиваться миллионы лет назад, сопровождался ростом мозга и появлением новых способностей. В конце концов, люди стали прямоходящими, взяли плуг и создали цивилизацию, а наши двоюродные братья-приматы остались на деревьях.

Сейчас, учёные из Китая сообщают, что попытались сократить эволюционный разрыв, создав несколько трансгенных макак с дополнительными копиями человеческого гена, считающегося одним из ответственных за формирование интеллекта.

«Это первая попытка понять эволюцию человеческого сознания, используя трансгенную модель обезьяны», — говорит Бин Су (Bing Su), генетик из Куньминского зоологического института Китайской академии наук (кит. 中国科学院昆明动物研究所).

По данным исследователей модифицированные обезьяны лучше справились с тестом памяти, включающим различение цветов и картинок, их мозг формировался дольше, как и у человеческих детей. Мозг не изменился в размере.

Эксперименты, опубликованные в пекинском журнале National Science Review, о которых также сообщалось в китайских СМИ, далеки от того, чтобы полностью раскрыть тайны человеческого разума, не грозит нам пока и восстание разумных обезьян.

Однако некоторые западные учёные, в том числе один из участников работы, назвали эксперименты авантюристскими и актуализирующими вопрос этичности генетических модификаций приматов.

«Использование трансгенных обезьян для изучения человеческих генов, связанных с эволюцией мозга — это очень рискованный путь», — говорит Джеймс Сикела (James Sikela), генетик, проводящий сравнительные исследования приматов в Колорадском университете (University of Colorado). Он обеспокоен тем, что эксперимент демонстрирует пренебрежение к животным и что за ним могут последовать более экстремальные модификации.

«Это классическая проблема и мы ожидаем, что она вновь проявится по мере проведения подобных исследований», — говорит Сикела.

Проводить исследования с использованием приматов становится всё сложнее в Европе и США, но не в Китае: здесь к этим животным спешат применить самые последние высокотехнологичные инструменты редактирования ДНК. Именно в этой стране удалось создать первых обезьян, изменённых с помощью инструмента генного редактирования CRISPR, а в январе было объявлено, что изготовлены несколько клонов обезьян с серьёзными психическими расстройствами.

«Вызывает беспокойство то, что данная область движется вперёд именно таким образом», — говорит Сикела.

Су, исследователь Куньминского зоологического института, специализируется на поиске признаков «дарвиновского отбора», то есть генов, получивших распространение благодаря своей успешности. Его поиски простираются в таких областях как адаптация гималайских яков к высоте над уровнем моря и эволюция цвета человеческой кожи в ответ на холодные зимы.

Однако самая большая интересующая его загадка — это интеллект. Мы знаем, что размер и мощность мозга наших человеческих предков стремительно росли. Чтобы найти гены, которые вызвали эти изменения, учёные исследовали различия между людьми и шимпанзе, гены которых примерно на 98 % похожи на наши. Цель состояла в том, чтобы найти «сокровища нашего генома», то есть гены, делающие нашу ДНК уникальной, человеческой.

Например, один популярный ген, претендовавший на эту роль — FOXP2, «языковой ген», в прессе о нём много писали как о гене, связанном с человеческой речью. Британская семья, члены которой унаследовали изменённую версию этого гена, не могла говорить. Учёные от Токио до Берлина вскоре изменили этот ген у мышей и слушали с помощью ультразвуковых микрофонов, изменился ли их писк.

Су заинтересовался другим геном — MCPH1, микроцефалином. Дети с нехваткой микроцефалина рождаются с крошечными головами, что связано с размером мозга. Вместе со своими учениками Су измерял циркулем головы 867 китайских мужчин и женщин, чтобы узнать, можно ли объяснить результаты измерений разницей в генах.

К 2010 году Су получил шанс провести более решительный эксперимент — добавить человеческий ген микроцефалина обезьяне. К тому времени в Китае начали объединять селекционные мощности по разведению обезьян (страна экспортирует более 30000 особей в год) с новейшими генетическими инструментами, это сделало его Меккой для иностранных учёных, которым нужны обезьяны для экспериментов.

Для создания животных Су и сотрудники Юньнаньской ключевой лаборатории биомедицинских исследований обработали эмбрионы обезьян вирусом, несущем человеческую версию микроцефалина. Были созданы 11 обезьян, пять из которых выжили, чтобы зачем подвергнуться ряду исследований различных параметров мозга. Каждая из этих обезьян имеет от двух до девяти копий человеческого гена.

Модификация обезьян поднимает вопрос о правах животных. В 2010 году Сикела и трое его коллег написали статью под названием The Ethics of Using Transgenic Non-Human Primates to Study What Makes Us Human (Этика использования трансгенных нечеловеческих приматов для изучения того, что делает нас людьми), в которой они пришли к выводу, что гены человеческого мозга никогда не следует добавлять обезьянам, например шимпанзе, поскольку они слишком похожи на нас.

«В массовом представлении вы сразу же отправляетесь на „Планету обезьян“, — говорит Жаклин Гловер (Jacqueline Glover) из Колорадского университета, одна из соавторов этой статьи. — Сделать их более человечными означает причинить им вред. Где они будут жить, что будут делать? Не создавайте существо, у которого не может быть осмысленной жизни ни в каком контексте».

В электронном письме Су говорит, что согласен с тем, что обезьяны настолько близки людям, что их мозги нельзя менять. Но у обезьян и людей общий предок был 25 миллионов лет назад. Для Су это смягчает этические проблемы. «Несмотря на то, что их геном близок нашему, существуют десятки миллионов различий, — утверждает он и не думает, что обезьяны станут чем-то большим, чем обезьяны. — Это невозможно, если ввести всего лишь несколько человеческих генов».

Судя по экспериментам, китайская группа исследователей ожидала, что у трансгенных обезьян увеличатся интеллектуальные способности и размер мозга. Поэтому они поместили их в аппараты для МРТ, чтобы измерить количество белого вещества, и дали им компьютерные тесты на память. Согласно их отчёту, у трансгенных обезьян не было особо большого мозга, но они лучше справлялись с тестами на кратковременную память, что группа исследователей посчитала примечательным.

Некоторые учёные считают, что китайский эксперимент не дал много новой информации. Одним из них является Мартин Стайнер (Martin Styner) из Университета Северной Каролины (University of North Carolina), специалист по МРТ, соавтор китайской статьи. Стайнер говорит, что его роль ограничилась обучением китайских студентов извлечению данных об объёме мозга из изображений МРТ, и он думал о том, чтобы удалить своё имя из публикации, которая, по его словам, неспособна найти издание, которое бы опубликовало её на Западе.

«У этого исследования множество аспектов, из-за которых его нельзя повторить в США, — говорит Стайнер. — Возникнут вопросы: от собственно типа исследования до того, правильно ли ухаживают за животными».

Стайнер говорит, что после увиденного не ждёт дальнейших исследований трансгенных обезьян. «Не думаю, что это верное направление, — говорит он. — Когда это животное было создано, оказалось, что оно отличается от того, что предполагалось. Когда мы проводим эксперименты, мы должны понимать, что хотим узнать, чтобы помочь обществу. Но это не тот случай». Одна из проблем заключается в том, что генетически модифицированные обезьяны — дорогостоящие в создании и уходе. Имея всего пять модифицированных обезьян, сложно сделать однозначные выводы о том, действительно ли они отличаются от обычных обезьян по размерам мозга и навыкам, связанным с памятью.

«Они пытаются понять, как развивается мозг. Не думаю, что они доберутся до этого», — заключает Стайнер.

Су соглашается, что небольшое количество животных — это ограничивающее обстоятельство. Но продолжает, что это решаемо, и создаёт ещё обезьян, а также тестирует новые гены, связываемые с эволюцией мозга. Один из них — SRGAP2C, возникший около 2 миллионов лет назад, когда австралопитек уступал африканскую саванну ранним людям. Этот ген получил название «переключатель человека» и «недостающее генетическое звено» из-за того, что предположительно сыграл роль в появлении человеческого интеллекта.

Су сообщает, что добавил обезьянам и его, но говорить о каких-то результатах пока что рано.