Гибридные эмбрионы домашних и диких кошек, которые делают в новосибирском Институте цитологии и генетики, помогут спасти исчезающие виды кошачьих от полного вымирания.

Из всех млекопитающих, находящихся по угрозой исчезновения, наиболее незавидное положение у кошачьих: из их тридцати семи видов процветает только один, да и тот – Felis silvestris catus, то бишь кошка домашняя. Остальные же постепенно вымирают, но если по поводу крупных зверей, обладающих, что называется, харизмой (вроде тигра, ирбиса или пиренейской рыси) общественность ещё как-то беспокоится, то более мелкие виды исчезают тихо и незаметно.

Кошка-рыболов – один из исчезающих видов диких кошек – знаменита тем, что очень хорошо плавает и даже ловит рыбу под водой. (Фото Istvan Kerekes / Flickr.com.)

Дальневосточный (или амурский) лесной кот – близкий родственник кошки-рыболова. (Фото Bruce Batten / Flickr.com.)

Барханный кот, ещё один редчайшие вид кошачьих, обитает исключительно в жарких, засушливых районах Сахары, Аравийского полуострова, Центральной Азии и Пакистана. Стопы барханного кота защищены от горячего песка густой жёсткой шерстью, он роет норы в песке, где пережидает дневной зной, и может неделями и даже месяцами обходиться без воды. (Фото Mats Ellting / Flickr.com.)

Гибридный эмбрион домашней кошки и дальневосточного лесного кота (Фото: Валерия Кожевникова / ИЦиГ СО РАН.)

Сохранять кошек в дикой природе сложно, размножаются в неволе они плохо, так что одно из наиболее приемлемых возможных решений здесь – собирать в криобанки генетический материал в виде семени, яйцеклеток или же готовых эмбрионов, чтобы потом, размораживая биоматериал, получать нужных котят.

Однако тут возникает проблема: представим себе, что мы успели заморозить эмбрионы какого-то вида, который недавно полностью вымер. Но какая суррогатная матери их выносит? Обычная домашняя кошка не подойдёт – она относится к другому биологическому виду, а межвидовая трансплантация в большинстве случаев заканчивается неудачей (хотя с какими-то видовыми парами всё и получается). Зато известно, что отличные реципиенты для эмбрионов получаются из гибридов: то есть зародыш некоего вида удастся превратить в котёнка, если мы введём его гибридной самке, получившейся при скрещивании этого вида с кошкой.

Впервые «гибридное вынашивание» исследователи из Института цитологии и генетики Сибирского отделения (ИЦиГ СО) РАН проверили на семействе куньих, а именно – на европейской норке. (Когда-то она населяла всю Европу, но затем практически исчезла из своих природных мест обитания, вытесненная более крупной и приспособленной американской – той самой, которую разводят на пушных фермах.)

Однако европейская норка, в отличие от американской, легко скрещивается с близкородственным ей хорьком, в результате чего на свет получаются «хорьково-норковые» гибриды. Двенадцати таким гибридным самкам трансплантировали 72 эмбриона норки и хорька, и в результате получили 36 живых детёнышей. Суррогатные матери получали эмбрионы обоих видов, и в таком случае на свет от одной и той же самки появлялись и детёныши норки, и детёныши хорька – что было особенно удивительно, так как в мире так ещё никто не делал.

Тут же, разумеется, возник вопрос, сработает ли такая технология на других группах зверей. Чтобы узнать это, эксперимент повторили с грызунами: с хомячком Кэмпбелла и джунгарским хомячком. Гибридным самкам, получившимся при скрещивании обоих видов хомячков, трансплантировали эмбрионы хомячка Кэмпбелла и джунгарского хомячка, и снова получили вполне живые выводки тех и других.

Сами эмбрионы прошли этап криоконсервации, то есть их сначала специальным образом заморозили, а потом разморозили, после чего они ещё какое-то время росли в лабораторных условиях. Иными словами, исследователи ещё раз убедились, что межвидовые гибриды можно использовать для вынашивания зародышей родительских видов у разных групп зверей, и что сами зародыши вполне можно хранить в замороженном виде.

И тогда настал черёд кошачьих. Чтобы получить кошачий эмбрион, С.Я. Амстиславский, заведующий сектором криоконсервации и репродуктивных технологий ИЦиГ СО РАН, и его коллеги использовали замороженное семя дальневосточного лесного кота, красной и евразийской рыси, привезённое из московского Института экологии и эволюции им. А. Н. Северцова.

После проверки жизнеспособности семени с ним провели процедуру экстракорпорального оплодотворения (ЭКО) – и в итоге удалось получить жизнеспособный эмбрион, который стал гибридом домашней кошки и дальневосточного лесного кота. По словам Елены Кизиловой из лаборатории генетики развития ИЦиГ СО РАН, сыгравшей большую роль в успехе проекта, полученный зародыш можно довести до настоящего живого кота, но сейчас исследователям подобный проект не осилить, потому что тут нужны не только научные, но и большие организационные усилия.

Во-первых, чтобы трансплантировать такие эмбрионы, готовить к трансплантации самих кошек (ведь не каждая кошка может родить гибридного котёнка), наблюдать за развитием зародышей – чтобы заниматься всем этим на должном уровне, при новосибирском Академгородке должен быть специальный кошачий питомник. Конечно, получать гибридов можно иначе, путём естественного спаривания, но такой способ ничуть не легче манипуляций с клетками и эмбрионами: дикие виды не хотят скрещиваться с домашними кошками, и потому гибриды от таких брачных союзов по-прежнему остаются большой редкостью.

Во-вторых, при трансплантации эмбрионов именно в случае кошачьих могут оказаться свои сюрпризы, и метод стоит изучить повнимательнее. Пока же Сергей Амстиславский и его немногочисленная группа пытаются сделать так, чтобы гибридные эмбрионы можно было получать на стабильной основе, и одновременно наблюдают, как гибридные зародыши реагируют на различные факторы среды и как они отличаются от обычных эмбрионов.

Отдельная проблема с ними состоит ещё и в том, что эмбрионы кошачьих вообще плохо замораживаются. Но на сегодняшний день исследователям вместе с коллегами из лаборатории спектроскопии конденсированных сред Института автоматики и электрометрии СО РАН удалось успешно заморозить эмбрионы домашней кошки, и сейчас нужно будет проверить, как они будут развиваться после оттаивания. Если эксперименты с зародышами домашних кошек закончатся успешно, можно будет переключиться на дикие виды.

Напомним, что для восстановления исчезающих видов у нас должны быть не только гибридные матери, но и биологический «негибридный» материал от этих самых видов: яйцеклетки, сперматозоиды, эмбрионы. В Лейбницевском институте зоологии и изучения диких животных под руководством профессора Катарины Евгенов создан криобанк, где хранятся семя и яичниковая ткань диких видов кошек со всего мира. Немецкие коллеги заинтересованы в появлении подобного криобанка и в Новосибирске, и группа Сергея Амстиславского активно сотрудничает с коллегами из Германии.

По словам самого Сергея Яковлевича, их «кошачий» проект уникален – «впервые в России в отношении диких видов кошек разрабатывают способы сохранения генетических ресурсов, основанные на новейших достижениях репродуктивной биологии». Пока исследование развивается в рамках одного гранта РФФИ, но, возможно, чем больше о нём будут знать, тем больше средств удастся для него найти.

По материалам «Наука в Сибири»