Удачный эксперимент. Мышь, рожденная от двух самцов, достигла зрелого возраста
В мире науки произошло настоящее чудо: ученые смогли вырастить мышь, рожденную от двух самцов, которая не только выжила, но и достигла зрелого возраста.
Это достижение, опубликованное в журнале Cell Stem Cell, стало возможным благодаря использованию методов генной инженерии и нацеливанию на определенные гены, участвующие в репродукции.
Исследователи из Китайской академии наук под руководством Вэй Ли долгое время пытались создать мышь с двумя отцами, однако предыдущие попытки заканчивались неудачей: эмбрионы развивались лишь до определенного момента, а затем останавливались в росте. В этот раз ученые сосредоточились на так называемых генах импринтинга, которые регулируют экспрессию генов.
Импринтинг — это процесс, при котором некоторые гены «отмечаются» особым образом, в зависимости от того, от какого родителя они получены. Считалось, что именно аномалии импринтинга являются основным препятствием для однополого размножения у млекопитающих.
Эксперимент заключался в том, что ученые модифицировали 20 ключевых генов импринтинга, используя различные методы, такие как мутации со сдвигом рамки, делеции генов и редактирование регуляторных областей. Они обнаружили, что эти изменения не только позволили создать животных с двумя отцами, которые иногда доживали до зрелого возраста, но и привели к появлению стволовых клеток с более стабильной плюрипотентностью.
«Уникальные характеристики генов импринтинга привели ученых к мысли, что они являются фундаментальным препятствием для однополого размножения у млекопитающих», — говорит соавтор исследования Ци Чжоу. «Даже при искусственном создании эмбрионов с двумя родителями или двумя родителями они не развиваются должным образом и в какой-то момент развития останавливаются из-за этих генов».
Несмотря на успех, ученые отмечают, что работа еще далека от завершения. Во-первых, лишь небольшая часть жизнеспособных эмбрионов (11,8%) смогла развиться до рождения, и не все родившиеся мышата дожили до взрослого возраста из-за дефектов развития. У большинства выживших мышей наблюдались отклонения в росте и сокращенная продолжительность жизни. Кроме того, мыши, дожившие до взрослого возраста, оказались стерильными.
«Дальнейшие модификации генов импринтинга потенциально могут способствовать созданию здоровых мышей с двумя отцами, способных производить жизнеспособные гаметы, и привести к новым терапевтическим стратегиям для заболеваний, связанных с импринтингом», — говорит соавтор Чжи-Кун Ли.
Команда исследователей планирует продолжить изучение влияния изменения генов импринтинга на развитие эмбрионов. Они также стремятся адаптировать разработанные методы для более крупных животных, включая обезьян. Однако, по их словам, это потребует значительного времени и усилий, поскольку комбинации генов импринтинга у обезьян значительно отличаются от таковых у мышей.
Вопрос о том, будет ли эта технология когда-либо применена для лечения человеческих болезней, пока остается открытым. Этические принципы Международного общества исследований стволовых клеток запрещают редактирование наследуемого генома в репродуктивных целях, а также использование гамет, полученных из человеческих стволовых клеток, для репродукции, поскольку в настоящее время они считаются небезопасными.
