Вченим довелося вирішити велику кількість проблем
Здавалося б, ідея отримання здорового потомства від двох тварин однієї статі виглядає нереалістичною. Проте вчені знову показали, що неможливе можливе.
Нове дослідження оприлюднено в журналі Cell Stem Cell. Хоча перші успішні експерименти в цій галузі провели кілька років тому, проте зараз дослідники змогли подолати основні проблеми, пов’язані з виживання молодняку.
Вчені застосували методику редагування геному і клонування стовбурових клітин, щоб усунути бар’єри, які заважають розвитку ембріонів мишей у здорових мишенят.
Річ у тому, що через внутрішні механізми регуляції (імпринтінгу) певні гени активні в особин лише однієї статі. Тому при спробі створити потомство від одностатевих пар, вчені стикалися з генетичними аномаліями, які виникали через неправильне включення та виключення генів, й швидко вбивали потомство. До таких аномалій можна віднести дуже великі легені та язик, які не дозволяли мишеняті дихати, а також деформації черепа.
Щоб розібратися з проблемами, вчені полізли редагувати стовбурові клітини одного з майбутніх батьків. У цьому дослідженні вони звернули увагу на “гаплоїдні ембріональні стовбурові клітини” (ESCs), витягнуті зі сперматозоїдів, а потім виявили близько двох десятків ключових генів, які через імпринтинг створювали проблеми.
Далі вони застосували інструмент CRISPR/Cas9, щоб відредагувати гени й таким чином отримали модифіковані клітини.
Щоб розвинути ембріон, ученим знадобилося взяти яйцеклітину від здорової самки та видалити з неї ядро разом з усім ДНК, залишивши лише оболонку. У цю оболонку помістили стовбурові клітини з відредагованого сперматозоїда і ще один сперматозоїд, який не був змінений.
Тобто, на даному етапі вони вже мали яйцеклітину з двома наборами хромосом, що необхідно для розвитку ембріона в природних умовах. Однак у цьому випадку обидва набори були отримані від різних самців.
Ще одна проблема виникла через те, що у мишенят не розвивалася плацента, оскільки вона може з’явитися лише з жіночих клітин. Щоб розв’язати цю проблему, їх довелося “запозичити” у донорської миші.
На виході вийшло, що 36,7% ембріонів змогли сформуватися у здорових мишенят. Якщо здається, що це небагато, варто врахувати, що у 2023 році вчені змогли отримати лише 7 здорових мишенят з 600 ембріонів, що близько 1%.
Втім, деякі мишенята все одно потребували штучного годування через аномалії черепа.
Нова технологія є важливою віхою у розвитку генної інженерії, оскільки дозволяє знайти лікування для захворювань, пов’язаних з порушенням роботи імпринтингу. Крім того, вона може допомогти просунутися в технологіях клонування або регенеративної медицини, як то створення органів для трансплантації. Та й поглибити теоретичне розуміння механізмів розмноження у ссавців теж зайвим не буде.
Ну і куди ж без “слона в кімнаті” — створення потомства від одностатевих пар може допомогти в різних областях, починаючи зі збереження вимираючих видів тварин і закінчуючи боротьбою безпліддям.
Як повідомлялося раніше, нещодавно в США самка клонованого чорноногого тхора народила здорове потомство. Це перший випадок в історії, коли у клону з’явилися дитинчата.