Превзошла все прогнозы: рожденная от двух самцов мышь удивила ученых

Ученые из Китая успешно создали мышь без биологической матери, что стало прорывом в генетических исследованиях, опирающихся на многолетние разработки в области инженерии стволовых клеток. Однако основным моментом этого эксперимента стало то, что имея только двух отцов, от которых оно произошло, животное смогло дожить до взрослого возраста, обозначив важный момент в подобной практике и показав ученым свою жизнеспособность, пишет ScienceAlert.

У Фокус.Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и увлекательные новости из мира науки!

В исследовании, проведенном под руководством молекулярного биолога Чжи-куна Ли из Китайской академии наук, учеными использовались новейшие генетические модификации для создания жизнеспособных мышей с двумя отцами. В то время как предыдущие попытки создать эмбрионы из мужских стволовых клеток приводили к серьезным дефектам развития или погибающему потомству, этот новейший метод позволил получить более здоровых мышей, хотя и с более низким уровнем выживаемости — только около 13 процентов эмбрионов дожили до рождения, и половина из них не достигла взрослого состояния.

При естественном размножении млекопитающих сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, создавая эмбрион с двумя наборами генов. Однако когда оба генетических вклада исходят от сперматозоидов, может возникнуть явление, называемое аномалиями импринтинга. Это приводит к эффекту двойного глушения, когда обе копии гена ошибочно выключаются, что приводит к проблемам в развитии. Чтобы преодолеть эту проблему, Ли и его команда изменили 20 генов импринтинга, используя точные генетические методы, такие как удаление генов и редактирование определенных регионов.

Их успех свидетельствует о прогрессе в понимании врожденных нарушений и может иметь значение для будущих репродуктивных технологий, которые помогут в том числе и людям. Это не первый случай двухотцовского размножения у мышей. В 2023 году японские исследователи достигли аналогичного результата, хотя их метод дал лишь 1,1 процента успешных рождений. Китайская методика, напротив, значительно улучшила показатели выживаемости, хотя полученные мыши остались стерильными.

В отличие от этого, ученым из Японии еще в 2004 году удалось создать мышей с двумя матерями — процесс, который по своей сути проще, поскольку у некоторых видов яйцеклетки способны развиваться в организме без сперматозоидов. Однако у млекопитающих отсутствие яйцеклетки создает уникальные проблемы из-за ее важнейшей роли в раннем развитии.

Чтобы обойти эти препятствия, исследователи получили яйцеподобные клетки из мужских эмбриональных стволовых клеток и оплодотворили их спермой другого самца. Перед оплодотворением они тщательно модифицировали гены импринтинга, чтобы предотвратить вредные эффекты глушения. Хотя мыши оказались здоровее своих предшественников, исследователи признают, что для повышения жизнеспособности и фертильности необходимы дальнейшие доработки.

"Дальнейшие модификации генов импринтинга потенциально могут способствовать получению здоровых двуяйцевых мышей, способных производить жизнеспособные гаметы, и привести к новым терапевтическим стратегиям лечения заболеваний, связанных с импринтингом", — говорит Чжи-кун Ли. Его исследование, опубликованное в журнале Cell Stem Cell, дает ценные знания в области репродуктивной биологии и генетики, однако применение подобных технологий на людях еще далеко не осуществимо. Сложность генов импринтинга у человека и этические проблемы, связанные с генетическими модификациями, создают значительные трудности для подобных работ.

Однако важным выводом из этого исследования является потенциальное применение изучения генов импринтинга для лечения заболеваний, связанных с импринтингом, у людей, таких как синдромы Прадера-Вилли и Ангельмана. Оба заболевания возникают из-за неправильного генетического импринтинга и приводят к тяжелым нарушениям развития и неврологическим расстройствам.

Также Фокус писал о том, что гормоны в контрацептивах можно снизить на 90%, не влияя при этом на их эффективность. Группа ученых обнаружила, что количество гормонов в обычных контрацептивах может быть значительно уменьшено, но при этом они по-прежнему эффективно предотвращают овуляцию.