Перевершила всі прогнози: народжена від двох самців миша здивувала вчених

Учені з Китаю успішно створили мишу без біологічної матері, що стало проривом у генетичних дослідженнях, які спираються на багаторічні розробки в галузі інженерії стовбурових клітин. Однак основним моментом цього експерименту стало те, що маючи лише двох батьків, від яких вона походила, тварина змогла дожити до дорослого віку, позначивши важливий момент у подібній практиці та показавши вченим свою життєздатність, пише ScienceAlert.

У Фокус.Технології з'явився свій Telegram-канал. Підписуйтесь, щоб не пропускати найсвіжіші та найцікавіші новини зі світу науки!

У дослідженні, проведеному під керівництвом молекулярного біолога Чжи-куна Лі з Китайської академії наук, вчені використовували новітні генетичні модифікації для створення життєздатних мишей із двома батьками. Тоді як попередні спроби створити ембріони з чоловічих стовбурових клітин призводили до серйозних дефектів розвитку або до загибелі потомства, цей новітній метод дав змогу отримати здоровіших мишей, хоча і з нижчим рівнем виживаності — тільки близько 13 відсотків ембріонів дожили до народження, і половина з них не досягла дорослого стану.

Під час природного розмноження ссавців сперматозоїд запліднює яйцеклітину, створюючи ембріон із двома наборами генів. Однак коли обидва генетичні внески походять від сперматозоїдів, може виникнути явище, зване аномаліями імпринтингу. Це призводить до ефекту подвійного глушіння, коли обидві копії гена помилково вимикаються, що призводить до проблем у розвитку. Щоб подолати цю проблему, Лі та його команда змінили 20 генів імпринтингу, використовуючи точні генетичні методи, такі як видалення генів і редагування певних регіонів.

Їхній успіх свідчить про прогрес у розумінні вроджених порушень і може мати значення для майбутніх репродуктивних технологій, які допоможуть, зокрема, і людям. Це не перший випадок двохотцівського розмноження у мишей. У 2023 році японські дослідники досягли аналогічного результату, хоча їхній метод дав лише 1,1 відсотка успішних народжень. Китайська методика, навпаки, значно поліпшила показники виживаності, хоча отримані миші залишилися стерильними.

На відміну від цього, вченим з Японії ще 2004 року вдалося створити мишей із двома матерями — процес, який за своєю суттю простіший, оскільки в деяких видів яйцеклітини здатні розвиватися в організмі без сперматозоїдів. Однак у ссавців відсутність яйцеклітини створює унікальні проблеми через її найважливішу роль у ранньому розвитку.

Щоб обійти ці перешкоди, дослідники отримали яйцеподібні клітини з чоловічих ембріональних стовбурових клітин і запліднили їх спермою іншого самця. Перед заплідненням вони ретельно модифікували гени імпринтингу, щоб запобігти шкідливим ефектам глушіння. Хоча миші виявилися здоровішими за своїх попередників, дослідники визнають, що для підвищення життєздатності та фертильності необхідні подальші доопрацювання.

"Подальші модифікації генів імпринтингу потенційно можуть сприяти отриманню здорових двояйцевих мишей, здатних виробляти життєздатні гамети, і призвести до нових терапевтичних стратегій лікування захворювань, пов'язаних з імпринтингом", — каже Чжі-кун Лі. Його дослідження, опубліковане в журналі Cell Stem Cell, дає цінні знання в галузі репродуктивної біології та генетики, проте застосування подібних технологій на людях ще далеко не здійсненне. Складність генів імпринтингу в людини та етичні проблеми, пов'язані з генетичними модифікаціями, створюють значні труднощі для подібних робіт.

Однак важливим висновком з цього дослідження є потенційне застосування вивчення генів імпринтингу для лікування захворювань, пов'язаних з імпринтингом, у людей, таких як синдроми Прадера-Віллі та Ангельмана. Обидва захворювання виникають через неправильний генетичний імпринтинг і призводять до тяжких порушень розвитку та неврологічних розладів.

Раніше Фокус писав про те, наскільки можливе непорочне зачаття у людей. Після того як самка крокодила відклала запліднені яйця без участі самця, вчені замислилися над питанням — чи можливий партеногенез у людей?

Також Фокус писав про те, що гормони в контрацептивах можна знизити на 90%, не впливаючи при цьому на їхню ефективність. Група вчених виявила, що кількість гормонів у звичайних контрацептивах може бути значно зменшена, але при цьому вони, як і раніше, ефективно запобігають овуляції.