Мышь, родившаяся от двух самцов, дожила до взрослого возраста

Ученые из Китайской Академии наук успешно использовала инженерию эмбриональных стволовых клеток для создания мыши с двумя родителями-самцами. Результаты исследования опубликованы в журнале Cell Stem Cell.
Ранее ученые уже пытались создать мышей от двух отцов и без матери, но эмбрионы развивались только до определенного момента, а затем переставали расти. В новой работе исследователи под руководством Вэя Ли из Китайской академии наук сосредоточились на изучении генов импринтинга. Экспрессия этих генов осуществляется в зависимости от того, от кого поступили аллели — от отца или от материа.
«Уникальные характеристики генов импринтинга привели ученых к мысли, что они являются фундаментальным препятствием для однополого размножения у млекопитающих», — говорит соавтор работы Ци Чжоу. — «Даже при искусственном создании эмбрионов от двух самцов или от двух самок, они не могут развиваться должным образом, и в какой-то момент их развитие останавливается из-за этих генов».
От двух отцов и без матери

В предыдущих попытках создать би-самцовую мышь использовались органоиды яичников для получения ооцитов из мужских плюрипотентных стволовых клеток; затем эти ооциты оплодотворялись спермой другого самца. Но когда гомологичные хромосомы (которые делятся во время мейоза для создания ооцитов и сперматозоидов) происходили от животных одного и того же пола, возникали аномалии импринтинга, что приводило к серьезным дефектам развития.
В новом исследовании ученые модифицировали 20 ключевых генов импринтинга и обнаружили, что эти изменения позволили создать би-самцовых животных, которые иногда доживали до взрослого возраста.
Соавтор исследования Гуань-Чжэн Ло из Университета Сунь Ятсена в Гуанчжоу говорит: «Этот подход может значительно улучшить результаты развития эмбриональных стволовых клеток и клонированных животных, открывая перспективный путь для развития регенеративной медицины».

Исследователи отмечают несколько ограничений, которые еще предстоит устранить в своей работе. Так, только 11,8% жизнеспособных эмбрионов смогли развиться до рождения, и не все родившиеся детеныши дожили до взрослого возраста из-за дефектов развития. Большинство из тех, кто дожил до взрослого возраста, имели измененный рост и сокращенную продолжительность жизни. Кроме того, мыши, дожившие до взрослого возраста, были бесплодны, хотя и демонстрировали повышенную эффективность при процессе клонирования.
Команда продолжит изучение того, как изменение генов импринтинга может привести к появлению эмбрионов с более высоким потенциалом развития. Они также намерены распространить экспериментальные подходы, разработанные на мышах, на более крупных животных, включая обезьян. Однако они отмечают, что это потребует значительного времени и усилий, поскольку комбинации генов импринтинга у обезьян значительно отличаются от комбинации у мышей.
Будет ли эта технология в конечном итоге применена для решения проблем человеческих заболеваний, пока неясно. Этические принципы Международного общества по изучению стволовых клеток не допускают редактирования генома человека в репродуктивных целях, а также использования гамет, полученных из стволовых клеток человека, для репродукции.