Ученые показали очень необычных мышей: они родились от двух самцов

Казалось бы идея получения здорового потомства отдвух животных одного пола выглядит нереалистичной. Однако ученые вновь показали, что невозможное возможно.

Новое исследование обнародовано в журнале Cell Stem Cell. Хотя первые успешные эксперименты в этой области провели несколько лет назад, однако сейчас исследователи смогли преодолеть основные проблемы, связанные с выживаемостью молодняка.

Ученые применили методику редактирования генома и клонирования стволовых клеток, чтобы убрать барьеры, которые мешают развитию эмбрионов мышей в здоровых мышат.

Дело в том, что из-за внутренних механизмов регуляции (импринтинга) определенные гены активны лишь у особей лишь одного пола. Поэтому при попытке создать потомство от однополых пар, ученые сталкивались с генетическими аномалиями, которые возникали из-за неправильного включения и выключения генов, а потому быстро убивали потомство. К таковым аномалиям можно отнести слишком большие легкие и языка, которые не позволяли мышонку дышать, а также деформации черепа.

Чтобы разобраться с проблемами, ученые полезли редактировать стволовые клетки одного из будущих "отцов". В данном исследовании они обратили внимание на "гаплоидные эмбриональные стволовые клетки" (ESCs), извлеченные из сперматозоидов, а затем обнаружили около двух десятков ключевых генов, которые из-за импринтинга создавали проблемы.

Далее они применили инструмент CRISPR/Cas9, чтобы отредактировать гены и тем самым получили модифицированные клетки.

Чтобы развить эмбрион, ученым понадобилось также взять яйцеклетку от здоровой самки и удалить из нее ядро вместе со всем ДНК, оставив лишь оболочку. В эту оболочку поместили стволовые клетки из отредактированного сперматозоида и еще один сперматозоид, который не был подвержен изменению.

То есть, на данном этапе у них уже имелась яйцеклетка с двумя наборами хромосом, что необходимо для развития эмбриона в естественных условиях. Однако в этом случае, оба набора были получены от разных самцов.

Еще одна проблема возникла из-за того, что у мышат не развивалась плацента, так как она может появиться лишь из женских клеток. Чтобы решить эту проблему, их пришлось "позаимствовать" у донорской мыши.

На выходе получилось, что 36,7% эмбрионов смогли сформироваться в здоровых мышат. Если кажется, что это немного, то стоит учесть, что в 2023 году ученые смогли получить лишь 7 здоровых мышат из 600 эмбрионов, что около 1%.

Впрочем, некоторые мышата все равно нуждались в искусственном кормлении из-за аномалий черепа.

Новая технология является важной вехой в развитии генной инженерии, поскольку позволяет найти лечение для заболеваний связанных с нарушением работы импринтинга. Кроме того, она может помочь продвинуться в технологиях клонирования или регенеративной медицины, вроде создания органов для трансплантации. Да и углубить теоретическое понимание механизмов размножения у млекопитающих тоже лишним не будет.

Ну и куда же без "слона в комнате" — создание потомства от однополых пар может помочь в разных областях, начиная с сохранения вымирающих видов животных и заканчивая борьбой бесплодием.

Как сообщалось ранее, недавно в США самка клонированного черноногого хорька родила здоровое потомство. Это первый случай в истории, когда у клона появились детеныши.