Първата в света мишка с двама бащи оцелява до зряла възраст

З а първи път учените са създали двуполова мишка, т.е. мишка с двама мъжки родители, която е оцеляла до зряла възраст. Пробивът представлява огромна крачка напред в тази област и има потенциал да повлияе на много области на науката - от регенеративната медицина до опазването на околната среда, като същевременно задълбочи разбирането ни за размножаването на бозайниците.

Преди това изследователите са създали мишки с две майки; опитите да се направи същото за мишки с двама бащи, като се получи яйцеклетка от мъжки плурипотентни стволови клетки и се оплоди със сперматозоиди от друг мъж, обаче не са били толкова успешни. Ембрионите се развиват до определен момент, но в крайна сметка спират да растат, възпрепятствани от процес, известен като геномен импринтинг. Това се случва, когато определени майчини или бащини гени се изключват по време на развитието, и е основна пречка за еднополовото размножаване при бозайниците. 

За да се справи с тези ограничения, екипът използва технология за редактиране на гени, базирана на CRISPR/Cas9, за да се насочи към 20 гена, отговорни за импринтинга.

„Тези гени проявяват различни модели на експресия в зависимост от родителския геном и се смятат за основна потенциална пречка пред еднополовото размножаване. Нашият метод ни позволи да модифицираме тези гени, преодолявайки предизвикателствата, които досега възпрепятстваха създаването на жизнеспособни двуполови мишки“, казва съавторът Жи-кун Ли от Китайската академия на науките пред IFLScience.

По този начин екипът успява да създаде двуполови мишки, които оцеляват до зряла възраст - първият подобен случай в света.

Това изследване е фундаментална наука и макар че подобно редактиране на гени не е приложимо при хората, то дава представа за генетичните бариери пред еднополовото размножаване при бозайниците.

„Интересно е, че това не е постигнато чрез модифициране на смъртоносните импринтирани области, което обикновено води до смърт на ембриона. Вместо това постепенно редактирахме гени, много от които участват в признаците на свръхрастеж, и чрез този кумулативен подход успяхме да произведем жизнеспособни възрастни“, добавя Ли. 

Изследователите също така установиха, че редактираните ембрионални стволови клетки демонстрират подобрена ефективност на развитието в сравнение с контролите и че двуполовите мишки имат повишена ефективност на клонирането в сравнение с дивия си тип - което означава, че новата методология може да има наистина полезни приложения.

„Смятаме, че разработените от нас техники за редактиране на импринтирани гени могат да имат значителни приложения в регенеративната медицина и изследванията в областта на клонирането, особено за терапии, базирани на стволови клетки“, казва Ли.

Откритията предоставят убедителни доказателства, че аномалиите в импринтинга са основната пречка пред еднополовото размножаване при бозайниците, въпреки че изследването не е лишено от ограничения.

Въпреки че двуполовите мишки се развиват до зряла възраст за първи път, повече от половината не успяват да достигнат зрялост, а при тези, които успяват, преживяемостта им е сравнително ниска. Повечето от мишките, достигнали зряла възраст, имали променен растеж и съкратена продължителност на живота, а всички били стерилни.

Въпреки това, с някои промени в метода си, екипът е оптимист, че тези проблеми могат да бъдат отстранени.

„Това изследване е фундаментална наука и макар че генното редактиране от този вид не е приложимо при хората, основният извод е, че нашето изследване дава представа за генетичните бариери пред еднополовото размножаване при бозайниците“, добавя Ли. 

„То има и потенциална стойност за регенеративната медицина и усилията за опазване на околната среда, като например опазването на застрашени видове. Двуполовите мишки в нашето изследване не са предназначени да служат като модели за човешка репродукция, но предоставят важни сведения за размножаването на бозайниците и генетичния импринтинг“, заключи той.

Не пропускайте най-важните новини - последвайте ни в Google News Showcase