Мышь, появившаяся от двух самцов, превзошла все ожидания и удивила ученых своим уникальным происхождением.

Исследователи из Китая успешно создали мышь без биологической матери, что стало значительным достижением в области генетических исследований, основанных на многолетних разработках в сфере стволовых клеток. Ключевым моментом этого эксперимента стало то, что животное, имея только двух генетических отцов, смогло дожить до взрослого возраста, что подчеркивает важность подобных практик и демонстрирует жизнеспособность, как отмечает ScienceAlert.

В исследовании под руководством молекулярного биолога Чжи-куна Ли из Китайской академии наук ученые применяли новейшие методы генетической 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 невыживающему потомству, этот современный метод позволил получить более здоровых мышей, хотя и с пониженной выживаемостью — лишь около 13 процентов эмбрионов дожили до рождения, и половина из них не достигла взрослого возраста.

При естественном размножении млекопитающих сперматозоид оплодотворяет яйцеклетку, образуя эмбрион с двумя наборами генов. Однако когда оба генетических вклада поступают от сперматозоидов, может возникнуть явление, известное как аномалии импринтинга. Это приводит к эффекту двойного глушения, когда обе копии гена по ошибке выключаются, что вызывает проблемы 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 участков.

Их успех указывает на прогресс в понимании врожденных нарушений и может иметь значение для будущих репродуктивных технологий, которые могут быть полезны и для людей. Это не первый случай размножения с двумя отцами у мышей. В 2023 году японские исследователи достигли аналогичного результата, хотя их метод обеспечил лишь 1,1 процента успешных рождений. В отличие от этого, китайская методика значительно улучшила показатели выживаемости, хотя полученные мыши остались стерильными.

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

Чтобы преодолеть 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 негативные последствия глушения. Хотя мыши оказались здоровее своих предшественников, исследователи признают, что для повышения жизнеспособности и фертильности необходимы дальнейшие улучшения.

"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, предоставляет ценные знания в области репродуктивной биологии и генетики, однако использование таких технологий на людях еще далеко от реальности. Сложность генов импринтинга у человека и этические вопросы, связанные с генетическими модификациями, создают значительные трудности для подобных исследований.

Тем не менее, 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 серьезным нарушениям развития и неврологическим расстройствам.