Исследователи создали мышей с двумя биологическими отцами с помощью генетической инженерии

Группе ученых в Китае сумели создать лабораторных мышей с двумя родителями -мужчинами, использующими передовые генетические инженерные методы. Хотя эти мыши выжили до зрелости, большинство из них имели значительные нарушения развития. Это исследование отмечает важный прогресс в области репродуктивной биологии и генной инженерии у млекопитающих, предлагая новые перспективы для сохранения видов вымирания и регенеративной медицины.

Один шаг вперед в унисексуальном воспроизведении млекопитающих

На протяжении всей эволюции млекопитающие основывались исключительно на сексуальном размножении для умножения. Однако другие виды позвоночных, такие как некоторые рептилии, амфибии, птицы и рыбу, могут производить потомков путем унисексуального воспроизводства, используя процесс, называемый парнеогенезом. Это включает в себя развитие эмбриона из яйца без оплодотворения.

В исследовании, опубликованном в журнале Клеточная стволовая клеткаИсследователи имеют генетически модифицированные эмбриональные клетки мыши, чтобы создать так называемые двупатерские потомки — последователи с двумя биологическими отцами, без материнского генетического потребления. Исследовательская группа использовала генетическое редактирование, чтобы изменить около 20 генов из специальной категории, называемой печатными генами. Они считаются естественной «блокировкой», которая предотвращает унисексуальное воспроизведение млекопитающим.

После экспериментов были созданы 1 081 бипатернарских эмбрионов, из которых только 12% выжили до рождения. В общей сложности привели 84 мужчины и 50 женщин. Однако более половины из них погибли до достижения зрелости, а те, кто выжил, показали дефекты развития, более короткий срок службы и бесплодие. Среди наблюдаемых аномалий были черепно -лицевые деформации и трудности при кормлении.

Исследователям удалось частично исправить эти проблемы, инактивируя конкретный ген, участвующий в разработке. Тем не менее, двупатерские мыши продолжали демонстрировать аномальное поведение, такое как отсутствие инстинкта, чтобы оставаться близко к краям в испытании, атипичное поведение для грызунов.

Последствия для регенеративной медицины и сохранения видов

Это исследование имеет значительные последствия для будущего генной инженерии и репродуктивной биологии. Возможным применением этого типа технологии было бы предотвращение исчезновения видов, позволяющих унисексуальному воспроизведению без необходимости классического оплодотворения. Это может быть важно для сохранения видов с чрезвычайно низким населением, где получение партнеров по разведению сложно.

Исследование также предлагает новые взгляды на регенеративную медицину. Способность эмбриональных стволовых клеток развиваться в различных типах тканей может использоваться для замены органов или тканей, влияющих на серьезные заболевания. Кроме того, технология модификации печатных генов может использоваться для лечения определенных генетических состояний.

Однако это исследование не является спорным. Используемый процесс привел к высокой скорости смертности и серьезного развития, что поднимает этические и практические вопросы о его применимости к другим видам, включая людей. Фактически, китайские исследователи подчеркнули, что они не собираются расширять этот метод для людей, упомянув, что их исследование является чисто научным и экспериментальным.

В 2023 году японская команда во главе с Кацухико Хаяси из Университета Осаки сумела создать двухпатерских мышей, используя другую технику, основанную на превращении клеток кожи в плюрипотентные стволовые клетки. Это позволило им генерировать последователей, не прибегая к расширенным генетическим изменениям, и у полученных мышей была лучшая выживаемость и более здоровое развитие.

Таким образом, хотя исследование, проведенное в Китае, является значительным прогрессом в области генетической инженерии, оно также подчеркивает основные проблемы, которые включает эта технология. В будущем исследование должно будет сосредоточиться на оптимизации этих методов, чтобы снизить риски и улучшить жизнеспособность полученных организмов.