Китайски учени създадоха мишки с 2 бащи
Учени от Китай разкриха нов метод за отглеждане на бебета мишки с двама мъжки родители. Чрез модифициране на 20 области от генома учените успешно развъждат мишки с двама мъжки родители и ги отглеждат до зрялост.
Това не е първият път, когато е постигнат подобен резултат. Изследователски екип от Япония направи това през 2023 г., използвайки различен подход. В новото проучване, учените не само са отгледали мишки с двама баща, които могат да живеят до зряла възраст, но са направили това по начин, който може да хвърли светлина върху сложен набор от гени, чиято активност варира в зависимост от това от кой родител са наследени. Проблемите с тези гени, известни като „импринтинг гени“, могат да причинят редица заболявания при хората.
Промяна на „отпечатаните“ гени
През 2023 г. учените от Япония събраха кожни клетки от възрастни мъжки мишки и ги трансформираха в стволови клетки, които могат да се използват за отглеждане на яйцеклетки. Използвайки умна техника, екипът гарантира, че всяка от тези яйцеклетки носи две Х хромозоми. След това екипът ги опложда със сперма от мъжки мишки, като се генерира малък брой потомство, чиито гени идват само от мъжките.
Новото проучване в Китай използва различен подход, за да достигне до подобен резултат. Изследователите премахват ДНК от незряла яйцеклетка, взет от женска мишка. След това въвеждат сперма, за да отгледат уникални стволови клетки, наблюдавани само в ембриони. Тези ембрионални стволови клетки, заедно със сперма от мъжка мишка се инжектират във второ яйце. Това най-накрая води до оплодена яйцеклетка, която може да се развие в мишка с ДНК от двама бащи.
Промени в ДНК
Като решаваща стъпка учените въвеждат 20 генетични промени в ДНК на стволовите клетки. Това променя дейността на отпечатването на гени, които са уникални с потомството наследяващо две копия, едно от майката и едно от бащата. Нужно е само от едно копие, за да работят. Във всяка клетка едно копие на всеки отпечатан ген се изключва, докато второто копие остава функционално.
Този процес е известен като „геномен импринтинг“. Когато се обърка, възникват нарушения, причиняващи проблеми с растежа и развитието.
Грешки в системата
Подходът е директно насочен към импринтирани гени, за които отдавна се подозира, че играят централна роля в репродуктивните бариери на двама бащи. В предишни опити, учените променят само седем точки за отпечатване в генома и произвеждат фетуси на мишки, които преминават през бременността, но умират след раждането. Те са имали аномалии, като пъпна херния, изпъкнали езици и уголемени вътрешни органи.
Систематично изследователите определят генетичния произход на всеки от тези проблеми и въвеждат все повече и повече генетични промени в мишките. С 18 модификации, мишките се нуждаят от помощ при сучене в ранна възраст, но достигат зряла възраст. С 19 промени те имат проблеми с растежа на плацентата по време на бременност, но се справят по-добре след раждането. 20 модификации изглежда решават проблема с плацентата.
Въпреки това, получените мишки все още имат недостатъци, включително по-кратък жизнен цикъл. Експериментите показват, че те също така са безплодни. За разлика от това, шепата мишки, които са били отгледани в Япония и са оцелели до зряла възраст, са били плодовити.
Усъвършенстване на метода
Следващите стъпки включват усъвършенстване на подхода за редактиране на гени. Вероятно е допълнителни гени за отпечатване да бъдат променени, за да помогнат за отстраняването на оставащите здравословни проблеми.
Екипът също така иска да изпробва подхода при други животински видове. В дългосрочен план, тази линия на изследване може да помогне на учените да разберат по-добре нарушенията на импринтинга, потенциално проправяйки пътя към лечения, които използват генно редактиране, за да ги коригират при хората.
