Життя Дві мами: Як у одностатевої пари мишей народилося потомство

Китайська команда вчених змогла домогтися появи здорового потомства у одностатевої пари мишей. Експеримент зі зміни генетичного коду проводився за участю пари самців і пари самок. Миші, у яких були тільки батьківські гени, померли через дві доби після народження, в той час як миші, що народилися з ДНК двох матерів, відчувають себе добре і на вигляд не відрізняються від звичайних особин свого виду — вони навіть встигли дати потомство.

Цю подію називають проривом у генній інженерії: досі ссавці були здатні розмножуватися тільки за участю генетичного матеріалу від самців і самиць — ця комбінація була обов’язковою. Представники інших класів тварин — у тому числі риби, рептилії та амфібії — можуть виробляти потомство без участі іншого партнера, однак у світі ссавців діяло непорушне правило імпрінтингу.

Біологічний феномен імпрінтингу до кінця не досліджений, але в цілому прийнято вважати його свого роду змаганням двох ДНК, материнської і батьківської, за те, чиї гени отримає нащадок. У результаті цього процесу частина генетичного коду потомство успадковує від самок, іншу частину — від самців, а невикористані гени в кожному з ланцюжків «вимикаються» природними хімічними «глушниками». У разі змішування генів одностатевих батьків зазвичай відбувається збій через те, що одні й ті самі ланцюжки ДНК залишаються або одночасно «увімкненими», або одночасно «вимкненими». Це призводить до генетичних відхилень вже на стадії розвитку плоду і — найчастіше — до викидня.

Чи можна навмисне відредагувати ДНК так, щоб гени «вмикалися» і «вимикалися» правильним чином і склали повноцінну комбінацію, яка забезпечить народження здорового потомство? Цим питанням і задалися китайські дослідники — і отримали на нього частково позитивну відповідь. Спершу їм знадобилося виявити ті області ДНК, які відповідають за імпрінтинг, і видалити їх так, щоб не пошкодити інші життєво важливі області. Для цієї ювелірної операції була застосована технологія CRISPR/Cas9, що дозволяє редагувати генетичні ланцюжки. В обох експериментах вчені створили зі стовбурових клітин мишей гаплоїдні (містять половинний набір хромосом) клітини, одні з яких засобами генетичного редагування перетворили на «псевдосперму», інші — на імітацію яйцеклітин.

У разі мишей-самців відредагувати гаплоїдну клітку виявилося значно складніше: для цього довелося видаляти сім генетичних областей замість трьох (як у випадку з парою самок), і навіть цього було недостатньо, судячи з того, що експеримент на самцях закінчився невдачею. «Швидка смерть потомства [двох самців] свідчить про те, що на шляху репродукції і розвитку все ще залишаються невідомі бар’єри, — говорить один з авторів дослідження, доктор Ху Баоян. — Успішне відтворення потомства від двох самців трапляється дуже рідко, ми спостерігаємо його тільки в окремих видів риб і тільки в лабораторних умовах «.

Хоча миші, народжені від двох матерів, виглядають здоровими, генетичні аномалії як у них, так і у їх потомства можуть проявитися набагато пізніше

Експеримент з ДНК двох самок виявився набагато більш успішним: з двохсот десяти отриманих ембріонів живими народилися двадцять дев’ять, з них сім у свою чергу змогли дати потомство (вже без втручання генетиків, звичним для мишей способом).

Чи говорить це про те, що репродуктивні технології в кроці від того, щоб дозволити одностатевим батькам заводити на сто відсотків «своїх» (з біологічної точки зору) дітей? Не варто поспішати з висновками. Китайські вчені виконали видатну роботу, але завдання перейти від мишей до людей вони перед собою не ставлять. До того ж, як зазначає доктор Чжан І з Гарвардської медичної школи, такий перехід «щонайменше вдесятеро складніший».

Цю думку поділяють багато коментаторів з наукового світу. Вони сходяться на тому, що розробка генетичного редагування для людських генів займе куди більше часу і в найближчій перспективі не виглядає реальною. У тому числі і з етичних міркувань: хоча миші, народжені від двох матерів, виглядають здоровими, генетичні аномалії як у них, так і у їх потомства можуть проявитися набагато пізніше. У випадку з людьми вчені просто не можуть дозволити собі такий ризик. «У таких речах для мене важливе насамперед питання безпеки», — говорить юрист Соня Сутер, професор біоетики в Університеті Джорджа Вашингтона.

«Створити таким чином людську дитину виглядає немислимим завданням», — заявляє Крістоф Галіше, вчений Інституту Френсіса Кріка в Лондоні, водночас зазначаючи, що «автори [дослідження] зробили вкрай важливий крок у вивченні того, чому ссавці можуть розмножуватися тільки статевим шляхом».