Биологи совершили переворот, получив потомство от двух мышей мужского пола - «Наука»

Добавлено 11-мар-2023, 00:00 От Елена

Уникальный эксперимент японских молекулярных биологов поможет от бесплодия женщин

Потомство от двух биологических... отцов впервые в мире получили японские ученые. Женский репродуктивный орган — яичник, а затем клетки-ооциты они получили из клеток кожи мужских особей, а затем их же оплодотворили обычной спермой. О достижении — так совпало — было объявлено 8 марта на Третьем международном саммите по редактированию генома человека в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне. Корреспондент «МК» разбиралась в технологии вместе с доктором биологических наук, профессором и заведующим лабораторией эпигенетики Института общей генетики имени Н.И.Вавилова РАН Сергеем Киселевым.

Кацухико Хаяси.

Сразу хочу успокоить тех, кто решил связать эту технологию с проблемой бездетности однополых браков, включая представительницу США, которая педалировала эту тему перед выступлением японца. Манипуляции со стволовыми клетками и создание на их основе тканей разных органов ведутся давно. Последние лет 10 молекулярные биологи работают прежде всего над решением проблем бездетности в обычных браках, между мужчиной и женщиной.

— Еще в прошлом году профессор Университета Кюсю Кацухико Хаяси создал из стволовых клеток самки мыши в пробирке особую структуру, которая по своим свойствам была похожа на яичник. Им, по замыслу разработчиков технологии, можно заменять неполноценный репродуктивный орган. Внутри полученного образования, который, если быть более точными, называется органоид, могут развиваться жизнеспособные яйцеклетки, — рассказывает Сергей Киселев. — Теперь выступивший на саммите Хаяси объявил о том, что превратил в подобный органоид перепрограммированные стволовые клетки самца мыши, вырастил в нем яйцеклетки и даже получил потомство — семь здоровых мышат.

— Как можно было из мужских клеток создать, по сути, женский орган?

— Сначала группа Хаяси создала из клеток кожи самцов перепрограммированные клетки (их назвали iPS). Затем из этих клеток удалили мужскую Y-хромосому, а после ввели вторую X-хромосому, то есть, по сути, искусственно сделали эти клетки женскими.

Справка «МК». Перепрограммированными (или индуцированными) стволовыми клетками называют клетки, полученные из каких-либо иных клеток (например, из клеток кожи) путем эпигенетического перепрограммирования. Раньше многофункциональные стволовые клетки, которые можно было запрограммировать на развитие любого органа, можно было получить только от эмбриона. Это ставило перед учеными этические барьеры. Однако в 2006 году профессор японского университета Киото Синья Яманака впервые смог получить стволовые клетки из клеток кожи взрослого человека.

Дальше оставалось лишь при помощи эпигенетических методов (к примеру, введением их в особую питательную среду) направить развитие iPS-клеток на образование яичника. Этот органоид вырастили в чашке Петри. А затем, когда в нем образовались яйцеклетки, их оплодотворили обычной спермой. В результате ученые получили около 600 эмбрионов, которые были имплантированы суррогатным матерям.

— То есть без самок здесь все-таки не обошлось... Что же было самым трудным в этом эксперименте?

— Самым сложным, и Кацухико Хаяси это подчеркнул, здесь было получить «женские» клетки из мужских, заменив Y-хромосому на вторую X-хромосому. Ну а после выращивания из таких клеток яичника и образования яйцеклеток дело пошло по процедуре обычного ЭКО (экстракорпорального оплодотворения).

— Если из 600 эмбрионов родилось всего семеро мышат, значит, эффективность метода не очень высока...

— Да, получилось около 1% против 5%, рождающихся при ЭКО из нормальных яйцеклеток. Но надо учитывать, что это первые попытки получения эмбрионов от условно однополых родителей (потому что без материала самок здесь по-любому не обошлось). Главной целью же этого проекта было исследование возможности лечения именно бесплодия женщин, которые имеют только одну X-хромосому, а не две (так называемый синдром Тернера), что ведет к бесплодию.

По словам автора работы Кацухико Хаяси, семь родившихся мышат впоследствии дали свое здоровое потомство, что вдохновило ученых на продолжение эксперимента с клетками человека. Для того чтобы стало технически возможно создать жизнеспособную человеческую яйцеклетку из мужской клетки кожи человека, понадобится от 10 до 20 лет.

Уникальный эксперимент японских молекулярных биологов поможет от бесплодия женщин Потомство от двух биологических. отцов впервые в мире получили японские ученые. Женский репродуктивный орган — яичник, а затем клетки-ооциты они получили из клеток кожи мужских особей, а затем их же оплодотворили обычной спермой. О достижении — так совпало — было объявлено 8 марта на Третьем международном саммите по редактированию генома человека в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне. Корреспондент «МК» разбиралась в технологии вместе с доктором биологических наук, профессором и заведующим лабораторией эпигенетики Института общей генетики имени Н.И.Вавилова РАН Сергеем Киселевым. Кацухико Хаяси. Сразу хочу успокоить тех, кто решил связать эту технологию с проблемой бездетности однополых браков, включая представительницу США, которая педалировала эту тему перед выступлением японца. Манипуляции со стволовыми клетками и создание на их основе тканей разных органов ведутся давно. Последние лет 10 молекулярные биологи работают прежде всего над решением проблем бездетности в обычных браках, между мужчиной и женщиной. — Еще в прошлом году профессор Университета Кюсю Кацухико Хаяси создал из стволовых клеток самки мыши в пробирке особую структуру, которая по своим свойствам была похожа на яичник. Им, по замыслу разработчиков технологии, можно заменять неполноценный репродуктивный орган. Внутри полученного образования, который, если быть более точными, называется органоид, могут развиваться жизнеспособные яйцеклетки, — рассказывает Сергей Киселев. — Теперь выступивший на саммите Хаяси объявил о том, что превратил в подобный органоид перепрограммированные стволовые клетки самца мыши, вырастил в нем яйцеклетки и даже получил потомство — семь здоровых мышат. — Как можно было из мужских клеток создать, по сути, женский орган? — Сначала группа Хаяси создала из клеток кожи самцов перепрограммированные клетки (их назвали iPS). Затем из этих клеток удалили мужскую Y-хромосому, а после ввели вторую X-хромосому, то есть, по сути, искусственно сделали эти клетки женскими. Справка «МК». Перепрограммированными (или индуцированными) стволовыми клетками называют клетки, полученные из каких-либо иных клеток (например, из клеток кожи) путем эпигенетического перепрограммирования. Раньше многофункциональные стволовые клетки, которые можно было запрограммировать на развитие любого органа, можно было получить только от эмбриона. Это ставило перед учеными этические барьеры. Однако в 2006 году профессор японского университета Киото Синья Яманака впервые смог получить стволовые клетки из клеток кожи взрослого человека. Дальше оставалось лишь при помощи эпигенетических методов (к примеру, введением их в особую питательную среду) направить развитие iPS-клеток на образование яичника. Этот органоид вырастили в чашке Петри. А затем, когда в нем образовались яйцеклетки, их оплодотворили обычной спермой. В результате ученые получили около 600 эмбрионов, которые были имплантированы суррогатным матерям. — То есть без самок здесь все-таки не обошлось. Что же было самым трудным в этом эксперименте? — Самым сложным, и Кацухико Хаяси это подчеркнул, здесь было получить «женские» клетки из мужских, заменив Y-хромосому на вторую X-хромосому. Ну а после выращивания из таких клеток яичника и образования яйцеклеток дело пошло по процедуре обычного ЭКО (экстракорпорального оплодотворения). — Если из 600 эмбрионов родилось всего семеро мышат, значит, эффективность метода не очень высока. — Да, получилось около 1% против 5%, рождающихся при ЭКО из нормальных яйцеклеток. Но надо учитывать, что это первые попытки получения эмбрионов от условно однополых родителей (потому что без материала самок здесь по-любому не обошлось). Главной целью же этого проекта было исследование возможности лечения именно бесплодия женщин, которые имеют только одну X-хромосому, а не две (так называемый синдром Тернера), что ведет к бесплодию. По словам автора работы Кацухико Хаяси, семь родившихся мышат впоследствии дали свое здоровое потомство, что вдохновило ученых на продолжение эксперимента с клетками человека. Для того чтобы стало технически возможно создать жизнеспособную человеческую яйцеклетку из мужской клетки кожи человека, понадобится от 10 до 20 лет.