Китайские ученые впервые получили здоровых детенышей обезьяны, «зачатых» методом переноса ядра из соматической клетки в лишенную собственного ядра яйцеклетку.
Родившиеся детеныши яванской макаки представляют собой идентичные генетические копии, то есть клоны обезьяны-донора клеток соединительной ткани, из которых были взяты ядра для клонирования. Первым животным, клонированным путем переноса ядра из соматической клетки стала знаменитая овечка Долли, которая появилась на свет в 1996 году. До сих пор клонировать таким образом приматов ученым не удавалось. Работа опубликована в журнале Cell.
Процедура клонирования, которая позволяет получить организм с идентичным донору геномом, заключается в удалении из ооцита (неоплодотворенной яйцеклетки) собственного ядра и подсаживанием вместо него ядра клетки, уже содержащей двойной набор хромосом (соматической), например, клетки кожи.
Вслед за овечкой Долли таким способом было клонировано 23 вида животных, в том числе собака, корова, свинья, крыса, верблюд и другие. Однако клонировать обезьян именно методом переноса ядра из соматической клетки ученым до сих пор не удавалось. Первой клонированной обезьяной стала макака-резус по имени Тетра, родившаяся в 1999 году в Национальном центре исследования приматов в штате Орегон (США), однако ее «зачали» другим способом — путем расщепления донорского эмбриона на ранней стадии развития и подсаживания одной из клеток в матку суррогатной матери. Успешный перенос ядра из соматической клетки в ооцит обезьяны удалось осуществить в 2007 году в лаборатории Шухрата Миталипова, расположенной также в Орегоне, однако полученные в результате эмбрионы оказались нежизнеспособны.
В новой работе ученые из Государственной лаборатории нейробиологии приматов Китайской академии наук под руководством Цян Суня (Qiang Sun) сообщили о рождении двух здоровых детенышей яванской макаки (Macaca fascicularis), «зачатых» методом переноса ядра. Клетки соединительной ткани (фибробласты), ядра которых были взяты для переноса, принадлежали абортированному плоду макаки. В эксперименте было использовано 127 ооцитов, из которых было получено 109 эмбрионов. 79 эмбрионов были подсажены суррогатным матерям, но в результате только шесть операций завершились беременностью, и только два детеныша появились на свет.
В альтернативном эксперименте ученые пытались использовать в качестве донорских клетки фолликула той же особи, у которой брали яйцеклетки. В результате было получено 192 эмбриона, и на свет тоже появилось два детеныша, но они страдали пороками развития и умерли вскоре после рождения.
Детеныши макаки, генетический материал для клонирования которых был получен из фибробластов плода, оказались совершенно здоровы. Обезьяны получили имена Чжун Чжун (Zhong Zhong) и Хуа Хуа (Hua Hua). Путем анализа ядерного и митохондриального генома животных исследователи подтвердили, что обезьяны генетически идентичны друг другу и животному-донору.
Как поясняют исследователи, секретом успеха клонирования стал усовершенствованный метод переноса ядра, а также введение в яйцеклетку мРНК гена Kdm4d, кодирующего деметилазу гистона H3. Для того, чтобы гены в ядре соматической клетки могли начать экспрессироваться в соответствии с эмбриональной программой развития, ДНК должна быть подвергнута эпигенетическому репрограммированию. Для этого с ДНК и со связанных с ней белков-гистонов должны быть сняты «репрессивные» метильные метки, а «активаторные» ацетильные метки не должны удаляться. Для того, чтобы достичь первого результата, в эксперименте в ооциты ввели мРНК деметилазы. Для того, чтобы с гистонов не снимались активаторные метки, ооциты дополнительно обработали трихостатином А — веществом, подавляющим активность деацетилаз.
Клонированием животных ученые занимаются в первую очередь затем, чтобы лучше понять процессы развития эмбриона, однако некоторые прикладные результаты такие эксперименты тоже имеют. Например, клонирование обезьян помогло бы создать модели генетически обусловленных заболеваний человека, которые необходимы для исследования механизмов развития заболевания и тестирования лекарств. Такие модели существуют на мышах, однако обезьяны генетически и физиологически гораздо ближе к человеку, и потому исследования на них дают более адекватные результаты.
Фибробласты плода, которые китайские ученые использовали для клонирования, хорошо поддаются генетическим модификациям, в том числе с помощью системы CRISPR/Cas9. Поэтому успешное клонирование макак именно из этих клеток означает, что создание генно-модифицированных обезьян не за горами.
Противники процедуры клонирования утверждают, что животные, появляющиеся на свет таким образом, возможно, содержат скрытые дефекты развития, и потому менее жизнеспособны. К примеру, овечка Долли отличалась слабым здоровьем, страдала от артрита и прожила всего шесть лет. Впрочем, недавно ученые выяснили, что никакой особой предрасположенности к заболеваниям у Долли не было, а болела она, скорее всего, из-за содержания в закрытом помещении и малой подвижности.
Подписывайтесь на канал «Хвилі» в Telegram, страницу «Хвилі» в Facebook.
Источник: N+1
