Ученые создали мышей с двумя отцами после создания яйцеклеток из мужских клеток

Ученые создали мышей с двумя биологическими отцами, создав яйцеклетки из мужских клеток, что открывает радикально новые возможности для размножения.

Этот прогресс может в конечном итоге проложить путь к лечению тяжелых форм бесплодия, а также повысить заманчивую перспективу того, что однополые пары смогут иметь биологического ребенка в будущем.

“Это первый случай создания здоровых яйцеклеток млекопитающих из мужских клеток”, - сказал Кацухико Хаяси, который руководил работой в Университете Кюсю в Японии и всемирно известен как пионер в области выращенных в лабораторных условиях яйцеклеток и спермы.

Хаяси, который представил разработку на Третьем международном саммите по редактированию генома человека в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне в среду, предсказывает, что технически возможно создать жизнеспособную человеческую яйцеклетку из мужской клетки кожи в течение десятилетия. Другие предположили, что этот график был оптимистичным, учитывая, что ученым еще предстоит создать жизнеспособные человеческие яйцеклетки, выращенные в лаборатории, из женских клеток.

Ранее ученые создали мышей, у которых технически было два биологических отца, с помощью цепочки сложных шагов, включая генную инженерию. Тем не менее, это первый случай, когда жизнеспособные яйцеклетки были выращены из мужских клеток, и это знаменует значительный прогресс. В настоящее время команда Хаяши пытается повторить это достижение с человеческими клетками, хотя для использования выращенных в лаборатории яйцеклеток в клинических целях могут возникнуть серьезные препятствия, в том числе установление их безопасности.

“Чисто с точки зрения технологии, это будет возможно [у людей] даже через 10 лет”, - сказал он, добавив, что он лично был бы сторонником клинического применения технологии, позволяющей двум мужчинам иметь ребенка, если будет доказано, что это безопасно.

“Я не знаю, будут ли они доступны для размножения”, - сказал он. “Это вопрос не только для научной программы, но и для [общества]”.

Метод также может быть применен для лечения тяжелых форм бесплодия, в том числе женщин с синдромом Тернера, у которых отсутствует или частично отсутствует одна копия Х-хромосомы, и Хаяси сказал, что это приложение стало основной мотивацией для исследования.

Другие предположили, что перенос технологии на клетки человека может оказаться сложной задачей. Для получения зрелой яйцеклетки клеткам человека требуются гораздо более длительные периоды культивирования, что может увеличить риск приобретения нежелательных генетических изменений в клетках.

Профессор Джордж Дейли, декан Гарвардской медицинской школы, назвал эту работу “увлекательной”, но добавил, что другие исследования показали, что создание выращенных в лаборатории гамет из человеческих клеток было более сложным, чем для мышиных клеток. “Мы все еще недостаточно понимаем уникальную биологию человеческого гаметогенеза, чтобы воспроизвести провокационную работу Хаяши на мышах”, - сказал он.

Исследование, которое было представлено для публикации в ведущем журнале, основывалось на последовательности сложных шагов по превращению клетки кожи, несущей комбинацию мужской хромосомы XY, в яйцеклетку с женской версией XX.

Мужские клетки кожи были перепрограммированы в состояние, подобное стволовым клеткам, для создания так называемых индуцированных плюрипотентных стволовых (iPS) клеток. Затем Y-хромосома этих клеток была удалена и заменена Х-хромосомой, “заимствованной” из другой клетки, для получения iPS-клеток с двумя идентичными Х-хромосомами.

“Хитрость этого, самая большая хитрость, заключается в дублировании Х-хромосомы”, - сказал Хаяси. “Мы действительно пытались создать систему для дублирования Х-хромосомы”.

Наконец, клетки были выращены в органоиде яичника, системе культивирования, разработанной для воспроизведения условий внутри яичника мыши. Когда яйцеклетки были оплодотворены нормальной спермой, ученые получили около 600 эмбрионов, которые были имплантированы суррогатным мышам, в результате чего родилось семь мышат. Эффективность около 1% была ниже, чем эффективность, достигнутая с обычными яйцеклетками женского происхождения, где около 5% эмбрионов продолжали производить живорождение.

Мышата-детеныши оказались здоровыми, имели нормальную продолжительность жизни и имели потомство во взрослом возрасте. “Они выглядят нормально, они выглядят нормально, они становятся отцами”, - сказал Хаяси.

Сейчас он и его коллеги пытаются воспроизвести создание яйцеклеток, выращенных в лаборатории, с использованием человеческих клеток.

Профессор Амандер Кларк, который работает над выращенными в лаборатории гаметами в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, сказал, что перевод работы на человеческие клетки был бы “огромным скачком”, потому что ученым еще предстоит создать выращенные в лаборатории человеческие яйцеклетки из женских клеток.

Ученые создали предшественников человеческих яйцеклеток, но до сих пор клетки прекращали развиваться до момента мейоза, критического этапа клеточного деления, необходимого для развития зрелых яйцеклеток и сперматозоидов. “На данный момент мы находимся в этом узком месте”, - сказала она. “Следующие шаги - это инженерная задача. Но на это может уйти 10 или 20 лет ”.

© 2023 Guardian News & Media Limited or its affiliated companies. All rights reserved. (modern)