Учени от Китай са манипулирали ембрионални стволови клетки, за да създадат лабораторни мишки с двама мъжки родители, съобщава Ройтерс.

Подобно постижение в генното инженерство – но по друга технология, бе регистрирано вече от японски учени през 2023 г. Разликата е, че китайският екип сега е използвал редактиране на генома на мишките, докато японските учени са приложили създаване на стволови клетки от кожата на животните с минимална намеса в генома.

Част от мишките, създадени от китайския екип, са успели да доживеят до зряла възраст - макар и със значителни аномалии в развитието. 

Според учените, ако изследването бъде усъвършенствано, то може да се окаже ценно за потенциални бъдещи усилия за предотвратяване на изчезването на критично застрашени видове. Също така може да се използва в областта на регенеративната медицина, която включва заместване на тъкани или органи, увредени от болести или други фактори.

Проучването, публикувано в списание Cell Stem Cell, включва насочване на определен набор от гени, използвани при размножаването, за да се създаде потомство с двама биологично мъжки родители, а не с женски и мъжки родител. Това се нарича еднополово размножаване.

Докато за бозайниците е известно, че се размножават само по полов път, някои други гръбначни животни, включително влечуги, земноводни, птици и риби, създават потомство, използвайки еднополово размножаване. При тях се наблюдава явление, наречено партеногенеза, при което от яйцеклетка се образува ембрион без оплождане.

В новото изследване мишките са създадени чрез генетично редактиране на миши ембрионални стволови клетки, насочено към клас специфични за бозайниците гени, известни като импринтирани гени, които са около 200, казват изследователите.

Стволовите клетки са клетки, които могат да се развиват в различни телесни тъкани. Ембрионалните стволови клетки, налични в ранните стадии на ембриона, имат способността да се развиват във всички видове клетки на плода.

Изследователите заявиха, че са модифицирали 20 от импринтираните гени и са използвали технология за клониране, за да създадат двуполовите мишки.

„По принцип се смята, че импринтираните гени служат като „ключалка“, която пречи на бозайниците да се размножават еднополово. Тази широко приета хипотеза обаче досега не е била категорично доказана“, казва биологът Вей Ли от Китайската академия на науките, който е участвал в ръководството на изследването.

„Това е фундаментално научно изследване, фокусирано върху животински модели. Не се планира този тип експерименти да се разпространят върху хора“, добави той.

Изследователите са създали 1081 ембриона. От тях около 12% са оцелели до раждането, което е много по-малко, отколкото обикновено се случва.

Родили са се общо 84 мъжки и 50 женски мишлета. Повече от половината от тях умрели, преди да достигнат зряла възраст. Всички достигнали до зряла възраст имали дефекти в развитието, съкратена продължителността на живота и били безплодни.

„Мишките от двама бащи имаха нарушения в развитието, включително черепно-лицеви деформации, при които съотношението между широчината и дължината на лицето им беше по-голямо в сравнение с нормалните мишки. Те също така изпитваха затруднения при сученето“, казва биологът и съавтор на изследването Гуан Чжън Ло от университета „Сун Ятсен“.

Изследователите обаче са измислили начин за значително облекчаване на тези два дефекта чрез инактивиране на специфичен ген за развитие.

„Въпреки това, мишките все още проявяваха поведенчески аномалии и бяха стерилни – навярно поради прекомерни модификации на импринтираните гени“, добави Ло.

Това е най-новото изследване, свързано с лабораторни мишки от двама бащи, но преди него има други подобни постижения.

Екип от учени, ръководен от биолога по развитие Кацухико Хаяши от Университета в Осака, Япония, използва различна техника в изследване, публикувано през 2023 г., за да създаде мишки от двама бащи чрез превръщане на кожни клетки в т.нар. индуцирани плурипотентни стволови клетки, които могат да се развият във всеки тип клетки.

„Основната разлика между тяхната работа и нашата - каза Хаяши за новото изследване, се състои в начина и степента на редактиране на генома за създаване на потомство.“

Хаяши поясни, че методът на неговия екип не включва редактиране на генома, освен в малка степен, и всички мишлета, получени чрез тази техника, са израснали във възрастни без преждевременна смърт.

„Въпреки това този доклад има значителен принос за по-задълбоченото разбиране на функцията на геномния импринтинг в развитието на бозайниците и репродуктивните технологии“, каза Хаяши.