ЖизньДве мамы: Как у однополой пары мышей родилось потомство

Дмитрий Куркин

Китайская команда учёных смогла добиться появления здорового потомства у однополой пары мышей. Эксперимент по изменению генетического кода проводился с участием пары самцов и пары самок. Мыши, у которых были только отцовские гены, умерли через двое суток после рождения, в то время как мыши, родившиеся с ДНК двух матерей, чувствуют себя хорошо и на вид не отличаются от обычных особей своего вида — они даже успели дать потомство.

Это событие называют прорывом в генной инженерии: до сих пор млекопитающие были способны размножаться только при участии генетического материала от самцов и самок — эта комбинация была обязательной. Представители других классов животных — в том числе рыбы, рептилии и амфибии — могут производить потомство без участия другого партнёра, однако в мире млекопитающих действовало незыблемое правило импринтинга.

Биологический феномен импринтинга до конца не исследован, но в целом принято считать его своего рода соревнованием двух ДНК, материнской и отцовской, за то, чьи гены получит отпрыск. В результате этого процесса часть генетического кода потомство наследует от самок, другую часть — от самцов, а неиспользованные гены в каждой из цепочек «выключаются» естественными химическими «глушителями». В случае смешивания генов однополых родителей обычно происходит сбой из-за того, что одни и те же цепочки ДНК остаются либо одновременно «включёнными», либо одновременно «выключенными». Это приводит к генетическим отклонениям уже на стадии развития плода и — чаще всего — к выкидышу.

Можно ли умышленно отредактировать ДНК так, чтобы гены «включались» и «выключались» правильным образом и составили полноценную комбинацию, которая обеспечит рождение здорового потомство? Этим вопросом и задались китайские исследователи — и получили на него отчасти положительный ответ. Сперва им понадобилось выявить те области ДНК, которые отвечают за импринтинг, и удалить их так, чтобы не повредить остальные жизненно важные области. Для этой ювелирной операции была применена технология CRISPR/Cas9, позволяющая редактировать генетические цепочки. В обоих экспериментах учёные создали из стволовых клеток мышей гаплоидные (содержащие половинный набор хромосом) клетки, одни из которых средствами генетического редактирования превратили в «псевдосперму», другие — в имитацию яйцеклеток.

В случае мышей-самцов отредактировать гаплоидную клетку оказалось значительно сложнее: для этого пришлось удалять семь генетических областей вместо трёх (как в случае с парой самок), и даже этого было недостаточно, судя по тому, что эксперимент на самцах окончился неудачей. «Быстрая смерть потомства [двух самцов] свидетельствует о том, что на пути репродукции и развития всё ещё остаются неизвестные барьеры, — говорит один из авторов исследования, доктор Ху Баоян. — Успешное воспроизводство потомства от двух самцов случается очень редко, мы наблюдаем его только у отдельных видов рыб и только в лабораторных условиях».

Эксперимент с ДНК двух самок оказался гораздо более успешным: из двухсот десяти полученных эмбрионов живыми родились двадцать девять, из них семь в свою очередь смогли дать потомство (уже без вмешательства генетиков, привычным для мышей способом).

Говорит ли это о том, что репродуктивные технологии в шаге от того, чтобы позволить однополым родителям заводить на сто процентов «своих» (с биологической точки зрения) детей? Не стоит спешить с выводами. Китайские учёные проделали выдающуюся работу, но задачу перейти от мышей к людям они перед собой не ставят. К тому же, как отмечает доктор Чжан И из Гарвардской медицинской школы, такой переход «по меньшей мере в десять раз сложнее».

Это мнение разделяют многие комментаторы из научного мира. Они сходятся на том, что разработка генетического редактирования для человеческих генов займёт куда больше времени и в ближайшей перспективе не выглядит реальной. В том числе и по этическим соображениям: хотя мыши, рождённые от двух матерей, выглядят здоровыми, генетические аномалии как у них, так и у их потомства могут проявиться намного позднее. В случае с людьми учёные просто не могут позволить себе такой риск. «В таких вещах для меня важен в первую очередь вопрос безопасности», — говорит юрист Соня Сутер, профессор биоэтики в Университете Джорджа Вашингтона.

«Создать таким образом человеческого ребёнка выглядит немыслимой задачей», — заявляет Кристоф Галише, учёный Института Фрэнсиса Крика в Лондоне, вместе с тем отмечая, что «авторы [исследования] сделали крайне важный шаг в изучении того, почему млекопитающие могут размножаться только половым путём».

фотографии: Africa Studio — stock.adobe.com