Мышь от двух отцов впервые дожила до взрослого возраста
Ученым впервые удалось вырастить до зрелого возраста мышей, рожденных от двух отцов. Эксперимент, описанный в журнале Cell Stem Cell, потребовал настолько глубокой генетической модификации, что никогда не может быть повторен на людях.
Прорыв
Это не первые млекопитающие с однополыми родителями — мыши с двумя матерями были впервые созданы в 2004 году, и хотя были необычно маленькими, прожили они даже дольше обычных. Осуществить рождение животных с двумя отцами оказалось сложнее.
Тем не менее, в 2018 году группа под руководством Чжи-куна Ли из Института зоологии Китайской академии наук сообщила о появлении на свет 12 мышей от двух отцов. Однако они родились больными и ни одна из них не дожила до зрелости. Теперь та же группа сумела создать таких мышей, которые сумели достичь взрослого возраста, хотя они не могут иметь собственного потомства и ни одна из них не прожила так долго, как обычно.
Эти исследователи, возможно, не единственные, кому это удалось. В 2023 году группа ученых из Японии объявила о рождении семи, по всей видимости, здоровых мышей от двух отцов — но неизвестно, дожили ли они до взрослого возраста.
«Кулинарная книга» генов и межполовая борьба
Главное препятствие однополому размножению млекопитающих — импринтинг. Это механизм включения/выключения гена в зависимости от того, от какого родителя он унаследован. В основе его — добавление химических меток к ДНК. Если представить геном как кулинарную книгу, то они похожи на липкие стикеры, на которых написано: «Не готовьте по этому рецепту». Эпигенетические метки добавляются и удаляются, не меняя самих генов.
Этот процесс происходит в сперме и яйцеклетке. Однако, что важно, гены, которые отключаются в мужских половых клетках, отличаются от тех, что деактивированы в женских. Поэтому если просто создать эмбрион на основе генов двух самцов или двух самок — он не будет нормально развиваться.
Считается, что это импринтинг — результат эволюционной битвы между полами. Самцы отключают гены, которые ограничивают рост их потомства, чтобы обеспечить максимальное размножение. Однако потомство, которое становится слишком крупным до рождения, может навредить самке. Поэтому самки, в свою очередь, отключают гены, которые способствуют усиленному росту плода, чтобы защитить себя от негативных последствий, таких как осложнения при беременности или родах. Имитация женской модели в импринтинге требует больших изменений, поэтому получение потомства от двух отцов сложнее, нежели от двух матерей.
Два подхода
Кацухико Хаяши из Университета Кюсю в Японии добился этого, найдя мужские клетки, которые естественным образом утратили Y-хромосому, и сгенерировав из них яйцеклетки, а затем оплодотворив их спермой.
Ли пошел более радикальным путем: он провел генетическую модификацию, отключившую гены, которые обычно подвергаются импринтингу — что сравнимо с вырыванием страниц с ненужными рецептами вместо приклеивания к ним стикеров.
Для того чтобы от двух отцов рождались жизнеспособные мыши, потребовалось отключение 20 генов (по сравнению с тремя у мышей с двумя матерями) — и даже этого оказалось недостаточно.
А что насчет людей?
«В настоящее время невозможно представить, как перенести подход [Ли] по созданию потомства от двух отцов с мышей на людей», — прокомментировал нейробиолог Кристоф Галише из Sainsbury Wellcome Centre в Великобритании.
Однако, по его словам, результаты все равно остаются ценными. Во-первых, они подтверждают, что импринтинг — это результат «противостояния» между полами. Во-вторых, оказалось, что мыши от двух самцов растут быстрее и отличаются аномалиями, связанными с чрезмерным увеличением органов.
Если двое мужчин хотят родить общего ребенка с помощью суррогатной матери, метод Хаяши может быть более подходящим, поскольку не требует генетической модификации. Но ключевые его этапы пока невозможны на людях, поэтому до создания детей с двумя генетическими отцами еще очень и очень далеко.
