Сохранение генетического разнообразия крупного рогатого скота с помощью стволовых клеток
Исследователи получили грант в $500,000 от Министерства сельского хозяйства США на разработку системы, основанной на индуцированных плюрипотентных стволовых клетках (iPSC), для сохранения глобального генетического разнообразия коров в криохранилищах.
Проблема: сокращение генетического разнообразия
- Существующие репозитории хранят только сперму, которая является ограниченным ресурсом и содержит лишь половину генома.
- Широкое использование искусственного осеменения спермой немногих быков популярных пород (голштинской, джерсейской) ведёт к генетическому обеднению мирового поголовья.
- Это уже вызывает проблемы: бесплодие, снижение оплодотворяемости, сокращение лактационных циклов и падение надоев.
- Исчезают местные породы Азии и Африки, скрещиваемые для повышения удоев, но обладающие ценными признаками (например, устойчивость к засухе у западноафриканских анколе).
Решение: технология на основе стволовых клеток
Новый метод позволяет получать iPSC из зрелых соматических клеток животного любого возраста и пола, без использования эмбрионов. Эти клетки можно репрограммировать в первичные половые клетки.
Грант будет направлен на:
- Определение видоспецифичных факторов роста для бычьих стволовых клеток.
- Отказ от использования вирусов в протоколе (чтобы избежать нежелательных мутаций).
Перспективы применения
- Долгосрочное хранение: iPSC можно неограниченно хранить в замороженном виде, аналогично семенам растений.
- Неисчерпаемый ресурс: Клетки можно размножать in vitro в лаборатории.
- Восстановление поголовья: При необходимости клетки размораживают, индуцируют образование эмбрионов и имплантируют коровам для вынашивания.
- Безопасность питания: Технология может стать ключевым инструментом для быстрого создания стад в условиях будущего дефицита продовольствия.
Как отмечает руководитель исследования Вимал Селварадж: «Хотя сейчас клонирование не слишком популярно, мы можем достичь точки, когда спрос на продовольствие будет настолько велик, что нам придётся полагаться на него как на быстрый и эффективный способ развития стад».