Улучшенный метод создания генетически модифицированных животных с использованием гаплоидных стволовых клеток
Исследователи, сообщающие в выпуске журнала Cell от 27 апреля, разработали новый и улучшенный метод получения генетически модифицированных животных для научных исследований. Метод основан на использовании гаплоидных эмбриональных стволовых клеток (haESCs) вместо сперматозоидов для искусственного оплодотворения незрелых яйцеклеток. Эти стволовые клетки похожи на сперматозоиды тем, что несут генетический материал только от мыши-"отца".
Это достижение не только упростит создание генетически модифицированных мышей, но и может позволить модифицировать животных, которые недоступны для современных методов. Техника в перспективе может быть использована во вспомогательной репродукции человека для пар с генетическими заболеваниями.
Проблема текущих методов
Текущая процедура получения генетически модифицированных животных, по словам Цзиньсона Ли из Шанхайского института биологических наук, "утомительна и очень неэффективна". Она основана на диплоидных эмбриональных стволовых клетках (с двумя наборами хромосом), которые вводят в бластоцисты для получения химерных животных. Передача модификаций потомству — медленный и случайный процесс.
Новый подход
Цзиньсон Ли, Го-Лян Сюй и их коллеги нашли способ получения гаплоидных эмбриональных стволовых клеток (haESCs), которые можно использовать вместо сперматозоидов. Эти специализированные клетки создают путем:
- Удаления ядра из незрелых яйцеклеток (ооцитов).
- Введения в них сперматозоида.
Полученные haESCs частично сохраняют химические модификации, характерные для отцовской линии, что позволяет успешно использовать их вместо спермы.
Результаты
Исследователям удалось получить живых мышей с генетическими признаками, перенесенными haESCs. Этих животных они называют "полуклонированными мышами", и они развились в фертильных взрослых особей.
Перспективы
- Генетика животных: Метод открывает новые возможности для создания генетически модифицированных животных, включая приматов (например, обезьян), которые ранее были недоступны из-за невозможности получения химер.
- Медицина человека: Хотя на данный момент haESCs явно хуже сперматозоидов для ЭКО, в будущем подобная техника потенциально может использоваться для коррекции генетических заболеваний в половых клетках человека, чтобы у родителей родился здоровый ребенок.
Следующая задача — улучшить "сперматозоидоподобные" свойства haESCs, оптимизировав их состав, не нарушая других функций.