Генетический прорыв в изучении морских ежей ускорит биомедицинские исследования
Учёные из Института океанографии Скриппса Калифорнийского университета в Сан-Диего создали линию морских ежей с полностью картированным геномом, который можно редактировать для изучения генов человека. Эти новые модельные организмы ускорят темп морских биомедицинских исследований.
Морские ежи, как плодовые мушки или лабораторные крысы, используются в исследованиях более века. Ещё до этого прорыва изучение морских ежей привело к открытию семейства белков циклинов, регулирующих деление клеток. Это знание легло в основу современных методов лечения рака и принесло первооткрывателям циклинов Нобелевскую премию.
Теперь морской биолог Амро Хамдун и его коллеги подняли исследования на новый уровень, создав линии морских ежей, которые можно использовать в качестве генетических моделей с помощью технологии редактирования генов CRISPR. Модифицированные морские ежи получены из быстрорастущего вида Lytechinus pictus (расписной морской ёж).
Результаты работы опубликованы 6 июня в журнале Development.
По словам Хамдуна, новые морские ежи могут стать новой рабочей лошадкой в морских биомедицинских исследованиях, так как их можно выращивать до взрослого состояния за 4–6 месяцев при комнатной температуре. В настоящее время многие виды морских ежей используются во всём мире для изучения происхождения болезней и влияния загрязнителей на здоровье человека и морских экосистем. Но лишь немногие из них можно выращивать в лаборатории и генетически модифицировать, как других лабораторных животных. Появление такого «генетически доступного» ежа может значительно повысить эффективность, воспроизводимость и пользу этих исследований.
«Морские ежи давно являются любимым модельным организмом морских биологов, но их изучение сдерживалось отсутствием стабильной генетики. Эта работа разрушает последний барьер. Этот генетически доступный ёж станет важным ресурсом для большого сообщества исследователей, использующих ежей в своих лабораториях», — заявил Амро Хамдун.
Исследование стало неожиданным положительным следствием пандемии COVID, которая более двух лет влияла на работу научных лабораторий по всей стране. В случае лаборатории Хамдуна у членов команды появилось чувство миссии, которое мотивировало их продолжать работу.
«Это дало нам что-то позитивное, на чём можно сосредоточиться. Команда два года интенсивно работала над устранением барьеров на пути создания генетически доступного морского ежа. Разобравшись, как внести нужные нам точные изменения, мы должны были понять, как эффективно культивировать ежей и отбирать модифицированных особей. Это настоящая заслуга самоотверженности группы, что они добились этого, несмотря на неблагоприятные обстоятельства. Мне нравится думать, что пока многие люди дома выращивали что-то интересное, например, комнатные растения или закваску для хлеба, мы тоже выращивали что-то интересное, но это было животное для биомедицинских исследований», — отметил Хамдун.