Клонирование мышей из сублимированных клеток: новый подход для сохранения видов

Японские ученые успешно клонировали мышей, используя сублимированные (лиофилизированные) клетки. Эта методика, по их мнению, в будущем может помочь в сохранении видов и решить проблемы современных методов криоконсервации биоматериалов.

Проблема сохранения биоразнообразия

ООН предупреждает об ускорении темпов вымирания видов: не менее миллиона видов могут исчезнуть из-за антропогенных факторов, включая изменение климата. По всему миру создаются банки биоматериалов исчезающих видов для их возможного будущего клонирования. Однако текущие методы имеют недостатки:

• Образцы обычно криоконсервируют в жидком азоте или при сверхнизких температурах, что дорого и уязвимо к сбоям электропитания.
• Часто используются половые клетки (сперматозоиды и яйцеклетки), которые сложно или невозможно получить от старых или бесплодных животных.

Суть нового метода

Ученые из Университета Яманаси исследовали возможность использования соматических клеток (любых клеток, кроме половых) после их сублимационной сушки. Они экспериментировали с двумя типами мышиных клеток. Несмотря на то, что лиофилизация убивала клетки и наносила значительные повреждения ДНК, из них удалось получить клонированные бластоцисты (шарик клеток, развивающийся в эмбрион).

Из этих бластоцист ученые выделили линии стволовых клеток и создали 75 клонированных мышей.

• Одна из мышей прожила 1 год и 9 месяцев.
• Клонированных самок и самцов успешно скрестили с обычными мышами и получили здоровое потомство.

Текущие ограничения и перспективы

Эффективность метода пока низка:

• Успешность клонирования из клеток, хранившихся в жидком азоте: 2–5%.
• Успешность метода сублимационной сушки: всего 0,02%.

Также были отмечены аномалии: клонированные мыши давали меньше потомства, а одна из линий стволовых клеток, полученных из клеток самца, производила только самок.

Терухико Вакаяма, профессор Университета Яманаси и соавтор исследования (Nature Communications), считает эти проблемы решаемыми: «Мы полагаем, что в будущем сможем уменьшить количество аномалий и повысить рождаемость, подобрав защитные агенты для лиофилизации и улучшив методы сушки».

Значение для биоархивирования

Метод вряд ли полностью заменит криоконсервацию, но представляет собой «очень важный прогресс для ученых, занимающихся сохранением угрожаемого биоразнообразия», — отмечает Саймон Клулоу из Университета Канберры.

Ключевое преимущество — устойчивость и потенциальная дешевизна. Клетки хранили при -30 °C, но в предыдущих работах команда показала, что сублимированная сперма мышей может храниться не менее года при комнатной температуре, и предполагает, что соматические клетки также будут устойчивы.

Терухико Вакаяма: «Эта техника может в конечном итоге позволить дешево и безопасно хранить генетические ресурсы со всего мира».

Работа основана на многолетних исследованиях команды в области клонирования и лиофилизации. В одном из недавних проектов сублимированная сперма мышей, хранившаяся 6 лет на Международной космической станции, после возвращения на Землю дала здоровое потомство.