Прорыв в стволовых клетках может сохранить разнообразие пород скота

Импорт спермы голштинских быков в Индию в 1990-х для скрещивания с местной породой сахивал дал первое поколение коров с лучшими чертами обеих пород: высокой молочной продуктивностью голштинов и устойчивостью сахивалов к болезням и экстремальным условиям. Однако через несколько поколений, с увеличением доли генов голштинов, коровы стали чаще болеть маститом и паразитарными инфекциями, что привело к банкротству фермы через 10 лет.

Проблема утраты генетического разнообразия

Сосредоточенность животноводства на продуктивности привела к резкому сокращению генетического разнообразия. Например, 99% голштинского скота в США происходят всего от двух быков 1960-х годов рождения. По данным ООН, почти 100 пород скота вымерли в период с 2000 по 2014 год, а 17% мировых пород находятся под угрозой исчезновения. Это создаёт серьёзные риски в условиях изменения климата и распространения новых болезней.

Решение: банк стволовых клеток

Лаборатория Вимала Селвараджа (Vimal Selvaraj) из Корнеллского университета совершила прорыв в долгосрочном хранении и воспроизводстве стволовых клеток крупного рогатого скота (Biology Open, 1 ноября). Эти клетки в будущем можно будет использовать для клонирования исчезнувших или сильно гибридизированных пород.

Преимущества перед криоконсервацией спермы

Хотя 64 страны, включая США, создали геномные банки, основанные преимущественно на замороженной сперме быков, этот метод имеет ограничения. Сперма — конечный ресурс и содержит лишь половину генома, требуя для воспроизводства живую корову. Стволовые клетки сохраняют полный геном, способны к самообновлению и, теоретически, являются неисчерпаемым источником для восстановления животного в любой момент в будущем.

Научный подход

Предыдущие попытки создать стволовые клетки коров имели смешанные результаты, так как основывались на исследованиях на мышах и людях. Команда Селвараджа секвенировала экспрессию генов примерно в 400 эмбрионах-бластоцитах коров. Используя системную биологию, они определили ключевые пути, важные для самообновления стволовых клеток, и условия, предотвращающие их дифференцировку в другие типы клеток.

Это открытие поддерживает идею создания глобального репозитория стволовых клеток скота, аналогичного Всемирному семенохранилищу, что позволит сохранить ценные генетические признаки, такие как выносливость и устойчивость к болезням, для будущих поколений.