Причина увеличенных плацент при клонировании найдена спустя два десятилетия

Исследователи из RIKEN обнаружили одну из причин, по которой метод клонирования животных часто приводит к увеличению плацент и, как следствие, к неудачным родам. Это открытие поможет повысить успешность метода и пролить свет на лечение бесплодия у людей.

Метод соматического переноса ядра (SCNT) стал известен в 1997 году с появлением овцы Долли. Он заключается в замене ядра яйцеклетки на ядро обычной соматической клетки животного-донора с последующей имплантацией эмбриона суррогатной матери. SCNT — мощный инструмент для фундаментальных исследований, медицины, сельского хозяйства и экологии.

Однако, несмотря на прогресс, уровень успешных родов при SCNT всё ещё значительно ниже, чем при естественном оплодотворении. Одна из причин — аномально большие плаценты, что часто приводит к осложнениям в развитии. Причина этого оставалась загадкой более 20 лет.

Команда Кимико Иноуэ и Ацуо Огуры из RIKEN BioResource Research Center обнаружила, что одной из главных причин увеличения плацент при SCNT у мышей является сверхэкспрессия крупнейших импринтированных микроРНК-кластеров. Коррекция этого нарушения позволила удвоить уровень успешных родов.

Процесс геномного импринтинга регулирует раннее развитие млекопитающих, включая и выключая определённые гены по мере роста эмбриона и плаценты. Это может приводить к экспрессии генов только от одного из родителей, что зависит от эпигенетических меток. Исследователи выяснили, что отсутствие правильного геномного импринтинга, основанного на эпигенетической метке метилировании гистона, во многом объясняет аномальный размер плацент при SCNT.

«ДНК-метилирование — основная эпигенетическая метка, управляющая этой системой экспрессии, — говорит Кимико Иноуэ. — Однако импринтинг, специфичный для плаценты, регулируется триметилированием по лизину 27 гистона H3, и это подавляет экспрессию материнского гена».

Учёные не ожидали, что причиной окажется микроРНК, не кодирующая белки. «Я была удивлена, обнаружив, что главной причиной увеличенных плацент при SCNT является некодирующая микроРНК, а не белок-кодирующий ген», — отмечает Иноуэ.

Исследование имеет значение за пределами SCNT. «Мы показали, что некодирующая микроРНК играет важнейшую роль в здоровом развитии плаценты. Я ожидаю, что это поможет нам понять патологии плаценты и разработать генетические маркеры для вспомогательных репродуктивных технологий у людей», — заключает Иноуэ.