Ученые клонировали мышь из капли крови
Впервые в истории ученые из Японии смогли клонировать мышь, используя только одну каплю крови, взятую из ее хвоста. Этот успех очень важен для науки, потому что он позволит ученым сохранять штаммы в лабораторных мышах для изучения человеческих болезней, сообщает BBC News.
Согласно результатам исследования, опубликованным в выпуске онлайн-журнала Biology of Reproduction, клонированная женская особь оказалась пригодна к спариванию естественным путем и прожила полноценную для лабораторной мыши жизнь продолжительностью в 23 месяца. Эксперимент провели исследователи из Центра биоресурсов RIKEN в Цукуба, Япония.
С 1996 года, с момента рождения овечки Долли – первого в мире успешного эксперимента по клонированию животного, способного к репродукции, – и до настоящего времени было клонировано около 20 различных видов млекопитающих.
Генетически модифицированные мыши широко используются в изучении таких болезней, как тревожное расстройство, рак, ожирение, зависимость от алкоголя или наркотиков и многих других, и часто ученые тратят годы на выведение штамма с определенными генетическими особенностями заболеваний для дальнейшего их изучения.
Но иногда единственная выведенная в ходе такой работы мышь с уникальной мутацией гена производит потомство, неспособное к репродукции.
Сохраним мышей… Клонированием
Существует два способа сохранить ценный штамм лабораторных мышей. Если осталась хотя бы одна особь мужского пола со здоровой спермой, то исследователи используют метод ЭКО (его еще называют интрацитоплазматической инъекцией сперматозоида – ИКСИ), где один сперматозоид вводится непосредственно в яйцеклетку. Этот способ наиболее распространен.
Но если остались только женские особи или в наличии нет здоровой спермы, то исследователи используют метод клонирования, называемый переносом ядра соматической клетки.
При использовании этого метода ядро яйцеклетки хозяина удаляется и заменяется ядром соматической клетки донора – любой клетки организма, не являющейся половой. Таким образом, когда яйцеклетка начнет расти, в ней будет содержаться уже генетический код донора.
Яйцеклетку с донорским ядром вводят в организм хозяина и воздействуют на нее электрическим током, чтобы она начала делиться.
При клонировании овечки Долли как раз была использована ранняя версия этого метода. С тех пор технология совершенствовалась в лабораториях по всему миру. Однако это не дешевый процесс, и он занимает достаточно много времени, поэтому сегодня перед учеными стоит задача повысить вероятность производства жизнеспособного потомства.
Исследователям из Центра биоресурсов RIKEN в Японии удалось повысить процент успеха в производстве такого потомства от стандартных 3 до 10 в первом поколении клонов и до 14 – в последующих поколениях.
Важно правильно выбрать соматические клетки для такого клонирования. В настоящее время ученые предпочитают использовать Cumulus клетки. Однако их нелегко получить, не навредив при этом мыши-донору.
Команда исследователей из RIKEN решила найти альтернативный способ. Ученые посчитали, что следует отдельно изучить легкодоступные белые кровяные клетки в периферической крови – например, в хвосте мыши, сообщается в Medical News Today.
В ходе недавно проведенного эксперимента исследователи использовали несколько типов белых кровяных клеток, чтобы выяснить, какие из них будут наиболее жизнеспособными.
При использовании ядер лимфоцитов от мыши-донора лишь 1,7% эмбрионов стали детенышами. Примерно такого итога и ожидали, потому что лимфоциты обладают малыми размерами и их нелегко изъять из пробы крови.
Наилучшие результаты ученые получили при использовании самых крупных кровяных клеток – лейкоцитов, гранулоцитов и моноцитов. 2,1% из таких эмбрионов стали детенышами, при использовании Cumulus клеток получается близкий к этому результат – 2,7%.
Хотя полученные результаты чуть-чуть недотянули до результата Cumulus клеток, проведенное исследование впервые показало, что можно производить генетические копии с помощью ядер клеток, полученных из периферической крови живых мышей-доноров.
Открытие указало ученым на новый способ производства клонов с возможностью быстрого клонирования сразу после изъятия клетки и с минимальным риском для донора. Этот способ поможет ученым сохранять важные генетические штаммы, которые невозможно сохранить иначе.
Ученые так описывают результаты своего исследования: «Новая технология поможет сохранить вид, если его представители утратят способность к репродукции, или на планете останется последнее из своего рода животное, обладающее бесценным генетическим ресурсом».
Исследователи также надеются дальше развивать успех с использованием этого источника соматических клеток. Они заметили, что эмбрионы из гранулоцитов развиваются с гораздо более высокой скоростью, чем эмбрионы из лимфоцитов и клеток Cumulus, и планируют дальнейшее изучение в данном направлении.
Человек не первым научился соматическому клонированию: первой была природа, как и в других сферах науки. Изучение соматического клонирования в природе уже дало первые интересные результаты. Например, в 2011 году ученые сообщили, что морские организмы, которые размножаются бесполым путем при помощи соматического клонирования, способны «откладывать» старение и обладают исключительно крепким здоровьем.