Ученые вывели мышей от двух самцов, создав яйцеклетки из мужских клеток

Ученые вывели мышей от двух биологических самцов, создав яйцеклетки из мужских клеток. Это открывает невиданные прежде возможности для размножения.

Научный прогресс в этом направлении может открыть путь к лечению тяжелых форм бесплодия, а однополым парам даст вожделенную возможность завести общих биологических детей.

«Это первый случай создания здоровых яйцеклеток млекопитающих из мужских клеток», — объяснил руководитель проекта Кацухико Хаяси из японского Университета Кюсю, прославленный на весь мир первопроходец в выращивании в лабораторных условиях яйцеклеток и сперматозоидов.

В среду Хаяси представил свою работу на Третьем международном симпозиуме по редактированию генома человека в лондонском Институте Фрэнсиса Крика. Он предсказывает, что создать жизнеспособную человеческую яйцеклетку из мужской клетки кожи станет технически возможно уже в течение десятилетия. Другие же сочли это чрезмерным оптимизмом, поскольку пока не созданы даже жизнеспособные человеческие яйцеклетки из женских клеток.

Ранее ученые уже создавали мышей, у которых технически было два биологических отца, с помощью целой цепочки сложных манипуляций, включая генную инженерию. Однако жизнеспособные яйцеклетки из мужских клеток удалось создать впервые, и это —настоящий научный прорыв. Сегодня команда Хаяси пытается воспроизвести его уже с человеческими клетками, хотя применение выращенных в лаборатории яйцеклеток в клинических целях сопряжено с рядом препон, включая вопросы безопасности.

«Чисто технологически это будет возможно на людях уже через десять лет», — отметил Хаяси, добавив, что сам он — сторонник безопасного использования этого метода в клинических условиях, чтобы пара мужчин смогла обзавестись потомством.

«Но я не поручусь, что они будут доступны для размножения, — сказал он. — Это вопрос не только к науке, но и к обществу».

Этим же методом также можно будет лечить тяжелые формы бесплодия, в том числе синдром Тернера у женщин с полностью или частично отсутствующей копией Х-хромосомы. Хаяси сказал, что именно это стало лейтмотивом исследования.

Другие же предположили, что перенести этот метод на клетки человека будет непросто. Человеческая яйцеклетка в искусственных условиях вызревает гораздо дольше, поэтому риск нежелательных генетических изменений возрастает.

Декан Гарвардской медицинской школы профессор Джордж Дэли назвал проделанную научную работу «потрясающей», но отметил со ссылкой на другие исследования, что выращивать в лабораторных условиях половые клетки человека сложнее, чем мышиные. «Мы еще не до конца разобрались в уникальной биологии человеческого гаметогенеза, чтобы пытаться воспроизвести провокационную работу Хаяси на людях», — подчеркнул Дэли.

Исследование, представленное к публикации в одном из ведущих журналов, включает в себя сложную последовательность шагов по трансформации клетки кожи с мужским набором хромосом XY в яйцеклетку с женским набором XX.

Мужские клетки кожи удалось «перепрограммировать» в состояние, подобное стволовым — при этом получились так называемые индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (iPS). Затем из них была удалена Y-хромосома и заменена Х-хромосомой, «заимствованной» из другой клетки — получились iPS-клетки с двумя идентичными Х-хромосомами.

«Главный фокус, главный трюк заключается в дублировании Х-хромосомы, — объяснил Хаяси. — Мы пытались создать целую систему для дублирования Х-хромосом».

Наконец, клетки выращивали в системе, воспроизводящей мышиные яичники. Когда яйцеклетки были оплодотворены здоровыми сперматозоидами, ученые получили около 600 эмбрионов, которые затем вживили суррогатным мышам, в результате чего родилось семеро детенышей. Эффективность порядка 1% оказалась ниже, чем у нормальных яйцеклеток, где живое потомство получается примерно из 5% эмбрионов.

Мышата оказались здоровыми, имели нормальную продолжительность жизни и во взрослом возрасте дали потомство. «Они выглядят нормально, нормально растут и сами дают потомство», — сказал Хаяси.

Сейчас они с коллегами пытаются воспроизвести процесс выращивания уже с человеческими яйцеклетками.

Профессор Амандер Кларк из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе, специалист по в выращенным в лабораторных условиях гаметам, сказала, что перенос метода на человеческие клетки станет «огромным скачком», поскольку создать лабораторным способом человеческие яйцеклетки из женских клеток ученым еще лишь предстоит.

Ученые уже создали предшественников человеческих яйцеклеток, но пока что клетки переставали развиваться до наступления мейоза, ключевого этапа клеточного деления, необходимого для развития зрелых яйцеклеток и сперматозоидов. «Нам предстоит как-то обойти это узкое место, — сказала она. — Следующие шаги — это своего рода инженерная задача. И на ее решение уйдет от десяти до двадцати лет».