Ізраїльські дослідники виростили стовбурові клітини з чоловічим та жіночим набором статевих хромосом, які походять від однієї людини. Такі клітини є генетично ідентичними, за винятком статевих хромосом, що дозволить використати їх при вивченні генетично спричинених статевих відмінностей, зокрема у розвитку захворювань та реакцій на медикаменти. Дослідження опубліковане в журналі Stem Cell Report.
Хромосоми Х та Y. Science Photo Library
Яка мета цього дослідження?
Численні дослідження показували, що чоловіки й жінки мають різну схильність до окремих захворювань, а крім того, по-різному реагують на однакові лікарські препарати. Значна частина цих відмінностей пояснюється гормонами, але іншим важливим чинником є ефект статевих хромосом. А проте, щоб визначити, який внесок робить статева хромосома в схильність до хвороб і реакції на медикаменти, вченим потрібно зібрати вибірку генетично ідентичних близнюків, за винятком того, що один із них має бути чоловічої статі, інший — жіночої, що неможливо.
Однак науковці Єврейського університету знайшли компромісне рішення, створивши абсолютно ідентичні стовбурові клітини, із яких одні мали чоловічий набір статевих хромосом (XY), а інші — жіночий (XX). Із них можна виростити різні клітини й тканини організму, визначаючи відмінності у їхньому розвитку й реакції на стимули.
Як вдалося створити такі клітини?
Донором клітин став чоловік із синдромом Клайнфельтера, за якого в клітинах чоловіків спостерігається зайва Х-хромосома. У цієї людини розлад представлений рідкісною формою, при якій одні клітини мають набір статевих хромосом XXY, інші — типовий для чоловіків XY, а решта — жіночий набір XX. Такі типи клітини у вигляді лімфоцитів вилучили із крові пацієнта та перетворили на індуковані плюрипотентні стовбурові.
Вчені перевірили придатність їхнього методу для виявлення ефекту статевих хромосом, коли отримані ними XX та XY стовбурові клітини змусили диференціюватися на лінію нервових клітин. Так вони хотіли зімітувати ранній розвиток нервової системи, коли єдиною статевою відмінністю між ембріонами є набір хромосом.
Вчені знайшли 69 по-різному експресованих генів у двох культурах клітин, при чому 71 відсоток з них активніше експресувався у «чоловічих» клітинах. Це узгоджується з попередніми дослідженнями, які виявляли, що у чоловіків при ембріональному розвитку мозку більшість по-різному експресованих генів активніші. Автори вважають, що отримані ними стовбурові клітини можуть стати доцільною моделлю для вивчення статевих відмінностей у людей.
Нещодавно вчені повністю прочитали нуклеотидну послідовність людської Y-хромосоми, завершивши секвенування людського геному.