Клонована макака резус пережила свій другий день народження, що є безпрецедентною тривалістю життя поміж клонів цього виду. Покращити технологію клонування вдалося завдяки тому, що китайські науковці виявили й усунули патології у плаценті плода, які відіграють роль у підвищеній смертності клонів. З новою технологією вчені сподіваються зробити клонування приматів ефективнішим, що вдосконалить дослідження хвороб і випробування ліків на тваринах. Дослідження опублікували у журналі Nature Communications.
Клонований макака резус. Zhaodi Liao et al. / Nature Communications, 2024
Що не так із клонуваннями приматів?
Дослідники вже навчилися клонувати різні види ссавців, включно з вівцями, першою з яких була Доллі, та крабоїдними макаками. В основі процесу — технологія пересадки ядер соматичних клітин. Для цього беруть ядро із соматичної, не статевої клітини, яка містить усю генетичну інформацію організму, та замінюють ним ядро у яйцеклітині, яка має лише половину генетичної інформації організму до злиття зі сперматозоїдом. У результаті яйцеклітина починає ділитися, як запліднена, але утворюючи зародок з ДНК однієї тварини-донора. Однак у процесі все ще велика кількість тварин, до 99 відсотків, гине на етапі внутрішньоутробного розвитку або ж майже одразу після народження. Що стосується макак резус (Macaca mulatta), які часто використовуються у дослідженнях людських хвороб і ліків, то дотепер був відомий лише один випадок народження клону, але й він помер у перший день життя.
Щоб зрозуміти, що не так із розвитком клонів, науковці Китайської академії наук з колегами провели порівняльний аналіз ембріонів макак резус, отриманих екстракорпоральним заплідненням та пересадкою ядер соматичних клітин.
Як покращили ефективність клонування?
Порівняння виявило порушення у можливості клітин самого ембріона та його плаценти зчитувати генетичну інформацію. Серед іншого це проявилося у збільшених розмірах та дефектах форми плаценти клонованих макак, що розвивалися в утробі сурогатних матерів. Тому науковці спробували посприяти доступності генетичної інформації, втрутившись у роботу генів, та замінити плаценту клонованих ембріонів на здоровий варіант. Останнє зробили заміною в ембріонів трофобласта — зовнішніх клітин кількаденного ембріона бластоциста, з яких розвивається плацента. На стадії бластоцисти вчені взяли внутрішню клітинну масу ембріона та перенесли її у бластоцисту, отриману шляхом запліднення «у пробірці» та позбавлену власної внутрішньої маси клітин. Таким чином клоновані зародки отримали трофобласт від зародків, що утворилися заплідненням.
З 11 таких реконструйованих ембріонів, що їх імплантували семи самкам, прижилися лише троє — двоє з них в одній матці. Проте двійнята загинули на 106 дні внутрішньоутробного розвитку, тоді як третій клон, самець, народився здоровим. На час написання авторами статті клонований макака залишався живим вже протягом більш ніж двох років.
Науковці вважають, що їхнє вдосконалення не лише допоможе ефективніше вирощувати клонів приматів, а й може посприяти розробленню нової терапії безпліддя, спричиненого порушенням формування плаценти та імплантації зародка.
- Раніше корейські науковці повідомили, що їм вдалося успішно клонувати лабрадорів, у яких генетичним редагуванням зменшили ризик хвороби суглобів.