Химерная обезьяна рождается, две трети ее клеток происходят из эмбриона другой обезьяны | Наука

Команда китайских исследователей и испанский врач Мигель Анхель Эстебан объявила в этот четверг о рождении в лаборатории в Шанхае обезьяны с клетками двух разных эмбрионов обезьян. Научное сообщество называет эти гибридные организмы химерами, имея в виду мифологическому монстру с головой льва, брюхом козла и хвостом дракона. Впервые этот тип химер макак зашел так далеко. Исследователи говорят, что эти существа могут найти многообещающее применение в медицине, например, в создании животных с неврологическими заболеваниями, которые точно имитируют болезни человека, такие как болезнь Паркинсона и болезнь Альцгеймера.

Эмбрион начинается с яйцеклетки, оплодотворенной сперматозоидом. Эта единственная образовавшаяся клетка разделится и в последующие дни даст начало нескольким тотипотентным клеткам: способным создать целое животное, включая плаценту. Эти тотипотентные клетки порождают другие плюрипотентные клетки, которые все еще могут давать начало клеткам любого типа в организме — мозгу, костям, печени, мышцам — но уже не плаценте. Команда казахстанско-американских биологов Шухрат Миталипов В 2012 году он впервые добился рождения ребенка. химерные обезьяныпутем агрегации тотипотентных клеток разных эмбрионов.

Группа китайских учёных Тяньцин Ли В 2018 году он сделал еще один шаг вперед. Из единственной эмбриональной клетки ему удалось вырастить в своей лаборатории линию плюрипотентных стволовых клеток таким образом, что они продолжают размножаться бесконечно, но без дифференцировки в специализированные ткани. Команда Тяньцина Ли ввела эти лабораторные клетки в эмбрион макаки, ​​а также сумела рождение химерных обезьянно вклад инъекционного происхождения едва достигал от 0,1% до 4,5% клеток.

Доктор Мигель Анхель Эстебан из Института биомедицины и здравоохранения Гуанчжоу и его китайские коллеги сделали еще один шаг вперед. Исследователи удалили клетки из эмбрионов семидневного возраста и получили клеточные линии, способные размножаться бесконечно в лаборатории. Затем они пометили эти плюрипотентные стволовые клетки зеленый флуоресцентный белок исходящий от медузы. И в конце концов ученые ввели эти клетки в эмбрионы обезьян, которым было всего четыре дня. Двенадцать беременных самок родили шесть живых детенышей, но только у одной из новорожденных обезьян был высокий процент химеризма в мозге, сердце, почках, печени и других органах: от 21% до 92% в зависимости от ткани.

«Большой скачок — перейти от низкого вклада к проценту, при котором можно сказать: это настоящее химерическое животное», — объясняет Эстебан. Средний достигнутый результат составил 67%: две из каждых трёх ячеек. Флуоресцентный зеленый цвет можно было увидеть в глазах и на кончиках пальцев обезьяны — макаки, ​​питающейся крабами. Животное с дыхательной недостаточностью и переохлаждением было усыплено на десятый день жизни. Результаты будут опубликованы в этот четверг в специализированном журнале Клетка.

Испанский биолог Марта Шахбази объясняет актуальность нового исследования, в котором он не принимал участия. Исследователь напоминает, что метод химеры на мышах, разработанный в 1989 году, уже представляла собой «революцию» в то время, поскольку позволила создавать генетически модифицированных грызунов благодаря манипуляциям с эмбриональными стволовыми клетками, которые неограниченно долго выращивались в лаборатории. «Если мы хотим знать, какова функция гена у мыши, мы можем удалить ген в эмбриональных стволовых клетках, а затем использовать эти модифицированные клетки для создания химер. Если клетки способствуют образованию гамет [óvulos y espermatozoides]у некоторых потомков химерных мышей ген будет удален во всех клетках их тела, и мы сможем проанализировать, что с ними происходит, и, следовательно, обнаружить функцию гена», — говорит Шахбази из Лаборатории молекулярной диагностики. Биология, в Кембридже (Великобритания).

Отцы этой техники на мышах — итальянец Марио Капечки и британцы Оливер Смитис и Мартин Эванс — выиграли Нобелевская премия по медицине 2007 г.. «В случае с обезьянами, если бы химеры можно было эффективно создавать, мы могли бы изучить последствия устранения или модификации определенных генов у обезьян», — говорит Шахбази. «Важно отметить, что в этом новом исследовании родилась только одна химерная обезьяна, поэтому эффективность пока низкая», — подчеркивает она.

Макака с клетками двух разных эмбрионов родилась в Лаборатории нейробиологии приматов Китайской академии наук в Шанхае. Группа доктора Мигеля Анхеля Эстебана сотрудничала с командами его коллег Цян Суня и Чжэнь Лю. Сам Эстебан уже два месяца назад объявил о поколении эскиз гуманизированной почки на эмбрионе свиньи, в эксперименте на переднем крае биоэтики. Это был первый человеческий орган, созданный внутри животного, который приблизил мечту о производстве. запчасти для людей.

Эстебан объясняет по телефону, что его новый метод получения химерных обезьян, основанный на определенном химическом коктейле, может представлять собой «впечатляющий прогресс» в генетической модификации приматов, позволяя вводить множественные мутации и маркеры, чтобы узнать, какие клетки изменены. Помимо имитации болезней человека на лабораторных животных, доктор выделяет концептуальную демонстрацию. «Человеческие клетки, если они приобретут такой же уровень плюрипотентности, смогут дифференцироваться in vitro в тканях, которые в принципе очень напоминают ткани эмбриона. Это можно будет использовать для трансплантации клеток или для изучения заболеваний в лабораторных условиях», — прогнозирует он.

Испанский исследователь, родившийся 53 года назад в валенсийском городе Кастельон-де-ла-Плана, добавляет третье гипотетическое применение: сохранение видов. У обезьяны, родившейся в Шанхае, были клетки двух разных эмбрионов, но одного и того же вида. Эстебан отмечает, что этот метод можно было бы применить к двум разным видам: одному, находящемуся под угрозой исчезновения, и другому, находящемуся в хорошей сохранности, таким образом, чтобы образовавшаяся химера имела яйцеклетки или сперму от находящихся под угрозой исчезновения видов. «Банки эмбриональных клеток различных видов обезьян можно было бы создать и в будущем, когда, к сожалению, многие из них исчезнут, использовать этот тип технологии для сохранения нечеловекообразных приматов», — считает он.

Вы можете следить МАТЕРИЯ в Фейсбук, Икс е Инстаграмнажмите здесь, чтобы получить наш еженедельный информационный бюллетень.