Първата в света мишка с двама бащи

За първи път учените създадоха мишка с двама мъжки родители, която е оцеляла до зряла възраст.

Пробивът представлява огромна крачка напред в тази област и има потенциал да повлияе на много области на науката – от регенеративната медицина до опазването на околната среда, като същевременно задълбочи разбирането ни за размножаването на бозайниците.

Преди това изследователите са създавали мишки с две майки; опитите да се направи същото за мишки с двама бащи, като се получи яйцеклетка от мъжки плурипотентни стволови клетки и се оплоди със сперматозоиди от друг мъж, обаче не са били толкова успешни. Ембрионите се развиват до определен момент, но в крайна сметка спират да растат, възпрепятствани от процес, известен като геномен импринтинг. Това се случва, когато определени майчини или бащини гени се изключват по време на развитието, и е основна пречка за еднополовото размножаване при бозайниците.

За да се справи с тези ограничения, екипът използва технология за редактиране на гени, базирана на CRISPR/Cas9, за да се насочи към 20 гена, отговорни за импринтинга.

„Тези гени проявяват различни модели на експресия в зависимост от родителския геном и са смятани за основна бариера пред еднополовото размножаване. Нашият метод ни позволи да модифицираме тези гени, преодолявайки предизвикателствата, които досега възпрепятстваха създаването на жизнеспособни мишки с двама родители от един пол“, казва съавторът Зи-кун Ли от Китайската академия на науките.

По този начин екипът успява да създаде такива мишки, които оцеляват до зряла възраст – първият подобен случай в света.

Това изследване е фундаментално за науката и макар че подобно редактиране на гени не е приложимо при хората, то дава представа за генетичните бариери пред еднополовото размножаване при бозайниците.

„Интересно е, че този успех не беше постигнат чрез модифициране на проблематичните импринтни области, които обикновено водят до смърт на ембриона“, добави Ли. „Вместо това постепенно редактирахме гени, много от които участват в признаците на свръхрастеж, и чрез този кумулативен подход успяхме да произведем жизнеспособни възрастни.“

Изследователите също така установяват, че редактираните ембрионални стволови клетки демонстрират подобрена ефективност на развитие в сравнение с контролите и че двубащините мишки имат повишена ефективност на клониране в сравнение с дивия си тип – което с двее думи означава, че новата методология може да има наистина полезни приложения.

„Вярваме, че разработените от нас техники за редактиране на импринт гени могат да имат значителни приложения в регенеративната медицина и изследванията в областта на клонирането, особено за терапии, базирани на стволови клетки“, казва Ли.

Две от двубащините мишки. Снимка: Cell Stem Cell, 2025

Откритията предоставят убедителни доказателства, че аномалиите в импринтинга са основната бариера пред еднополовото размножаване при бозайниците – въпреки че изследването не е лишено от ограничения.

Само някои от двубащините мишки се развиват до зряла възраст; повече от половината не оцеляват, а при тези, които успяват, преживяемостта е сравнително ниска. Повечето от мишките, достигнали зряла възраст, имат променен растеж и съкратена продължителност на живота, а всичките са стерилни.

Въпреки това, с някои промени в метода си, екипът изказва оптимизъм, че тези проблеми могат да бъдат отстранени.

„Това изследване е фундаментално за науката и макар че генното редактиране от този вид не е приложимо при хората, основният извод е, че нашето изследване дава представа за генетичните бариери пред еднополовото размножаване при бозайниците“, добавя Ли.

„То също така има потенциална стойност за регенеративната медицина и усилията за опазване на околната среда, като например опазването на застрашени видове. […] Двубащините мишки в нашето изследване не са предназначени да служат като модели за човешка репродукция, но предоставят важни сведения за размножаването на бозайниците и генетичния импринтинг.“