Бяха родени бебета мишки от двама бащи
Стволовите клетки от две мъжки мишки бяха успешно превърнати в клетки, съдържащи двa Х хромозомa. След това тези клетки бяха диференцирани в яйцеклетки и оплодени със сперма, което доведе до раждането на седем здрави бебета мишки. Този забележителен процес бе постигнат благодарение на проблем, който отдавна е главоболие за учените, които се опитват да култивират стволови клетки.
Изследванията на такъв тип клетки са отговорни за някои от най-големите биологични пробиви през последните години и предлагат надежда за лечение на болести, регенерация на тъкани и може би дори създаване на компютри, базирани на човешки мозъци. Въпреки това, култивирането им за периода от време, необходимо за извършване на такива невероятни експерименти, идва със своите потенциални капани.
След определен период от време култивираните стволови клетки могат да започнат да проявяват генетични грешки. Пример за това е анеуплоидията, която възниква, когато хромозомите са неправилно изтрити или дублирани. Анеуплоидията може да засегне всяка от хромозомите в нашите клетки; Известно е, че синдромът на Даун се причинява от допълнително копие на хромозома 21. В този случай се интересуваме от анеуплоидията, която засяга конкретно половите хромозоми.
При хората – и, което е важно за тази история, при мишките – биологичният пол се определя от две полови хромозоми. Биологично женските клетки имат две копия на X хромозомата; биологично мъжките клетки имат една X хромозома и една Y хромозома.
В новото изследване учените са използвали XY стволови клетки, получени от мъжки мишки, които са превърнати в плурипотентни стволови клетки и култивирани. Тъй като клетките естествено започват да проявяват грешки, малка подгрупа (около 6%) губи своите Y хромозоми. Тъй като екипът продължава да размножава тези така наречени „XO“ клетки, те започват да виждат дублиране на останалата Х хромозома, на която също успяват да помогнат по пътя й с помощта на препарат, наречен реверсин.
В крайна сметка авторите се оказват с популация от XX клетки. С други думи, от началната култура на биологично мъжки клетки, те сега имат малка култура женски клетки. Тъй като стволовите клетки имат способността да прерастват в много различни други типове клетки, възможно е да се индуцират XX клетките по пътя към превръщането им във функционални яйцеклетки, които след това могат да бъдат оплодени.
Метафазни хромозоми при човек
От 630 оплодени ембриона, които авторите са имплантирали в матката на мишка, около 1% – общо 7 – успяват да израснат в здрави малки мишки.
Това може да не звучи много и това ниско КПД е подчертано като едно от няколкото ограничения на протокола в придружаваща статия News and Views от д-р Джонатан Байерл и Даяна Лейрд от Калифорнийския университет в Сан Франциско, които не са участвали в изследването.
Въпреки това, като отправна точка за по-нататъшни изследвания, това със сигурност е забележителен резултат. Един ден този вид технология може да предостави възможности за жени, страдащи от безплодие поради състояние, наречено синдром на Търнър, което води до това, че те имат само едно копие на Х хромозомата.
И говорейки пред New Scientist, старшият автор д-р Кацухико Хаяши намекна, че тази работа може да бъде стъпка напред за еднополовите мъжки двойки, които искат да имат свои собствени биологични деца: „Това, което мога да кажа, е само за технологичната страна. Мисля, че на теория е възможно.”
Все още не е известно дали тази техника ще работи и с човешки стволови клетки и са необходими много повече изследвания. Ако не друго, както посочват Байерл и Лейрд, тези нови открития ни показват колко много все още не знаем за тази процъфтяваща област на изследване: „Ние имаме много да учим още, преди да използваме култивирани стволови клетки, за да направим човешки яйцеклетки в чиния.“
Проучването и придружаващите го новини и изгледи са публикувани в списание Nature.
