Команда учёных из области стволовых клеток впервые успешно создала мышь с двумя биологическими отцами, используя технологии редактирования эмбриональных стволовых клеток. Уникальный эксперимент привёл к появлению би-патернальной мыши, которая выжила до взрослого возраста. Результаты исследования опубликованы 28 января 2025 года в журнале Cell Stem Cell.
Учёные давно пытались создать би-патернальных мышей, однако ранние попытки оказывались неудачными: эмбрионы останавливались в развитии на ранних стадиях. В новой работе исследователи из Академии наук Китая под руководством Вэй Ли смогли преодолеть этот барьер, сфокусировавшись на генах, регулирующих процесс размножения. Особое внимание уделялось так называемым генам “импринтинга”, которые контролируют экспрессию других генов.
Важным шагом стало редактирование 20 ключевых генов импринтинга с использованием различных методов: мутаций со смещением рамки считывания, удаления генов и редактирования регуляторных областей. Эти модификации позволили получить би-патернальных мышей, некоторые из которых достигли взрослого возраста. Более того, работа показала, что редактирование генов улучшило стабильность плюрипотентности стволовых клеток.
Однако эксперименты столкнулись с рядом ограничений. Лишь 11,8% эмбрионов развивались до стадии рождения, а выжившие мыши страдали от дефектов развития, короткой продолжительности жизни и стерильности. Несмотря на это, мыши демонстрировали повышенную эффективность клонирования.
По словам Ци Чжоу, одного из авторов исследования, гены импринтинга остаются ключевым барьером для искусственного размножения млекопитающих с использованием однополых родительских клеток. Дальнейшие модификации этих генов могут привести к созданию би-патернальных организмов с полноценными гаметами, что откроет новые перспективы в регенеративной медицине и лечении заболеваний, связанных с генами импринтинга.
Команда планирует продолжить работу, распространяя методику на более сложные организмы, включая обезьян. Однако это потребует значительных усилий, так как комбинации генов импринтинга у обезьян сильно отличаются от мышиных.
Хотя результаты исследования открывают перспективы в медицине, применение технологии для людей остаётся под вопросом. Согласно этическим стандартам Международного общества исследований стволовых клеток, использование геномного редактирования для наследственных изменений или создания человеческих гамет из стволовых клеток в настоящее время запрещено, так как считается небезопасным.