Как размножаться с двумя отцами и без биологической матери

На Третьем международном саммите по редактированию генома человека, состоявшемся в марте 2023 года в Институте Фрэнсиса Крика в Лондоне, японский исследователь Кацухико Хаяши ошеломил участников, рассказав, как ему удалось успешно воспроизвести мышей от двух самцов.

По сути, Хаяши разработал сложную процедуру превращения мужских плюрипотентных (имеется в виду эмбриональных или индуцируемых) стволовых клеток в женские стволовые клетки, что позволило ему получить яйцеклетки от самца. Его удивительные результаты были опубликованы в журнале Nature несколько недель спустя.

Почти два года спустя группа китайских исследователей под руководством Чжи-кунь Ли, Вэй Ли и Ци Чжоу из Китайской академии наук вновь потрясла область генетики аналогичной процедурой.

Однако эти ученые нашли совершенно другой способ достижения того же результата. Они произвели детеныша мыши от двух самцов без биологического вмешательства матери, за исключением того, что им потребовалась самка мыши для вынашивания полученных эмбрионов. Их результаты были опубликованы в прошлом месяце в журнале Cell Stem Cell .

Новая процедура, разработанная Ли и коллегами, направлена против системы контроля млекопитающих, называемой генетическим импринтингом , которая препятствует получению жизнеспособных эмбрионов млекопитающих путем объединения двух гамет одного пола (двух сперматозоидов или двух яйцеклеток). Эти эмбрионы не выживают естественным путем, поскольку у млекопитающих каждый эмбрион должен происходить из мужской гаметы (сперматозоида) и женской гаметы (яйцеклетки).

Причина в том, что некоторые гены проявляются только в том случае, если они унаследованы от матери, в то время как другие должны быть унаследованы от отца. И все они необходимы для выживания.

Сложнейший процесс китайских исследователей позволяет после многочисленных этапов преобразовать сперматозоид в клетку, которая ведет себя как яйцеклетка. Они сделали это, деактивировав барьер импринтинга, который находится в двадцати точках генома, с помощью редактирования генов с помощью инструментов CRISPR . Эту клетку (теперь с генетическими характеристиками яйцеклетки) можно объединить с другим сперматозоидом, чтобы создать жизнеспособный эмбрион мыши. Этот эмбрион вынашивает мышь, и рождающиеся мыши происходят от двух сперматозоидов, от двух отцов, без генетического участия яйцеклеток или матери.

Проблемы остаются

Этот процесс все еще не лишен проблем. Как признают авторы исследования, мыши, созданные этим процессом, нефертильны и могут быть воспроизведены только путем клонирования.

Кроме того, более половины мышей, рожденных от двух отцов, либо не выживают, либо умирают в молодом возрасте, либо не достигают зрелого возраста, либо не достигают зрелости.

В предыдущем исследовании 2018 года та же исследовательская группа показала, что мыши, рожденные от двух матерей, были плодовиты и жили дольше, чем те, что были рождены от двух отцов, все из которых умерли вскоре после рождения.

Можем ли мы применить эту технику к людям?

Хотя эти экспериментальные исследования проводились на мышах, они поднимают вопрос о том, смогут ли подобные процедуры безопасно производить на человеческих эмбрионах и к каким последствиям это приведет.

На данный момент эти варианты применения для человека остаются в области научной фантастики - они пока технически невозможны, и было бы неразумно пытаться их реализовать. Однако, если предположить, что все эти процессы будут оптимизированы до такой степени, что мы сможем предложить их в клиниках по лечению бесплодия, я считаю, что важно задуматься об этом.

Мы должны спросить себя как общество, готовы ли мы этически и юридически принять эти методы?