Китайські генетики вперше клонували мавп за методом овечки Доллі

Китайські біологи вперше отримали здорових дитинчат мавпи, що з'явилися завдяки методу перенесення ядра з соматичної клітини в позбавлену власного ядра яйцеклітини. Народилися дитинчата яванской макаки являють собою повні генетичні копії клітин сполучної тканини мавпи-донора, з яких були взяті ядра для клонування. Нагадаємо, що першим тваринам, клонованим таким чином, стала знаменита овечка Доллі, яка з'явилася на світ в 1996 році. Результати своєї роботи китайські генетики описують в журналі Cell.

«Створення методики клонування мавп дає нам масу нових можливостей. Тепер ми можемо вирощувати приматів з абсолютно ідентичним набором генів, за винятком однієї ділянки ДНК, структуру якого ми поміняли. Це допоможе не лише розкрити суть багатьох генетичних хвороб, але й знайти нові методи боротьби з раком і розладами імунітету», — розповідає Цян Сун, директор Центру з вивчення приматів при Інституті нейрофізіології КАН в Шанхаї.

Перша клонована тварина на Землі, овечка Доллі, була «продуктом» трьох матерів, одна з яких залишила їй свій генетичний матеріал, друга – подарувала першу яйцеклітину, а третя – виношувала її після успішного перенесення ДНК першого батька в статеву клітину другого.

Народження Доллі відкрило нову епоху в біології і генетики – тепер у вчених з'явилася можливість створювати «чисті» лінії піддослідних тварин з абсолютно ідентичною ДНК, а також воскрешати вже вимерлі види живих істот. Спочатку вчені побоювалися, що процедура клонування веде до прискореного старіння організму і вкрай рідко завершується успішно, однак в останні роки їм вдалося показати, що це не так, і підвищити шанси на успіх до 70-80%.

Як зазначає Сун, незважаючи на всі ці успіхи, до цього часу жодної наукової команді не вдалося клонувати макаку або будь-яку іншу мавпу подібним чином, що і Доллі.

«Ми спробували використовувати кілька різних методик перенесення ядра, і лише одна з них спрацювала. Нам довелося зіткнутися з величезною кількістю помилок і невдач, перш ніж ми знайшли правильну методику клонування мавп», — продовжує Сун.

Ключем до вирішення цієї проблеми, як зазначає китайський біолог, стало прискорення процесу переносу ядра з «звичайної» клітини мавпи-донора в порожню яйцеклітину, що помітно знизило ймовірність того, що процес її подальшого розвитку піде по неправильному шляху. Додатково вчені розробили спеціальний «коктейль» з ферментів і молекул РНК, який захищав білкову оболонку ДНК від ушкоджень і змушував яйцеклітину ділитися після введення в неї нового ядра.

Первинна культура донорних фібробластів (А), процедура отримання ядра з яйцеклітини (B, C) і процедура злиття яйцеклітини з ядром фібробласта (D-F)

Плодом всіх старань стали дві новонароджених яванських макаки (Macaca fascicularis), вироблені на світло сурогатною матір'ю 8 і 6 місяців, мають абсолютно однакову ДНК. Першу назвали Чжун Чжун, а другу — Хуа Хуа.

Чжун Чжун (ліворуч) і Хуа Хуа (праворуч)

Такі прізвиська, як відзначають вчені, є своєрідною грою слів – вираз чжунхуа означає «китайський народ» мовою Піднебесної. Обидві мавпи не мають проблем зі здоров'ям і ростуть і розвиваються так само, як і інші мавпи в цьому віці.

За оцінками китайських дослідників, подібна процедура клонування успішно завершується в кожному третьому випадку, якщо донором ДНК виступають клітини сполучної тканини (фібробласти), підготовлені особливим чином. Цей показник, як вважає Сун, можна буде зробити ще більш високим в майбутньому в ході подальшої оптимізації процедури перенесення ядра.

Вчені визнають, що в минулому науці вже вдавалося створити копію мавпи, проте в самому строгому сенсі вона не була клоном. Біологи просто розділили ембріон на кілька частин на перших фазах його розвитку, що призвело до народження не однієї, а двох мавп. Подібним чином можна «клонувати» не більше чотирьох особин за раз, що сильно обмежує наукову користь цієї методики у порівнянні з ідеями Суна і його колег.

Клонуванням тварин вчені займаються в першу чергу для того, щоб краще зрозуміти процеси розвитку ембріона, однак такі експерименти мають і деяку прикладну користь. Наприклад, клонування мавп допомогло б створити моделі генетично обумовлених захворювань людини, які необхідні для дослідження механізмів розвитку цих захворювань і тестування ліків. Такі моделі застосовуються на мишах, однак мавпи генетично та фізіологічно набагато ближче до людини, тому такі дослідження дають більш адекватні результати.

Фібробласти плода, які китайські вчені використовували для клонування, добре піддаються генетичним змінам, у тому числі за допомогою системи CRISPR/Cas9. Тому успішне клонування макак саме з цих клітин означає, що створення генно-модифікованих мавп не за горами.

Противники процедури клонування стверджують, що тварини, що з'являються на світло таким чином, можливо, містять приховані дефекти розвитку і тому менш життєздатні. Приміром, овечка Доллі відрізнялася слабким здоров'ям, страждала від артриту і прожила всього шість років. Втім, нещодавно вчені з'ясували, що ніякої особливоїсхильності до захворювань у Доллі не було, а хворіла вона, швидше за все, із-за вмісту в закритому приміщенні і малої рухливості.