Китайці вперше клонували мавп за методом овечки Доллі

Китайські вчені вперше отримали здорових дитинчат мавпи, «зачатих» методом перенесення ядра з соматичної клітини в позбавлену власного ядра яйцеклітину. Народжені дитинчата яванської макаки являють собою ідентичні генетичні копії, тобто клони мавпи-донора клітин сполучної тканини, з яких були взяті ядра для клонування. Першою твариною, клонованою шляхом перенесення ядра із соматичної клітини стала знаменита овечка Доллі, яка з'явилася на світ 1996 року. Досі клонувати таким чином приматів вченим не вдавалося. Роботу опубліковано в журналі.

Процедура клонування, яка дозволяє отримати організм з ідентичним донору геномом, полягає у видаленні з ооциту (неоплодотвореної яйцеклітини) власного ядра і підсаджуванням замість нього ядра клітини, що вже містить подвійний набір хромосом (соматичною), наприклад, клітини шкіри.

Слідом за овечкою Доллі таким способом було клоновано 23 види тварин, у тому числі собака, корова, свиня, щур, верблюд та інші. Однак клонувати мавп саме методом перенесення ядра з соматичної клітини вченим досі не вдавалося. Першою клонованою мавпою стала макака-резус на ім'я Тетра, яка народилася 1999 року в Національному центрі дослідження приматів у штаті Орегон (США), проте її «зачали» іншим способом - шляхом розщеплення донорського ембріона на ранній стадії розвитку і підсаджування однієї з клітин у матку сурогатної матері. Успішне перенесення ядра із соматичної клітини в ооцит мавпи вдалося здійснити 2007 року в лабораторії Шухрата Міталіпова, розташованій також в Орегоні, проте отримані в результаті ембріони виявилися нежиттєздатними.

У новій роботі вчені з Державної лабораторії нейробіології приматів Китайської академії наук під керівництвом Цян Суня (Qiang Sun) повідомили про народження двох здорових дитинчат яванської макаки (Macaca fascicularis), «зачатих» методом перенесення ядра. Клітини сполучної тканини (фібробласти), ядра яких були взяті для перенесення, належали абортованому плоду макаки. В експерименті було використано 127 ооцитів, з яких було отримано 109 ембріонів, 79 ембріонів були підсаджені сурогатним матерям, але в результаті тільки шість операцій завершилися вагітністю, і тільки два дитинчата з'явилися на світ.

В альтернативному експерименті вчені намагалися використовувати як донорські клітини фолікула тієї ж особини, у якої брали яйцеклітини. У результаті було отримано 192 ембріони, і на світ теж з'явилося два дитинчата, але вони страждали вадами розвитку і померли незабаром після народження.

Дитинчата макаки, генетичний матеріал для клонування яких був отриманий з фібробластів плоду, виявилися абсолютно здорові. Мавпи отримали імена Чжун Чжун (Zhong Zhong) і Хуа Хуа (Hua Hua). Шляхом аналізу ядерного і мітохондріального геному тварин дослідники підтвердили, що мавпи генетично ідентичні один одному і тварині-донору.

Як пояснюють дослідники, секретом успіху клонування став вдосконалений метод перенесення ядра, а також введення в яйцеклітину мРНК гена, що кодує деметилазу гістона H3. Для того, щоб гени в ядрі соматичної клітини могли почати експресуватися відповідно до ембріональної програми розвитку, ДНК повинна бути піддана епігенетичному репрограмуванню. Для цього з ДНК і з пов'язаних з нею білків-гістонів повинні бути зняті «репресивні» метильні мітки, а «активаторні» ацетильні мітки не повинні видалятися. Для того, щоб досягти першого результату, в експерименті в ооцити ввели мРНК деметилази. Для того, щоб з гістонів не знімалися активаторні мітки, ооцити додатково обробили трихостатином А - речовиною, що переважає активність деацетилаз.

Клонуванням тварин вчені займаються в першу чергу потім, щоб краще зрозуміти процеси розвитку ембріона, проте деякі прикладні результати такі експерименти теж мають. Наприклад, клонування мавп допомогло б створити моделі генетично обумовлених захворювань людини, які необхідні для дослідження механізмів розвитку захворювання і тестування ліків. Такі моделі існують на мишах, проте мавпи генетично і фізіологічно набагато ближче до людини, і тому дослідження на них дають більш адекватні результати.

Фібробласти плоду, які китайські вчені використовували для клонування, добре піддаються генетичним модифікаціям, 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 світ таким чином, можливо, містять приховані дефекти розвитку, і тому менш життєздатні. Наприклад, овечка Доллі відрізнялася слабким здоров'ям, страждала від артриту і прожила всього шість років. Втім, нещодавно вчені з'ясували, що ніякої особливої схильності до захворювань у Доллі не було, а хворіла вона, швидше за все, через утримання в закритому приміщенні і малу рухливість.