Учени в Китай са манипулирали ембрионални стволови клетки, за да създадат лабораторни мишки с двама мъжки родители, които са успели да доживеят до зряла възраст - макар и със значителни аномалии в развитието - в това, което те наричат забележително постижение в генното инженерство на бозайниците.

Ако бъде допълнително усъвършенствано, изследването може да се окаже ценно, според учените, в потенциални бъдещи усилия за предотвратяване на изчезването на критично застрашени видове и би могло да захранва областта на регенеративната медицина, която включва подмяна на тъкани или органи, увредени от болест или други фактори.

Проучването, публикувано в списанието Cell Stem Cell, включва насочване към определен набор от гени, използвани в репродукцията, за да се създаде това, което се нарича двубащино потомство, с двама биологично мъжки родители, а не женски и мъжки родител (еднополово размножаване).

Докато е известно, че бозайниците се възпроизвеждат само чрез сексуално размножаване, някои други гръбначни животни, включително някои влечуги, земноводни, птици и риби, са създали потомство чрез еднополово размножаване. Те включват феномен, наречен партеногенеза, при който ембрион се образува от яйцеклетка без оплождане.

В новото проучване мишките са създадени чрез генетично редактиране на миши ембрионални стволови клетки, насочени към клас специфични за бозайниците гени, известни като импринтирани гени, от които има около 200, казаха изследователите.

Стволовите клетки са клетки, които могат да се развият в различни телесни тъкани. Ембрионалните стволови клетки, присъстващи в ембрионите в ранен стадий, имат способността да се развиват във всички видове клетки на развиващия се плод. Повечето видове стволови клетки са по-малко гъвкави и могат да помогнат за поддържането и възстановяването само на тъканите и органите, в които се намират.

Изследователите казаха, че са модифицирали 20 от импринтиращите гени и са използвали технология за клониране, за да създадат двубащини мишки.

Изследователите са създали 1081 ембриона. От тях около 12% са оцелели до раждането, което е много по-малко от нормалното. Родени са общо 84 мъжки и 50 женски малки. Повече от половината умират преди да достигнат зряла възраст. Тези, които достигнаха зряла възраст, всички имаха дефекти в развитието, скъсена продължителност на живота и бяха стерилни.

Изследователите са измислили начин за значително облекчаване на тези два дефекта чрез инактивиране на специфичен ген за развитие. "Въпреки това, мишките все още показват аномалии в поведението, като например склонност да влизат в центъра на тест на открито, което е в противоречие с инстинктивното поведение на гризачите, които обикновено предпочитат да стоят близо до краищата. Стерилността на двубащините мишки може да се дължи на прекомерни модификации на отпечатани гени, тъй като тези региони играят различни роли в развитието", добави Луо.

Това е най-новото изследване, включващо двубащини лабораторни мишки. Екип от учени, ръководен от биолога по развитие Кацухико Хаяши от университета в Осака в Япония, използва различна техника в изследване, публикувано през 2023 г., за да създаде двубащини мишки чрез превръщане на кожни клетки в така наречените индуцирани плурипотентни стволови клетки, които могат да се трансформират във всеки тип клетка.

Биологът по развитие Джи-кун Ли от Китайската академия на науките, първият автор на новото изследване, каза, че то представлява "забележително постижение в генното инженерство на бозайниците". Той каза, че техниката, използвана в това проучване, подобрява плурипотентността - способността да се развиват в множество видове клетки - на ембрионалните стволови клетки, които според него играят критична роля в регенеративната медицина.