Исследователи из Корнельского университета объявили о рождении первого помёта щенков из пробирки. Животные появились на свет благодаря искусственному оплодотворению.
Учёные полагают, что в дальнейшем подобные методики помогут сохранить виды, находящиеся под угрозой исчезновения, а также с помощью технологий генетического редактирования избавить многие породы собак от наследственных заболеваний.
Дело в том, что нередко инбридинг (скрещивание близкородственных особей), используемый при выведении породистых собак, приводит к пагубным генетическим последствиям.
В ходе нового исследования девятнадцать эмбрионов были подсажены в организм "суррогатной матери", которая в итоге родила семерых здоровых щенков (двух от самки бигля и самца кокер-спаниеля и пятерых от двух пар чистокровных биглей).
Всего у одного помёта, по сути, было три пары генетических родителей. Щенки получили клички Айви (Ivy), Кэннон (Cannon), Бикер (Beaker), Бадди (Buddy), Нелли (Nelly), Ред (Red) и Грин (Green). Все, кроме одного из них, отправятся жить в дома к новым хозяевам.
Для успешного оплодотворения в пробирке учёные должны оплодотворить яйцеклетку зрелым сперматозоидом в лабораторных условиях, в результате чего должен начать развиваться эмбрион. Затем зародыш помещается в матку "суррогатной матери" в оптимальное время её репродуктивного цикла.
"Учёные пытались вывести собак из пробирки с середины 1970-х годов, – рассказывает один из авторов исследования Алекс Трэвис (Alex Travis), доцент репродуктивной биологии в колледже ветеринарной медицины при Корнельском университете. – Первостепенная задача заключалась в том, чтобы собрать зрелые яйцеклетки у самки. Учёные первоначально использовали яйцеклетки, которые были на той же стадии клеточного созревания, что и у других животных, но не учли того, что репродуктивный цикл собак отличается от такового у других млекопитающих, так что оплодотворения не произошло".
Затем в ходе экспериментов Дженнифер Нашасима (Jennifer Nagashima) и её коллеги обнаружили, что если оставить яйцеклетку в организме ещё на один день, то она достигнет необходимой стадии зрелости.
Позднее учёным пришлось сымитировать процесс естественного оплодотворения в лаборатории. Исследователи обнаружили, что улучшить процесс подготовки спермы к процессу оплодотворения может добавка магния к клеточной культуре.
Последней проблемой для учёных стало замораживание эмбриона. Так как подходящий для внедрения эмбриона период наступает в жизни самки лишь один-два раза в год, то внедряемые "зародыши" необходимо как-то сохранять. Для того, чтобы достичь успеха в этом непростом деле, Трэвис и его коллеги изучали Клондайка (Klondike) — первого щенка в западном полушарии, появившегося на свет из замороженного эмбриона (он родился в 2013 году).
"Результаты нашей работы важны для сохранения дикой природы, – комментирует Трэвис. – Сегодня мы можем замораживать сперму и использовать её для искусственного оплодотворения. Также мы способны замораживать яйцеклетки, но, не имея достаточно отработанной технологии оплодотворения, мы не могли их использовать.
Теперь же мы полностью готовы сохранять генетику исчезающих видов, восстанавливать вымирающие в неволе популяции. Также мы можем сохранить редкие породы собак".
С помощью новых методов генетического редактирования, исследователи также могут в один прекрасный день начать избавлять зародыши от генетических заболеваний.
Некоторые породы характеризуются наследственной предрасположенностью к различным заболеваниям: например, у золотистых ретриверов часто развивается лимфома, а далматинцы в большинстве своём являются носителями гена предрасположенности к мочекаменным болезням.
Четвероногие друзья человека делят с людьми 350 наследственных генетических заболеваний, что практически в два раза больше, чем у других видов животных. Учёные надеются, что, создав первых собак "из пробирки", они заполучили мощный инструмент для понимания генетической основы болезней и у человека ("Вести.Наука" писали о такого рода исследованиях).
Научная статья Трэвиса и коллег была опубликована журналом PLoS ONE.
Добавим, что в Китае тем временем создали большую фабрику, специалисты которой собак клонируют.
