Светящиеся кончики пальцев и зеленые глаза: первая в своем роде обезьяна-химера родилась в Китае
Ученые в Китае объявили о рождении примата, не похожего ни на кого другого, с глазами, которые сияли зеленым, а кончики пальцев светились желтым – и это были лишь наблюдаемые особенности.
Под кожей и глубоко внутри нее генов, это существо, очевидно, было еще более примечательным.
Рожденный в лаборатории самец обезьяны стал результатом беспрецедентного эксперимента, в котором для создания плюрипотентных стволовых клеток двух генетически различных оплодотворенных яйцеклеток одного и того же вида обезьян использовались одна живая и дышащая длиннохвостая макака (Macaca fascicleis).
Это не первая в мире живая обезьяна, искусственно созданная в результате слияния нескольких оплодотворенных яиц, но она была самой смешанной – или химерной – из них. все это, по мнению исследователей из Китая и Великобритании.
В науке животное «химера» — это единый организм, состоящий из клеток, происходящих от более чем двух родителей.
В теле этого конкретного животного клетки и ткани, созданные из двух отдельных линий стволовых клеток, одной из донорского эмбриона, а другой из эмбриона-хозяина, были обнаружены в мозге, сердце, почках, печени, желудочно-кишечном тракте, семенниках и клетках. которые превращаются в ее сперму.
Из 26 различных типов тканей, которые ученые измерили у живой обезьяны, вклад дополнительных донорских стволовых клеток варьировался от 21 процента до 92 процентов. Самый высокий процент наблюдался в тканях головного мозга.
Предыдущие исследования приводили к появлению живорожденных и умерщвленных химерных плодов обезьян, причем потомство содержало низкий вклад донорских клеток в различные ткани — от 0,1 до 4,5 процента.
Новейшая химерная обезьяна превзошла все эти характеристики. Он просуществовал всего десять дней, а это означает, что сохранение здоровья химерных обезьян все еще остается проблемой, которую предстоит решить.
«Это долгожданная цель в этой области», — говорит репродуктивный инженер и старший автор Чжэнь. Лю из Китайской академии наук (CAS).
«В частности, эта работа может помочь нам создать более точные модели обезьян для изучения неврологических заболеваний, а также для других биомедицинских исследований».
На пресс-конференции ведущий автор статьи, генетик Цзин Цао из CAS, заявил, что это фундаментальное научное достижение, поскольку оно впервые доказывает, что возможны богатые химеры приматов, не относящиеся к человеку.Область исследований химерных животных не лишена спектра этических проблем, хотя сторонники утверждают, что точные модели при тестировании заболеваний и методов лечения оправдывают их усилия.
Поскольку донорские стволовые клетки могут быть генетически Отредактированный, биомедицинские исследователи потенциально могли бы в будущем протестировать определенные исходы заболеваний на моделях обезьян. Хотя это зависит от цели исследования, чем выше вклад донорских стволовых клеток в любую ткань-мишень, тем более точной может быть модель заболевания.
В яйцеклетках и сперматозоидах процент химеризма столь же низок. По мнению иммунолога Мигеля Эстебана из CAS и Пекинского института геномики, 10 процентов могут быть полезной моделью, поскольку эти зародышевые линии теоретически могут передаваться потомству.
В 2012 году сообщалось о первых живых химерных обезьянах, но донорские клетки этих существ внесли свой вклад в их ткани. в очень низком проценте (всего около 4 процентов).
Более того, эти химерные ткани были «ограничены органами, богатыми кровью», такими как печень, селезенка и плацента, что предполагает, что «смесь крови могла быть это скорее вовлеченный, чем настоящий химеризм в твердых тканях».
Светящиеся твердые ткани этой новой химерной обезьяны вызывают у ученых восторг.
Когда команда в Китае ввела донорский набор плюрипотентных стволовые клетки (которые могут дифференцироваться во все типы клеток) в эмбрионы бластоцисты обезьян недельного возраста, они обязательно пометили донорские клетки зеленым флуоресцентным белком.
Таким образом, любая ткань или клетка у потомства светятся зеленым светом. могли быть четко связаны с пожертвованной линией стволовых клеток.
Когда эти тщательно сконструированные эмбрионы были имплантированы самкам макак, произошло только шесть живорождений, и только у одной из этих живых обезьян, самца, были обнаружены стволовые клетки. -производной ткани во многих областях своего тела.
Один из абортированных плодов также продемонстрировал некоторый уровень химеризма, хотя и в более низком проценте, чем у живой химерной обезьяны, однако этот плод не дожил до рождения. .
Цао и его коллеги признают, что общая эффективность этого процесса «остается низкой» (примерно вдвое менее успешной, чем создание эмбриона без химеризма в результате экстракорпорального оплодотворения), но это многообещающий шаг в правильном направлении.
Низкая эффективность может быть связана с тем, как стволовые клетки или эмбрионы культивируются в лаборатории. Например, когда донорские стволовые клетки вводятся в эмбрион-хозяин, многие клетки подвергаются запрограммированной клеточной гибели, поэтому повышение выживаемости как эмбриона, так и плода является постоянной задачей, которую команда надеется решить в будущем.
По словам Лю, это исследование может помочь ученым лучше понять ранние стадии дифференцировки стволовых клеток у приматов, которые не так хорошо изучены, как у мышей.
«[Мы] предоставили убедительные доказательства. что наивные плюрипотентные стволовые клетки обезьян обладают способностью дифференцироваться in vivo во все различные ткани, составляющие тело обезьяны», — говорит Эстебан.
«Это исследование углубляет наше понимание потенциала развития плюрипотентных стволовых клеток у приматов. виды.»
Исследование опубликовано в журнале Cell.
