Процесс лиофилизации – мягкой сушки веществ с последующим глубоким замораживанием – применяют для производства растворимого кофе или консервации биопродуктов. Недавно у него появился новый вариант использования. Пока его успешность нельзя назвать высокой – всего 0,2% - но в будущем он может стать основным методом хранения ДНК и клеточной информации для последующего клонирования.
>> У нас есть телеграм-канал Хайтек+. Подписка дает возможность видеть все анонсы самых интересных научных и техно-новостей.
«Поддержание биологического разнообразия – важная задача, но сохранение зародышевых клеток как генетического ресурса при помощи жидкого азота сложно, дорого и подвержено разрушению из-за болезней, - пишут ученые из японского Университета Яманаши. – Мы показали, что высушенные и замороженные соматические клетки могут давать здоровые, фертильные клоны, то есть этот метод может быть важным шагом в разработке альтернативных, более дешевых и безопасных решений для биобанков без жидкого азота».
Лиофилизация – это мягкий, но интенсивный процесс. Он проходит в несколько этапов, пока материал не охладится до -80 градусов Цельсия, после чего его отправляют в вакуумную камеру под высоким давлением. Вода сначала превращается в лед без образования крупных кристаллов, протыкающих стенки клеток, а давление сразу же преобразует жидкость в газ, который затем откачивают. Процесс повторяется несколько раз, пока объект не становится легким и хрупким, но сохраняет большую часть своей структуры.
До сих пор ученые экспериментировали с лиофилизацией сперматозоидов сроком и последующим хранением на протяжении одного года в лаборатории или пяти лет – на МКС. В обоих случаях после регидратации биоматериал дал жизнеспособное потомство, хотя успешность процесса была низкой. Кроме того, получение здоровых сперматозоидов от бесплодных самцов или яйцеклеток от фертильных самок сопряжено с трудностями, пишет Science Alert.
При клонировании животных нужны так называемые эмбриональные клетки со всей ДНК особи. Это не самый простой способ сохранения генетического материала на будущее, но он позволяет ученым получить в свое распоряжение весь генетический материал, а не половину, как в случае репродуктивных клеток. Сейчас те и другие хранятся в биобанках в жидком азоте.
Исследователи взяли эмбриональные клетки мышей (фибробласты и яйценосные бугорки), высушили и заморозили их до -30 сроком на девять месяцев. Несмотря на гибель большинства клеток и существенное повреждение ДНК ученые смогли получить из оставшихся генетическую информацию и перенести ее в новые клетки, из которых затем получили клонированных мышей.
Процесс сложный, и пока вероятность ошибок очень велика. Но если со временем технология будет улучшена, возможность клонирования животных из засушенных клеток и ДНК может привести к прорыву в хранении генетического материала и даже к воскрешению вымерших видов.
Через десять тысяч лет после того, как шерстистые мамонты исчезли с лица Земли, биологи из компании Colossal собираются вернуть их к жизни, скрестить с вымирающим видом слонов и выпустить на волю, в тундру. Эта возможность обсуждалась и ранее, но в прошлом году она стала менее гипотетической — разработчики привлекли финансирование в размере $15 млн.
***
Хайтек+ уже много месяцев входит в 30-ку лучших каналов Дзена. Подписывайтесь и рекомендуйте нас друзьям.