Найти в Дзене
Евгений Брусенцев

Сохранение генетических ресурсов в виде преимплантационных эмбрионов

Создание криобанка преимплантационных зародышей является традиционным способом сохранения генетических ресурсов различных линий мышей; лишь несколько позже, наряду с эмбрионами, для сохранения генетических ресурсов мышей стали применять и замороженное семя. Следует отметить, что при создании криобанков лабораторных животных, криоконсервация гамет обычно дополняет, но не заменяет криоконсервацию эмбрионов. Была разработана математическая модель создания криобанков, исходя из таких приоритетов, как надежность сохранения генетического материала, оптимальная стоимость криобанка и другие. Авторами этой модели был предложен дифференцированный подход к разным видам животных в зависимости от особенностей репродукции. Считается, что линию мышей или крыс можно надежно криоконсервировать, заморозив 200-500 эмбрионов. На сегодняшний день, криобанки эмбрионов линий лабораторных мышей созданы при ведущих генетических центрах; таких крупных криобанков, в которых сохраняются ресурсы сотен и даже тысяч
Эмбрионы джунгарского хомячка исследованные при помощи световой и флуоресцентной микроскопии на микроскопе M205 FA (Leica microsystems, Германия).
А – 4 эмбриона джунгарского хомячка (стрелкой указан зародыш, в котором имеются мертвые бластомеры);
Б – те же эмбрионы после окраски двумя флуорохромами (FDA + PI) и последующей оценке при помощи флуоресцентной микроскопии. Стрелкой показаны мертвые бластомеры (красное свечение). Отдельные светящиеся красные точки на живых эмбрионах представляют собой полярные тела, которые к этой стадии развития (4 бластомера) являются (естественным образом) мертвыми.
Масштабная полоска = 100 микрон.
Эмбрионы джунгарского хомячка исследованные при помощи световой и флуоресцентной микроскопии на микроскопе M205 FA (Leica microsystems, Германия). А – 4 эмбриона джунгарского хомячка (стрелкой указан зародыш, в котором имеются мертвые бластомеры); Б – те же эмбрионы после окраски двумя флуорохромами (FDA + PI) и последующей оценке при помощи флуоресцентной микроскопии. Стрелкой показаны мертвые бластомеры (красное свечение). Отдельные светящиеся красные точки на живых эмбрионах представляют собой полярные тела, которые к этой стадии развития (4 бластомера) являются (естественным образом) мертвыми. Масштабная полоска = 100 микрон.

Создание криобанка преимплантационных зародышей является традиционным способом сохранения генетических ресурсов различных линий мышей; лишь несколько позже, наряду с эмбрионами, для сохранения генетических ресурсов мышей стали применять и замороженное семя. Следует отметить, что при создании криобанков лабораторных животных, криоконсервация гамет обычно дополняет, но не заменяет криоконсервацию эмбрионов. Была разработана математическая модель создания криобанков, исходя из таких приоритетов, как надежность сохранения генетического материала, оптимальная стоимость криобанка и другие. Авторами этой модели был предложен дифференцированный подход к разным видам животных в зависимости от особенностей репродукции. Считается, что линию мышей или крыс можно надежно криоконсервировать, заморозив 200-500 эмбрионов.

На сегодняшний день, криобанки эмбрионов линий лабораторных мышей созданы при ведущих генетических центрах; таких крупных криобанков, в которых сохраняются ресурсы сотен и даже тысяч различных линий мышей в мире насчитывается около двух десятков. В генетических центрах Европы и Америки для создания криобанков эмбрионов предпочитают использовать программное замораживание. В криобанках Азии для этих целей используют витрификацию.

Существенно меньше число криобанков, в которых в замороженном виде сохраняют эмбрионы крыс. Что касается других видов лабораторных животных, выделяемых в качестве приоритетных для биомедицинских исследований, то следует отметить кошку и собаку относящихся к отряду хищных. Эмбрионы этих видов млекопитающих были успешно заморожены экспериментально однако пока не было создано крупных криобанков генетических ресурсов этих видов, где различные породы собак или кошек сохранялись бы в виде замороженных эмбрионов. То же самое относится и к свиньям. Лишь относительно недавно удалось найти адекватные способы замораживания эмбрионов свиней, однако криобанка эмбрионов свиней пока не создано. Что касается Danio rerio, то пока не известно успешных попыток замораживания эмбрионов этого вида рыб.

В криобанке, созданном в ИЦиГ СО РАН в Новосибирске сохраняются, главным образом в виде замороженных эмбрионов, 6 линий/сублиний крыс, а также 26 линий, сублиний и мутантных стоков мышей, большинство из которых являются уникальными моделями, полученными путем селекции либо трансгенеза/нокаута. В общей сложности, в криобанке ИЦиГ СО РАН сохраняется, на сегодняшний день, более 4000 эмбрионов лабораторных животных. Поскольку при ИЦиГ СО РАН создан современный виварий, соответствующий самым высоким международным стандартам и поддерживающий линии мышей и крыс в состоянии SPF, криобанк территориально расположен на территории этого SPF-вивария и одной из его задач является оптимизация работы этого современного генетического центра. В частности, при помощи криобанка и репродуктивных технологий удалось получить потомство и редеривировать, то есть перевести из конвенционального в SPF-статус семь линий/сублиний крыс, а также четыре линии и один мутантный сток мышей.