Ученые заменили часть клеток в клонированных эмбрионах на их аналоги из зародышей, полученных при помощи метода искусственного оплодотворения.
Биологи из КНР впервые успешно клонировали макаку-резус, используя ту же методику переноса ядра соматической клетки в цитоплазму яйцеклетки, которая была применена для выращивания «овечки Долли» британскими учеными в 1996 году. Описание эксперимента было опубликовано в статье в журнале Nature Communications.
«Процедура переноса ядра соматической клетки уже успешно использовалась для клонирования яванской макаки, однако макак-резусов не удавалось клонировать аналогичным образом. Мы разработали подход, который значительно повысил вероятность успеха при клонировании, что позволило нам вырастить здорового клона самца этого вида обезьян», — пишут исследователи.
Открытие было совершено группой китайских молекулярных биологов под руководством директора Центра по изучению приматов КАН в Пекине (Китай) Суна Цяна. В 2018 году научный коллектив впервые в мире вырастил двух клонов яванской макаки (Macaca fascicularis), что стало возможным благодаря разработке нового протокола переноса ядра из соматической клетки в яйцеклетку, а также созданию смесей из ферментов и молекул РНК, защищавших геном обезьяны от повреждений.
Впоследствии ученые, как и другие группы молекулярных биологов, пытались аналогичным образом вырастить клоны макак-резусов, что специалистам не удавалось сделать из-за появления дефектов в развитии плода, в том числе на последних стадиях его роста. Лишь в одном случае клонированная обезьяна появилась на свет, однако она умерла в первые 12 часов после рождения.
Первый успех в клонировании резусов
Для раскрытия причин появления и механизмов развития этих проблем ученые детально изучили и сравнили между собой то, как растут эмбрионы макак-резусов, полученные при помощи метода искусственного оплодотворения и разработанного ими ранее метода клонирования. Это позволило китайским биологам выявить аномалии в структуре белковой «упаковки» ДНК в клетках клонированных эмбрионов, которые вызывали сбои в чтении клетками большого числа генов.
Эти сбои приводили к тому, что подавляющее большинство эмбрионов макак погибало на 40−80 день их роста, что было в первую очередь связано со сбоями в росте трофобластов — тех клеток эмбриона, из которых формируется плацента. Руководствуясь этой идеей, ученые заменили часть этих клеток в клонированных эмбрионах на их аналоги из зародышей, полученных при помощи метода искусственного оплодотворения.
Этот шаг, как показали последующие наблюдения, значительным образом повысил вероятность выживания эмбрионов, благодаря чему ученым удалось получить 11 предположительно жизнеспособных зародышей, 7 из которых было имплантировано в утробы суррогатных матерей. Лишь два из клонированных зародышей прижились, и только один из них появился на свет.
По словам исследователей, этот самец макаки резуса прожил уже более двух лет, он полностью здоров и в работе его организма отсутствуют какие-либо очевидные или скрытые дефекты. Это дает надежду на то, что последующее совершенствование методики клонирования позволит ученым приступить к массовому выращиванию клонов приматов для проведения медицинских и биологических исследований, в которых сейчас используются обычные обезьяны.