Гибридная обезьяна: достижение лаборатории открывает путь к дальнейшим исследованиям болезни Альцгеймера

МАДРИД - В четверг группа китайских исследователей и испанский врач Мигель Анхель Эстебан объявили о рождении в шанхайской лаборатории обезьяны, клетки которой были получены из двух разных обезьяньих эмбрионов. Научное сообщество называет такие гибридные организмы химерами, отсылая к мифологическому чудовищу с головой льва, брюхом козы и хвостом дракона. Подобные химеры макак были получены впервые. По мнению исследователей, эти существа могут найти перспективное применение в медицине, например, для получения животных с неврологическими заболеваниями, близко напоминающими человеческие, например, болезнь Паркинсона или Альцгеймера. "Эмбрион начинается с яйцеклетки, оплодотворенной сперматозоидом. Единственная образовавшаяся клетка делится и в последующие дни дает начало нескольким тотипотентным клеткам, способным породить целое животное, включая плаценту. Эти тотипотентные клетки дают начало плюрипотентным клеткам, которые могут дать начало любому типу клеток в организме - мозгу, костям, печени, мышцам, но уже не плаценте. В 2012 году группе казахстанско-американского биолога Шухрата Миталипова удалось впервые получить химерных обезьян, объединив тотипотентные клетки из разных эмбрионов. В 2018 году группа китайского ученого Тяньцина Ли пошла еще дальше. Из одной эмбриональной клетки он смог вырастить в своей лаборатории линию плюрипотентных стволовых клеток, которые продолжают размножаться неограниченно долго, но не дифференцируются в специализированные ткани. Команда Тяньцина Ли ввела эти лабораторные клетки в эмбрион макаки и также добилась рождения химерных обезьян, но вклад инъекционного происхождения составил всего от 0,1% до 4,5% клеток. "Врач Мигель Анхель Эстебан из Института биомедицины и здоровья Гуанчжоу и его китайские коллеги совершили еще один скачок. Исследователи извлекли клетки из эмбрионов семидневного возраста и получили клеточные линии, способные к неограниченному размножению в лабораторных условиях. Затем они пометили эти плюрипотентные стволовые клетки зеленым флуоресцентным белком, полученным от медузы. И наконец, ученые ввели эти клетки в эмбрионы четырехдневных обезьян. Двенадцать беременных самок дали шесть живых потомков, но только у одной из новорожденных обезьян был высокий процент химеризма в мозге, сердце, почках, печени и других органах: от 21% до 92% в зависимости от ткани. Большой скачок - это переход от низкого вклада к проценту, когда можно сказать: это настоящее химерное животное", - говорит Эстебан. В среднем было достигнуто 67%: две из трех клеток. В глазах и кончиках пальцев обезьяны - крабового макака - был виден флуоресцентный зеленый цвет. Животное, страдавшее от дыхательной недостаточности и переохлаждения, было умерщвлено на десятый день жизни. Результаты работы опубликованы в этот четверг в специализированном журнале Cell. Испанский биолог Марта Шахбази объясняет актуальность нового исследования, в котором она не принимала участия. Исследовательница напоминает, что разработанная в 1989 г. методика химеры у мышей уже в то время была "революцией", поскольку позволяла получать генетически модифицированных грызунов благодаря манипуляциям с эмбриональными стволовыми клетками, которые неограниченно культивируются в лаборатории. "Если мы хотим узнать, какова функция того или иного гена у мыши, мы можем удалить этот ген в эмбриональных стволовых клетках и затем использовать эти модифицированные клетки для получения химер. Если клетки способствуют образованию гамет (яйцеклеток и сперматозоидов), то у некоторых из потомков химерных мышей ген будет удален во всех клетках организма, и мы сможем проанализировать, что с ними происходит, и, таким образом, выяснить функцию гена", - говорит Шахбази из Лаборатории молекулярной биологии в Кембридже (Великобритания). "Отцы этой методики работы с мышами - итальянец Марио Капекки и британские ученые Оливер Смитис и Мартин Эванс - получили в 2007 году Нобелевскую премию по медицине. "В случае с обезьянами, если бы химеры удавалось генерировать эффективно, мы могли бы изучать последствия удаления или модификации определенных генов у обезьян", - говорит Шахбази. "Важно отметить, что в новом исследовании была получена только одна химерная обезьяна, поэтому эффективность пока невысока", - подчеркивает он. Макака, клетки которой были получены из двух разных эмбрионов, родилась в лаборатории нейробиологии приматов Китайской академии наук в Шанхае. Группа Мигеля Анхеля Эстебана сотрудничала с группами его коллег Цянь Суня и Чжэнь Лю. Сам Эстебан два месяца назад объявил о создании проекта очеловеченной почки в эмбрионе свиньи в рамках эксперимента, находящегося на границе биоэтики. Это был первый человеческий орган, созданный внутри животного, и он приблизил мечту о создании запасных частей для людей. Эстебан объяснил по телефону, что его новая методика получения химерных обезьян, основанная на специальном химическом коктейле, может стать "впечатляющим достижением" в генетической модификации приматов, поскольку она позволяет вводить множество мутаций и маркеров, позволяющих определить, какие клетки подверглись изменениям. Помимо имитации человеческих заболеваний у лабораторных животных, доктор выделяет концептуальную демонстрацию. "Человеческие клетки, если они приобретут такой же уровень плюрипотентности, смогут дифференцироваться in vitro в ткани, которые в принципе будут очень похожи на эмбриональные. Это может быть использовано для пересадки клеток или для изучения заболеваний в лабораторных условиях", - прогнозирует он. "Испанский исследователь, родившийся 53 года назад в валенсийском городе Кастельон-де-ла-Плана, добавляет еще одно гипотетическое применение: сохранение видов. Обезьяна, родившаяся в Шанхае, имела клетки из двух разных эмбрионов, но принадлежавших к одному виду. Эстебан отмечает, что эту методику можно проводить с двумя разными видами: одним, находящимся под угрозой исчезновения, и другим, находящимся в хорошем состоянии сохранения, так что полученная химера будет иметь яйцеклетки или сперму исчезающего вида. "Мы могли бы создать банки эмбриональных клеток различных видов обезьян и в будущем, когда, к сожалению, многие из них исчезнут, использовать эту технологию для сохранения нечеловеческих приматов", - говорит он. "By Manuel Ansede"© EL PAÍS, SL "