Уперше в історії технологію, яка вже міцно укорінилася в людському житті, успішно апробували на собаках. Мова йде про штучне запліднення. Стаття з описом цього експерименту, який здійснили американські науковці, вийшла у журналі Public Library of Science ONE. Технологія редагування генів разом із заплідненням in vitro створює можливості для збереження загрожених видів у родини собакових (Canidae). Крім того, це створює хороші можливості для вивчення спадкових хвороб, адже собакові поділяють з людьми майже 350 спільних захворювань – вдвічі більше, ніж будь-яка інша родина.
Науковці пересадили дев’ятнадцять ембріонів самиці собаки, яка народила семеро здорових цуценят. Два ембріони були від матері-бігля й батька-кокер-спаніеля й п’ять від батька і матері-біглів. «Люди намагалися вивести собак з пробірки ще з 1970-х, і все безуспішно», – ствержує співавтор дослідження, професор репродуктивної біології Інституту здоров’я тварин Корнелльського університету Алекс Тревіс.
Щоб здійснити успішне запліднення in vitro, спершу потрібно запліднити в лабораторії зрілу яйцеклітину сперматозоїдом й отримати ембріон. Згодом потрібно пересадити цей ембріон самці у правильний час її репродуктивного циклу.
Найбільшим викликом було екстрагувати зрілі яйцеклітини з яйцепроводу самки. Вчені спершу намагалися використовувати яйцеклітини, які були на тій самій стадії визрівання, що й в інших тварин, але репродуктивний цикл собаки дещо відрізняється, тому їх одразу не вдавалося запліднити. Головний автор експерименту, студентка лабораторії А. Тревіса Дженніфер Наґашіма, встановила, що якщо залишити яйцеклітини у яйцепроводі на день довше, то шанси їхнього запліднення істотно зростають.
Інший виклик полягав у тому, що родові шляхи самки створюють додаткові умови для здатності сперматозоїдів запліднити яйцеклітину, які також потрібно було імітувати в лабораторії. Наґашіма та її колега Скайлар Сільвесте встановили, що цього можна досягнути додаванням магнію до пробірки розчину магнію. Як наслідок, шанси на запліднення зросли до 80-90%.
Остання перешкода полягала у заморожуванні ембріонів. Адже тільки їх можна було помістити у яйцепроводи собаки, яка їх виносила, у правильний час її репродуктивного циклу, що настає в собак тільки двічі на рік.
Отримані результати мають важливі наслідки для збереження дикої природи, адже тепер, як каже Алекс Тревіс, «ми можемо заморожувати гамети собак і використовувати їх для штучного запліднення, що відриває можливості збереження багатьох загрожених видів родини Canidae, а також рідкісних порід собак».
Технологія редагування генів разом зі штучним заплідненням дозволяє викорінити хвороди собак, що передаються генетично. Наприклад, селекціонери, прагнучи вивести нові породи з потрібними рисами, часто вдаються до інбридінгу, що погіршує спадковий матеріал. Як наслідок, собаки окремих порід часто мають генетичну схильність до різних захворювань, зокрема золотисті ретривери до лімфоми, а далматини – до сечокам’яної хвороби. «Тепер ми можемо вилікувати собаку від її захворювань ще перед появою на світ», – каже А. Тревіс.
Також він наголошує, що оскільки дуже багато хвороб спільні для собак і людей, «ми тепер маємо потужну базу для дослідження їх генетичної природи».
First puppies born by in vitro fertilization
ScienceDaily, 9/12/2015
Зреферував Євген Ланюк
13.12.2015