Микс из генов: зачем ученые создали светящуюся химерную обезьяну

Китайские ученые впервые получили светящуюся химерную обезьяну, которая родилась с двумя наборами ДНК. Подробности этого эксперимента расскажет научный обозреватель Николай Гринько.

Фото: Jing Cao, Wenjuan Li, Jie Li, Qiang Sun, Miguel A. Esteban, Zhen Liu/cell.com

В греческой мифологии химерами назывались фантастические существа, словно составленные из частей тел разных животных: голова льва, туловище козы и хвост в виде змеи. Сегодня этот термин применяется в биологии – так называют организмы, состоящие из генетически разнородных клеток.

Как ни странно, в природе это явление встречается не так уж и редко. Чаще всего мы сталкиваемся с химерами в мире флоры, особенно среди декоративных растений, размножаемых вегетативно. В качестве примера можно привести знакомый многим пестролистный фикус: его листья образованы двумя видами клеток – нормальными (зелеными) и мутантными, с низким числом хлоропластов (белыми).

Встречаются химеры среди животных и даже людей. Такое случается, когда две разные зиготы вскоре после оплодотворения сливаются и формируют единый эмбрион. Если генетически разнородные клетки образуют внешний покров – шерсть, кожу – то различия между ними бывают хорошо заметны по окраске. Но в большинстве случаев определить, где какие ткани, невозможно без генетического сканирования. А провести такую манипуляцию со всеми клетками организма невозможно.

Ученые из Китайской академии наук решили провести эксперимент, более наглядно демонстрирующий разницу между разными типами клеток. В качестве подопытных животных были использованы макаки-крабоеды (Macaca fascicularis). Исследователи взяли стволовые клетки семидневного эмбриона обезьяны и ввели их неродственному четырехдневному эмбриону того же вида, который затем был внедрен в самку.

Фото: Jing Cao, Wenjuan Li, Jie Li, Qiang Sun, Miguel A. Esteban, Zhen Liu/cell.com

Стоит отметить, что эти клетки были модифицированными – их окрасили зеленым флуоресцентным белком. Самка выносила эмбрион, и детеныш появился на свет с двумя наборами клеток, кодированных разными наборами генов. У новорожденного самца по всему телу обнаружились участки, светящиеся зеленым в ультрафиолетовом свете. Их нашли по всему телу – в глазах, на мордочке, в кончиках пальцев и так далее.

Анализ показал, что модифицированные донорские стволовые клетки присутствовали в 26 различных типах тканей. Хотя ученые и раньше создавали химерные эмбрионы, такой результат они увидели впервые. Введенные стволовые клетки сформировали 92% мозга обезьяны, от 21% до 90% сердца, печени, желудочно-кишечного тракта, половой системы и так далее. Всего же новорожденная обезьянка на 67% состояла из донорских клеток, и все они светились в ультрафиолете.

К сожалению, подопытное животное прожило всего 10 дней, после чего у него развилась дыхательная недостаточность и гипотермия, и его пришлось усыпить. Точная причина этого ухудшения пока неизвестна, но исследователи предполагают, что это – результат эпигенетических различий между типами клеток.

Конечно, такие эксперименты производятся не просто с целью создания разновидовых химер, хотя ученые получали эмбрионы даже из клеток обезьяны и человека (которые были уничтожены на двадцатый день развития). Сегодня существует большой интерес к подобным жизнеспособным организмам, в которых теоретически смогут выращиваться человеческие органы для трансплантации. Конечно, такое применение тоже будет вызывать множество этических вопросов, но исследователи над этим пока не задумываются. Все-таки, подобные эксперименты – дело отдаленного будущего.

Хотя…