Само исследование, о котором было объявлено 8 марта на Третьем международном саммите по редактированию генома человека в Лондоне, еще не опубликовано. Судя по доступным сейчас материалам, речь идет о проверке и доказательстве реалистичности концепции (proof-of-concept) получения потомства от двух биологических отцов. В будущем это потенциально можно будет применять для лечения некоторых причин бесплодия у людей.

Ученые из разных стран исследовали этот вопрос в течение многих лет. В 2018 году одна команда сообщила об использовании эмбриональных стволовых клеток, полученных из спермы или яйцеклеток, для получения детенышей либо от двух самцов, либо от двух самок. Детеныши от двух матерей достигли зрелого возраста и были фертильными; потомство от двух отцов прожило всего несколько дней.

В 2020 году группа под руководством биолога-эволюциониста Кацухико Хаяси, работающего сейчас в Университете Осаки в Японии, описала генетические изменения, необходимые для того, чтобы стволовые клетки превратились в яйцеклетки in-vitro, то есть "в пробирке". А в 2021 году те же исследователи продемонстрировали, что они могут реконструировать среду яичников мышей, и выращивать в ней яйцеклетки, из которых родится здоровое потомство.

Имея в руках эти инструменты, Хаяси и его коллеги приступили к проекту по созданию яйцеклеток с использованием клеток, взятых у взрослых самцов мышей. Ученые перепрограммировали их и выращивали в культуре, пока некоторые клетки спонтанно не потеряли свою Y-хромосому (как и люди, самцы мышей обычно имеют одну X и одну Y-хромосому). Затем ученые обрабатывали клетки соединением, называемым реверсином, которое может способствовать ошибкам в распределении хромосом во время деления, и искали клетки с двумя копиями Х-хромосомы.

После этого с помощью генетических сигналов исследователи спровоцировали полученные клетки к формированию незрелых яйцеклеток, которые оплодотворили спермой мыши и пересадили в матку самки.

Выживаемость была низкой. Из 630 перенесенных эмбрионов только 7 превратились в детенышей. Но, по словам Хаяси, они развивались нормально и были фертильными.

Первые дни

Новая технология пока очень далека от любого медицинского применения. "Существуют большие различия между мышью и человеком", — говорит Хаяси. Из-за этого любые открытия, сделанные во время экспериментов на мышах, нельзя автоматически считать применимыми к людям.

В частности, Хаяси говорит, что его команде предстоит тщательно изучить и охарактеризовать детенышей из эксперимента, чтобы найти любые отличия между ними и мышами, выведенными обычным способом.

"Еще одна проблема заключается в том, что для выполнения того же метода с человеческими клетками исследователям может потребоваться выращиватьяйцеклетки в лаборатории дольше, чем это было необходимо в случае мышкй, — говорит Митинори Сайтоу, биолог-эволюционист из Киотского университета в Японии, который сотрудничает с Хаяси. — Если период культивирования удлиняется, то могут накапливаться как генетические, так и эпигенетические аномалии".

По словам Кита Лэтэма, специалиста по биологии развития из Мичиганского государственного университета в Ист-Лансинге (США), даже если этот подход осуществим на людях, исследователям необходимо будет сделать его более эффективным и практичным, увеличив долю эмбрионов, дающих потомство. "Если вы собираетесь применять это на людях, то лучше перестраховаться и предпочесть безопасность, осторожность и эффективность", — говорит он.

Но если эти препятствия будут преодолены, хромосомно-инженерный подход Хаяси однажды сможет обеспечить лечение некоторых форм бесплодия, вызванных половыми хромосомными состояниями, такими как синдром Тернера, при котором у женщин отсутствует часть или все Х-хромосомы.

Кроме того, работа Хаяси могла бы вывести репродукцию человека на новый уровень, говорит биоэтик Тецуя Исии из Университета Хоккайдо в Саппоро. По его словам, применительно к людям такое исследование могло бы помочь мужским парам завести общих детей с помощью суррогатных матерей. "Это также предполагает, что в далеком будущем биологический ребенок может быть и у одинокого мужчины".

По словам Хаяси, такие применения потребуют не только технического усовершенствования метода, но и более широкой общественной дискуссии об этике. "Я не знаю, действительно ли такого рода технологии могут адаптироваться к человеческому обществу", — говорит он.

Исследование пока не было опубликовано в научном журнале, однако статья появилась в издании Nature.