Новое исследование сообщает о рождении первой в мире обезьяны-химеры в Китае. Обезьяна прожила 10 дней и имела генетический материал, состоящий из клеток, произошедших от двух генетически разных эмбрионов одного и того же вида обезьян.

В греческой мифологии фигурирует «Химера», гибридное животное с двумя головами: одной львиной, другой козлиной и со змеиным хвостом. Однако существует большая разница между мифологической Химерой и биологической химерой, разработанной исследователями.

Первый будет гибридным животным, возникшим в результате смешения генетического материала двух или более отдельных видов. Реальным примером этого является лигер, результат скрещивания льва-самца и тигрицы.

С другой стороны, биологическая химера — это организм, состоящий из клеток или тканей с различным генетическим составом. Они возникают, когда клетки или эмбрионы из генетически разных источников сливаются в одном организме, что приводит к появлению двух или более наборов ДНК.

Исследователи предполагают, что химерные модели имеют большое значение, поскольку открывают уникальные возможности для изучения болезней и генетических мутаций, тестирования методов лечения и понимания развития органов. Кроме того, они также потенциально могут помочь оживить находящихся под угрозой исчезновения животных, используя близкородственные виды в качестве хозяев для переноса эмбрионов исчезающих видов.

До сих пор ученым удалось создать лишь химеры крыс и мышей. Однако недавнее рождение химерной обезьяны демонстрирует возможность достижения химерного рождения у более сложных животных.

«Это исследование не только имеет значение для понимания наивной плюрипотентности у других приматов, включая человека, но также имеет важное практическое значение для генной инженерии и сохранения видов. В частности, эта работа может помочь нам создать более точные модели обезьян для изучения неврологических заболеваний, а также для других биомедицинских исследований», — сказал Чжэнь Лю, один из авторов исследования.

Как они создали первых приматов-химер?

Чтобы добиться рождения этой химерной обезьяны, исследователи взяли стволовые клетки из семидневных эмбрионов-бластоцист самок длиннохвостых макак.

Эти стволовые клетки были культивированы и протестированы, чтобы убедиться в их плюрипотентности, то есть в способности дифференцироваться в любые типы клеток, необходимые для создания живого животного.

Подтвердив их плюрипотентность, исследователи ввели некоторые из этих клеток в эмбрионы макак в возрасте 4-5 дней (стадия морулы). Они также пометили введенные клетки зеленым флуоресцентным белком, чтобы позже определить их присутствие в тканях новорожденных.

Эмбрионы, содержащие два разных типа генетического материала, были наконец перенесены самкам макак. В результате родилось шесть обезьян, но из них только две (одна выкидыш и одна живорождение) были идентифицированы как химерные.

Живая химера имела 26 типов тканей со следами флуоресцентных стволовых клеток. Дальнейшие тесты показали, что эти стволовые клетки составляют до 92 процентов вещества в некоторых тканях, а средний вклад составил 67 процентов.

Фактически, исследователи заметили, что большая часть тканей мозга обезьян также образована плюрипотентными стволовыми клетками.

«Отрадно, что наша живорожденная обезьяна-химера внесла большой вклад (стволовых клеток) в мозг, что позволяет предположить, что этот подход действительно должен быть ценным для моделирования нейродегенеративных заболеваний», — сказал Мигель Эстебан, один из авторов исследования. Си-Эн-Эн .

К сожалению, через 10 дней здоровье химерной обезьяны ухудшилось, поскольку у нее появились признаки дыхательной недостаточности и серьезного переохлаждения. Учитывая плохое состояние здоровья, исследователи усыпили макаку.

Конец этого исследования обещает новые начинания

Эта химера, возможно, выглядит не так круто, как мифологическая Химера, но она, вероятно, будет иметь долгосрочное влияние. Например, это помогло ученым понять роль, которую плюрипотентные стволовые клетки играют в процессе эмбрионального развития различных животных.

«Это исследование углубляет наше понимание потенциала развития плюрипотентных стволовых клеток у приматов. В этом исследовании мы предоставили убедительные доказательства того, что наивные плюрипотентные стволовые клетки обезьян обладают способностью дифференцироваться in vivo во все различные ткани, составляющие тело обезьяны», — сказал Эстебан.

Более того, обезьяны — не единственные сложные животные, химеры которых ученые пытаются создать. В прошлом предпринимались успешные попытки развить человеческие органы внутри химерных эмбрионов свиней.

Все подобные разработки обещают неограниченные возможности, особенно в области медицины, поскольку у химерных животных есть потенциал для решения многочисленных проблем, связанных с моделированием заболеваний, нехваткой органов, исследованием стволовых клеток и лечением сложных генетических нарушений.

Теперь исследователи будут идентифицировать и изучать факторы, повышающие выживаемость химерных эмбрионов. Будем надеяться, что это приведет к увеличению числа рождений живых химерных животных в будущем.

Исследование опубликовано в журнале Клетка .