Этот прорыв открывает странам путь к хранению клеток кожи животных в качестве страхового полиса, поскольку клетки могут использоваться для создания клонов, повышающих генетическое разнообразие видов, если им угрожает исчезновение в будущем.
Многие сокращающиеся виды страдают от инбридинга, который увеличивает риск врожденных дефектов, но потеря генетического разнообразия может также сделать животных более уязвимыми для других угроз, таких как болезни, которые усугубляют трудности, с которыми они сталкиваются.
В то время как ученые использовали замороженные клетки для производства клонов для проектов по сохранению, клетки хранятся в жидком азоте, что дорого и рискованно: если есть перебои с электричеством или жидкий азот не пополняется регулярно, клетки расплавляются и становятся непригодными для использования. Лиофилизированную сперму также можно использовать для создания клонов, но ее нельзя получить от всех животных.
«Если эти клетки можно сохранить без жидкого азота с помощью технологии сублимационной сушки, это позволит дешево и безопасно хранить генетические ресурсы со всего мира», сказал профессор Терухико Вакаяма, руководивший работой в Университете Яманаси в Японии. «Развивающиеся страны смогут хранить свои ценные генетические ресурсы у себя. Кроме того, даже у вымирающих видов, у которых выживают только самцы, эту технологию можно использовать для создания самок для возрождения вида».
В последней работе исследователи заморозили высушенные клетки кожи из хвостов мышей и хранили их до девяти месяцев, прежде чем попытаться создать из них клоны. Процессы сублимационной сушки убивали клетки, но ученые обнаружили, что они все еще могут создавать клонированные эмбрионы на ранних стадиях, вставляя мертвые клетки в мышиные яйца, у которых были удалены собственные ядра.
Эти мышиные эмбрионы ранней стадии, известные как бластоцисты, использовались для создания запасов стволовых клеток, которые подвергались еще одному циклу клонирования. Стволовые клетки были вставлены в яйцеклетки мыши, лишенные собственных ядер, что привело к появлению эмбрионов, которые суррогатные мыши вынашивали до срока. За первой клонированной мышью, названной Дорами в честь робота-любителя дынного хлеба из манги «Дораэмон», последовали еще 74 мыши. Чтобы проверить, обладают ли клоны здоровой фертильностью, девять самок и три самца скрещивали с нормальными мышами. У всех самок были пометы.
Несмотря на достижение, процесс лиофилизации поврежденной ДНК в клетках кожи неэффективен, вероятность успеха для создания здоровых детенышей самок и самцов мышей составляла всего 0,2-5,4%. В некоторых клетках Y-хромосома была потеряна, что привело к рождению самок мышей из клеток, полученных от самцов животных. «Если бы такое же лечение можно было провести с вымирающими видами, у которых выжили только самцы, можно было бы произвести самок и естественным образом сохранить вид», пишут авторы в Nature Communications.
Работа продолжается, ученые готовятся вырастить потомство от первого в мире клонированного черноногого хорька, Элизабет Энн, в попытке увеличить генетическое разнообразие вида. Животное было клонировано из клеток, глубоко замороженных в жидком азоте 35 лет назад.
Доктор Алена Панс из Университета Хартфордшира сказала, что возможность хранить генетический материал «чрезвычайно важна» для сохранения образцов видов, а также их генетической изменчивости. Но «первостепенно» показать, что лиофилизированные клетки можно хранить неограниченное время, если они должны обеспечить эффективное долгосрочное решение.
