Зачем ученые создали мышь с оленьими рогами?

Зачем ученые создали мышь с оленьими рогами? Ученые вырастили рог оленя на голове у мыши. Фото.

Ученые вырастили рог оленя на голове у мыши

Регенерация тканей, то есть способность восстанавливать их, часто встречается в животном мире. Некоторые животные даже способны заново отращивать утраченные конечности. К ним относятся раки, у которых заново вырастают клешни. Иногда они даже сами себе отламывают клешню, если им угрожает опасность. Точно так же поступают ящерицы, только не с лапами, а своим хвостом который является частью позвоночника. Таких примеров можно привести массу, причем среди них можно упомянуть и человеке. Возможно кого-то это удивит, но у людей тоже регенерируются некоторые органы, например печень. Конечно, если полностью удалить печень, новая не вырастет, однако она способна восстанавливать до 75% своей массы. В меньшей степени, но тоже способны восстанавливаться легкие, поджелудочная железа и почки. К сожалению, конечности мы отращивать не можем, однако ученые надеются наделить людей и этой способностью. На пути к данной цели китайские ученые даже создали мышь с оленьими рогами.

Млекопитающие тоже умеют отращивать утраченные конечности

Организм людей не только неспособен отращивать новые конечности, но и вообще плохо справляется с восстановлением костей. Поэтому ученых интересуют ящерицы, тритоны и раки. Как мы сказали выше, последние могут отламывать себе клешню, когда чувствуют опасность. Причем, вполне возможно, что потеря конечности происходит не без боли. Тритоны, как и раки, тоже способны отращивать свои лапы. Причем эти животные не просто отращивают утраченные части своего тела, они делают это правильно, то есть новые конечности вырастают нужной формы, массы, с правильным расположением суставов и т.д.

В эволюционном плане ящерицы и тритоны находятся от нас далеко, так как они даже не являются млекопитающими. Однако некоторые млекопитающие тоже способны отращивать костную ткань. К примеру, это касается мышей, у которых заново вырастает фаланга пальца передней лапы. Кроме того, олени каждый год сбрасывают рога и выращиваю новые.

Млекопитающие тоже умеют отращивать утраченные конечности. Тритоны, как и раки, способны отращивать утраченные конечности. Фото.

Тритоны, как и раки, способны отращивать утраченные конечности

Может показаться, что с рогами все намного проще, ведь у них нет точно формы, размера и суставов. Но на самом деле рога покрыты кожей, имеют огромное количество кровеносных сосудов и нервов. Впоследствии они все отмирают и костенеют, но изначально представляют собой достаточно сложную часть тела, включающую в себя ткани разных типов.

Как у оленей заново отрастают рога

Как и хвосты ящериц или лапы и тритонов, рога оленей вырастают из бластемы, то есть клеточной массы неспециализированных (стволовых) клеток. Впоследствии из них возникают различные ткани, которые образуют утраченную часть тела. Китайские ученые тщательно исследовали на клеточном уровне как появляются новые рога.

В ходе исследования ученые обнаружили в рогах оленей две группы необычных стволовых клеток, причем одна группа возникает из другой. Именно с них начинали образовываться новые рога. За некоторое время до того, как олень сбрасывает рога, количество этих клеток резко увеличивается. То есть к процессу отращивания новых рогов организм оленя начинает готовиться еще до того, как он сбрасывает старые рога.

Как у оленей заново отрастают рога. Олени отращивают рога из особых стволовых клеток. Фото.

Олени отращивают рога из особых стволовых клеток

После того как олень сбрасывает рога, его клетки-предшественники образуют вторую группу стволовых клеток. Они обладают отличной от предшественников активностью генов. Спустя еще несколько дней эти клетки начинают образуют клетки рогов, то есть костную и хрящевую ткань.

Как мыши отрастили рога

Выяснив как происходит процесс отращивания рогов у оленей, ученые стали сравнивать их стволовые клетки с аналогичными клетками других животных, способных отращивать конечности. В результате наибольшее сходство было обнаружено с клетками мышей. Причем оно оказалось настолько велико, что когда оленьи клетки второй группы пересадили на голову мышам, через 45 дней у них стал отрастать рог, похожий на рог оленя. Об этом исследователи сообщают в журнале Science.

Как мыши отрастили рога. У мыши начал расти рог из стволовых клеток оленя. Фото.

У мыши начал расти рог из стволовых клеток оленя

Исследование подтверждает тот факт, что процесс регенерации на молекулярно-клеточном уровне у разных млекопитающих очень похожий. Поэтому, когда стволовые клетки оказались в чужом организме, они продолжили выполнять свою задачу. Разумеется, питательные вещества они брали из организма мыши. Ученые надеются, что в будущем удастся модифицировать стволовые клетки людей, чтобы они делились и образовывали кости и хрящи подобно клеткам оленей.

Если вы еще не подписаны на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ, обязательно переходите по ссылке. Здесь вам ждет множество увлекательных материалов о науке, технике и высоких технологиях.

Способность заново отращивать конечность звучит, конечно, как фантастика, но ученые уже добились многого в плане модификации клеток. К примеру, не так давно мы рассказывали о том, что в лабораторных условиях мышь родилась от двух отцов. То есть ученым из мужской клетки удалось создать яйцеклетку, способную оплодотворяться.

Мыши, рожденные от двух отцов, получились абсолютно здоровыми

Мыши, рожденные от двух отцов, получились абсолютно здоровыми. Ученые вырастили мышей, рожденных из клеток двух самцов. Фото.

Ученые вырастили мышей, рожденных из клеток двух самцов

Японские ученые из университета Осаки заявили о том, что вырастили крысят, рожденных от двух отцов. Но как такое возможно без женской половой клетки (яйцеклетки)? Разумеется, это невозможно, однако ученые смогли создать яйцеклетку искусственно из мужской клетки путем ее редактирования. Впоследствии эти яйцеклетки были оплодотворены, в результате чего родились семь мышат. Ученые рассчитывают, что в течение ближайших десяти лет эту технологию можно будет использовать на людях. Кроме того, она позволит изучить процесс образования гамет из яйцеклеток и сперматозоидов, который по сей день мало изучен, так как происходит в утробе матери.

В чем сложность создания искусственной яйцеклетки

Ранее мы неоднократно рассказывали как ученые из стволовых клеток, или клеток предшественников получают другие нужные им клетки. Такая возможность обусловлена тем, что стволовые клетки не имеют определенной спецификации. В результате ученые просто придают им ту или иную специализацию. К примеру, не так давно мы рассказывали о том, что при помощи стволовых клеток ученые создали органоид человеческого мозга и пересадили его в мозг крысе. Однако получить таким же способом яйцеклетку, то есть первичную клетку из которое зарождается жизнь, крайне сложно.

В чем сложность создания искусственной яйцеклетки. Искусственно получить яйцеклетку, способную оплодотворяться, гораздо сложнее, чем другие виды клеток. Фото.

Искусственно получить яйцеклетку, способную оплодотворяться, гораздо сложнее, чем другие виды клеток

Дело в том, что яйцеклетки гораздо более сложные, чем все остальные клетки. Они содержат генетические инструкции, которые образуют все остальные части организма. Поэтому искусственное создание яйцеклетки и ее оплодотворение можно считать серьезным шагом в генной инженерии.

Как ученые создали яйцеклетку из мужских клеток

В своей работе ученые использовали клетки-фибропласты из кончиков хвостов взрослых мышей. Это клетки соединительной ткани, которые синтезируют вещества, необходимые для клеток кожи, такие как коллаген, эластин, гиалуроновая кислота и пр. Как правило, ученые используют именно эти клетки для редактирования. Ранее мы рассказывали о том, как путем редактирования фибробластов ученые клонировали корову.

На этот раз японские исследователи перепрограммировали клетки-фибропласты, что позволило получить первичные стволовые клетки. Затем они удалили в этих клетках Y-хромосомы и продублировали X-хромосомы. То есть из мужской клетки с XY хромосомами получили женскую клетку с XX хромосомами. Но на этом работа не закончилась.

Как ученые создали яйцеклетку из мужских клеток. Для получения яйцеклеток ученые отредактировали клетки-фибропласты. Фото.

Для получения яйцеклеток ученые отредактировали клетки-фибропласты

Перепрограммированные клетки ученые окружили клетками яичников самок. Они каким-то образом поддерживают развитие яйцеклетки. В результате спустя 11 дней в лабораторных условиях созрели готовые к оплодотворению яйцеклетки. Ученые пока не знают каким образом клетки яичников влияют на созревание яйцеклетки и не могут создать их искусственно. Поэтому они были взяты из эмбрионов, о чем исследователи сообщают в журнале Nature.

Что касается выращивания эмбриона внутри яйцеклетки, то с этой задачей тоже уже могут справиться самцы. В итоге из оплодотворенных клеток, как мы сказали выше, родились мышата. По словам самих исследователей, они выглядят вполне здоровыми, то есть ученым удалось добиться поставленных целей, но пока только промежуточных. Главная же цель — искусственно получить человеческую яйцеклетку.

Как ученые создали яйцеклетку из мужских клеток. От двух мышей-отцов родились здоровые мышата. Фото.

От двух мышей-отцов родились здоровые мышата

Зачем создавать искусственную женскую яйцеклетку?

“Зачем нужно искусственно фабриковать человека, когда любая баба может его родить когда угодно?!” — говорил Филипп Филиппович Преображенский, герой фантастической повести Михаила Булгакова “Собачье сердце”. Но на самом деле он был не совсем прав. Многие люди испытывают проблемы бесплодия, которые данная технология помогла бы решить. Кроме того, ученые собираются таким образом помочь рожать детей однополым партнерам.

Переходите по этой ссылке прямо сейчас, чтобы подписаться на наш ЯНДЕКС.ДЗЕН КАНАЛ. Здесь вас ждет масса интересных материалов, подготовленных для вас нашей редакцией.

Однако вряд ли это произойдет в ближайшее время. Дело в том, что яйцеклетки даже у мышей получились не самого высокого качества — на каждые 100 яйцеклеток только одна была способна к оплодотворению и живорождению. Очевидно, прежде чем перейти к испытаниям на людях, технология должна быть усовершенствована. Кроме того, препятствием наверняка станет этическая сторона вопроса. Напомним, что клонировать людей по сей день запрещено, хотя с технической точки зрения особых сложностей в этом нет.