Pierwszy taki przypadek na świecie. Naukowcy stworzyli chimeryczną małpę

Zespół naukowców z Chin doniósł o pierwszych na świecie narodzinach małpy, której komórki pochodzą od dwóch genetycznie odrębnych embrionów tego samego gatunku. Wcześniej naukowcy prowadzili podobne badania na myszach, ale dotychczas nie udawało się uzyskać chimery w przypadku innych gatunków, zwłaszcza naczelnych.

Rezultaty oraz opis badań ukazał się na łamach pisma "Cell" (DOI: 10.1016/j.cell.2023.10.005).

Chimerami określa się organizmy powstałe z komórek różniących się genetycznie, pochodzących od dwóch lub więcej osobników. Chimeryzm w obrębie gatunku może wystąpić naturalnie, w tym także u ludzi, chociaż zdarza się to bardzo rzadko. Małpami wykorzystanymi w badaniu były makaki krabożerne (Macaca fascicularis), naczelne powszechnie wykorzystywane w badaniach biomedycznych.

Naukowcy z Chińskiej Akademii Nauk najpierw stworzyli dziewięć linii komórek macierzystych, korzystając z komórek pobranych z 7-dniowych zarodków makaków. Następnie umieścili linie komórkowe w hodowli, aby zapewnić im zwiększoną zdolność różnicowania się na różne typy komórek. Przeprowadzili szereg różnych testów na komórkach, aby potwierdzić, że są one pluripotencjalne, czyli mają zdolność różnicowania się na wszystkie typy komórek potrzebne do stworzenia żywego zwierzęcia. Komórki macierzyste oznaczono także białkiem o zielonej fluorescencji.

Dalsza część artykułu pod materiałem wideo

Uczeni wybrali ostatecznie konkretny podzbiór komórek macierzystych, które wszczepiono do embrionów w wieku 4–5 dni. Zarodki z kolei wszczepiono samicom makaków. Eksperymenty zaowocowały 12 ciążami. Na świat przyszło sześć żywych małp. Analiza potwierdziła, że jedna żywa małpa oraz jeden poroniony płód są zasadniczo chimerami i zawierają komórki, które wyrosły z komórek macierzystych hodowanych w laboratorium. Obie chimery były płci męskiej. Osobnik, który urodził się żywy, umarł pod 10 dniach.

Badacze wykorzystali zieloną fluorescencyjną etykietę białkową, aby ustalić, które tkanki zawierają komórki pochodzące z wstrzykniętych komórek macierzystych. Wykorzystali także sekwencjonowanie genów i inne testy, aby potwierdzić obecność tkanki pochodzącej z komórek macierzystych w różnych narządach. Zielony znacznik znaleziono w mózgu, sercu, nerkach, wątrobie i w przewodzie pokarmowym. U obu zwierząt uczeni potwierdzili także obecność komórek pochodzących z komórek macierzystych w jądrach oraz w komórkach, które ostatecznie przekształcają się w plemniki.

Udział komórek macierzystych w różnych typach tkanek wahał się od 21 proc. do nawet 92 proc. Uczeni sprawdzili pod tym kątem 26 różnych typów tkanek. Co ciekawe, zielony znacznik był widoczny w świetle UV. U żywej chimery wyraźnie widać go było w oczach, ale i opuszki palców miały nikłą poświatę w tym świetle.

- Dostarczyliśmy mocne dowody na to, że pluripotencjalne komórki macierzyste małp mają zdolność różnicowania się in vivo na wszystkie tkanki tworzące organizm małpy – powiedział Miguel Esteban z BGI Research oraz Chińskiej Akademii Nauk, współautor publikacji. - To badanie pogłębia naszą wiedzę na temat potencjału rozwojowego pluripotencjalnych komórek macierzystych u naczelnych - dodał.

- To od dawna oczekiwane osiągnięcie – powiedział Zhen Liu z Chińskiej Akademii Nauk. - To badanie ma nie tylko implikacje dla zrozumienia pluripotencji u innych naczelnych, w tym ludzi, ale ma także istotne implikacje praktyczne dla inżynierii genetycznej i ochrony gatunków – dodał. - Ta praca może nam pomóc w wygenerowaniu dokładniejszych modeli małp do badania chorób neurologicznych, a także do innych badań biomedycznych – dodał. Naukowcy mogliby w przyszłości testować pewne skutki choroby na modelach małp. Zależy to od celu, ale im większy udział komórek macierzystych dawcy w dowolnej tkance docelowej, tym dokładniejszy może być model choroby.

Na razie zespół stara się poprawić skuteczność swojej metody generowania chimerycznych małp.

Źródło: Cell Press, IFLScience, fot. Cell/Cao et al./ CC BY-SA