Команда исследователей из Японии добилась успеха в получении самок мышей из клеток самцов, используя эксперимент, сочетающий клонирование и генное редактирование. Это достижение было совершено учеными, связанными с Университетом Яманаси и Исследовательским центром биоресурсов Riken.
Используемый метод основан на технологии CRISPR под названием Y-CUT, которая способна удалять Y-хромосому из мужских клеток. Тесты, проведенные на эмбрионах и клонированных клетках мышей, привели к получению животных с одной только X-хромосомой, что соответствует паттерну XO.
Это исследование, опубликованное в августе 2026 года в препринте, еще не прошедшем рецензирование, предполагает потенциальное применение в сохранении исчезающих видов. Эта стратегия может быть особенно полезна в сценариях, когда от определенного вида остались только самцы, хотя для ее применения на других млекопитающих все еще существуют значительные ограничения.
Исследование началось с биологической особенности, общей для млекопитающих: самки обычно имеют две X-хромосомы, в то время как самцы имеют X и Y. Команда под руководством Такаши Исиучи сосредоточилась на вмешательстве в эту систему путем удаления Y-хромосомы из мужских клеток.
Для этого ученые разработали Y-CUT — инструмент, который действует в определенной области Y-хромосомы, связанной с ее передачей во время клеточного деления. При применении этого инструмента к эмбрионам мышей с хромосомами XY исследователи смогли удалить Y до их переноса в самок, которые выступали в роли суррогатных матерей.
Полученные животные имели конфигурацию XO. Исследователи сообщили, что эти самки нормально развивались и продемонстрировали репродуктивную способность, что является важнейшим аспектом для будущего использования этого подхода.
На последующем этапе команда интегрировала эту процедуру с традиционной техникой клонирования. Ядро взрослой клетки, содержащее генетический материал донора, вносится в яйцеклетку, предварительно лишенную собственного ДНК. Затем к этим клонированным клеткам применялся Y-CUT для исключения мужской хромосомы.
Этот процесс позволил создать самок, генетически идентичных самцам, предоставившим клетки, за исключением отсутствия Y-хромосомы. Исследователи также смогли воспроизвести эту стратегию, используя мужские клетки, которые хранились в замороженном виде.
Еще одно открытие расширило возможности метода: как самцы, так и самки, полученные с помощью этой техники, смогли спариваться и давать здоровое потомство. Для авторов это открывает перспективу использования образцов, хранящихся в банках биологических материалов, известных как «замороженные зоопарки», которые архивируют клетки и ткани различных видов.
Сохранение находящихся под угрозой исчезновения животных является одной из основных причин, упомянутых для разработки этой техники. В то время как традиционное клонирование воспроизводит генетический материал индивида, если донор — самец, его клоны, скорее всего, будут самцами. Таким образом, в популяциях, состоящих только из самцов, обычное клонирование не решит проблему нехватки самок, необходимых для размножения.
Способность генерировать оба пола из мужского материала может увеличить этот спектр возможностей. Бен Новак, ученый организации Revive & Restore, отметил, что разнообразие таких инструментов может быть очень полезным в различных контекстах, связанных с редкими или находящимися под угрозой исчезновения видами.
Однако метод еще не является универсальным решением. Техника требует яйцеклеток без собственного генетического материала, которые должны быть получены от самок того же или близкого вида, что препятствует ее применению в случаях, когда доступны только самки.
Существует также биологическое ограничение, связанное с XO-хромосомами. Хотя наблюдаемая фертильность у мышей благоприятствует экспериментальным тестам на этом виде, другие млекопитающие с такой хромосомной конституцией могут страдать от бесплодия. Исследование подчеркивает, что это различие снижает вероятность прямого применения метода к другим видам.
Исследователи предполагают, что другие технологии могут дополнить Y-CUT. Предыдущие работы уже продемонстрировали производство яйцеклеток из мужских клеток мышей, что могло бы удовлетворить потребность в яйцеклетках для клонирования. Другое направление исследований направлено на добавление второй X-хромосомы к клеткам с целью восстановления фертильности созданных самок.
Стратегия также может быть объединена с обратными подходами, применимыми, когда популяция имеет самок, но нуждается в самцах. Недавно исследователи из Университета Яманаси продемонстрировали возможность введения хромосом крыс в мышей, что, по мнению Новака, может помочь в будущем в производстве эмбрионов XY.
Для Моники Уорд, специалиста по репродуктивной биологии из Гавайского университета, не участвовавшей в проекте, этот метод также может быть ценен для исследований с генетически модифицированными животными. Производство самцов и самок-клонов одного и того же модифицированного животного может снизить затраты и время экспериментов, а также служить инструментом для изучения функционирования половых хромосом.
Исследование все еще ожидает рецензирования, и сами результаты показывают, что Y-CUT требует других технологий и специфических биологических условий для достижения более широкого применения. Тем не менее, эксперимент открывает новую возможность в клонировании: создание самок, способных к размножению из мужского генетического материала.
