События и новости

В России получен первый клонированный теленок методом соматического клонирования

Дата публикации: 22.04.2020

Предыдущий Следующий

Развитие генетических технологий, включая геномное редактирование для использования в сельском хозяйстве (включая животноводство) является одним из направлений реализации Программы развития генетических технологий в РФ на 2019-2027 гг. С внедрением геномного редактирования связывают дальнейшее повышение конкурентоспособности и обеспечение устойчивости животноводства будущего. По сути, это новое технологическое решение, которое открывает возможности конструирования новых селекционных форм с заданными свойствами, позволяет управлять селекционным процессом и многократно ускорять его.

Вместе с тем, внесение направленных генетических изменений в геном сельскохозяйственных животных пока не является тривиальной процедурой, что подтверждается созданием в мире лишь ограниченного числа сельскохозяйственных животных с отредактированным геномом. Это связано с тем, что успешное геномное редактирование животных требует параллельного развития вспомогательных репродуктивных технологий, включая созревание, оплодотворение и культивирование эмбрионов вне организма (in vitro), проведение манипуляций с эмбрионами методами клеточной инженерии, трансплантацию эмбрионов и др.

Существует две принципиальные стратегии генерации целевых изменений в геноме животных: (1) микроинъекция генных конструкций в цитоплазму ранних эмбрионов и (2) пересадка ядер генетически модифицированных соматических клеток (соматическое клонирование). Первая стратегия является технологически менее сложной, однако характеризуется существенно меньшей эффективностью. Вторая стратегия требует значительно более высокого уровня развития вспомогательных репродуктивных технологий, однако, в случае ее успешной реализации, позволяет прогнозировать результативность геномного редактирования еще на этапе культуры клеток, что позволяет избегать проведения дополнительных дорогостоящих экспериментов на животных. Именно вторая стратегия (соматическое клонирование) рассматривается в мире в качестве основной для получения сельскохозяйственных животных методами геномного редактирования.

Исходя из вышеизложенной актуальности, коллектив ученых из Федерального научного центра животноводства – ВИЖ имени академика Л.К. Эрнста (руководитель – академик РАН Зиновьева Н.А.) в сотрудничестве с учеными из Московского государственного университета имени М.В. Ломоносова (руководитель – академик РАН Донцова О.А.) при поддержке Российского фонда фундаментальных исследований реализует междисциплинарный проект, целью которого является совершенствование элементов технологии направленного редактирования генома коров с использованием CRISPR/Cas9 и соматического клонирования.

Уже в первый год проведения исследований исполнителям проекта удалось впервые в России получить жизнеспособного теленка методом соматического клонирования. С этой целью ученые заменили собственный генетический материал яйцеклеток коров на генетический материал дифференцированных соматических клеток (фибробластов) и методами клеточной инженерии вне организма (в культуре in vitro) получили клонированные эмбрионы. После пересадки одного из таких эмбрионов родился здоровый теленок. Геномный анализ подтвердил полную идентичность генотипа полученного теленка (самка) и клеточной линии.

Полученные результаты демонстрируют технологическую готовность российских ученых к внедрению геномного редактирования в селекцию сельскохозяйственных животных.

Следующим этапом реализации проекта является получение телят-клонов с использованием клеток, в которые посредством геномного редактирования предварительно внесены заданные генетические изменения. Первая в России линия таких клеток-доноров уже создана и в ближайшее время будут начаты исследования (эксперименты) по получению на ее основе клонированных телят.

Следует особо подчеркнуть, что достижение результатов стало возможным только благодаря объединению в рамках проекта ученых, обладающих различными взаимодополняющими компетенциями в области молекулярной генетики, цитологии, эмбриологии, клеточной инженерии и биотехнологии репродукции животных.

Полученные результаты создают фундаментальную основу для успешного создания посредством геномного редактирования линий сельскохозяйственных животных с новыми улучшенными свойствами, что является одним из целевых индикаторов программы развития генетических технологий в РФ.