Ученые впервые использовали метод редактирования генов в эмбрионах человека, чтобы исследовать особенности их развития. Основным выводом эксперимента стало то, что белок OCT4 в человеческих эмбрионах имеет дополнительные функции по сравнению с эмбрионами мышей. Но биологи полагают более важным первое применение этого метода. В предшествующих исследованиях редактирование использовалось для исправления дефектных генов.
Как мы рассказывали ранее, в 2016 году в Великобритании были официально разрешены эксперименты по модификации генома человеческих эмбрионов. Для этого исследователям надо получить одобрение Комитета по фертильности и эмбриологии человека (Human Fertilisation and Embryology Authority, HFEA), в ведении которого находится лицензирование любых работ с эмбрионами человека, сперматозоидами и яйцеклетками в Великобритании. Первую заявку подала Кэти Ниакан (Kathy Niakan) из Института Фрэнсиса, результаты именно ее исследования стали теперь известны.
Кэти Ниакан и ее коллеги сосредоточились на гене, который контролирует белок OCT4, известный как маркер для плюрипотентных стволовых клеток. Они использовали технологию CRISPR для дезактивации (“нокаутирования”) этого гена у 37 эмбрионов на стадии одной клетки. Эмбрионы для исследования были пожертвованы парами, прошедшими через процедуру экстракорпорального оплодотворения, у которых после имплантации эмбриона в организм матери остались еще неиспользованные оплодотворенные клетки.
Предыдущие исследования показали, что, если отключить данный ген на ранней стадии развития эмбриона мыши, то он формирует только плацентарные клетки, а клетки собственно плода не образуются. Эмбриональные клетки человека с нокаутированным геном белка OCT4 не формировали ни клетки плода, ни плацентарные клетки, ни клетки желточного мешка, то есть оказалось, что этот белок играет ключевую роль в развитии всех трех типов эмбриональных клеток. Исследователи планируют продолжить работу с CRISPR, чтобы точно определить, какие гены контролируют OCT4 в разных типах клеток.
Биолог развития из Университета Торонто Джанет Россант (Janet Rossant), комментируя итоги работы британских исследователей, говорит, что обычно ученые экспериментируют на мышах, но, чтобы понять, как происходит развитие человека, лучше всего работать с настоящими человеческими эмбрионами.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
