Чому ген NANOG вважають ключем до розуміння життя?
Група дослідників ідентифікувала ген, який керує початком формування людського тіла на стадії ембріона. Цей генетичний елемент отримав назву NANOG на честь кельтської міфічної країни вічної молодості Тір на Ног, оскільки його активність робить стовбурові клітини фактично безсмертними. Хоча науковці вже знали про роль цього гена з експериментів на тваринах, нові дані свідчать про те, що в людей він виконує фундаментально іншу та значно важливішу функцію, пише видання New Scientist.
Дивіться також Учені розрахували дату кінця людства та впевнені в ній на 95 відсотків
Краще розуміння допоможе дослідженню стовбурових клітин і регенеративній медицині, і це може мати трансформаційний вплив, який здатний змінити все наше життя,
– прокоментувала Кеті Ніакан з Кембриджського університету.
Команда вчених під керівництвом Ніакан використала технологію точного редагування основ CRISPR, щоб дослідити роботу NANOG у запліднених людських яйцеклітинах. Коли яйцеклітина починає ділитися, її клітини зазвичай обирають один із трьох шляхів: формування плаценти, жовточного мішка або безпосередньо самого ембріона.
Експерименти, наведені в дослідженні у журналі bioRxiv, показали вражаючу різницю між видами: коли дослідники вимкнули NANOG у мишей, це призвело лише до проблем із формуванням жовточного мішка. Однак коли аналогічну маніпуляцію провели з людськими клітинами, жодна з них не змогла почати розвиток за сценарієм формування тіла людини.
Що це нам дає
Це відкриття має колосальне значення для репродуктивної медицини, зокрема для процедур екстракорпорального запліднення (ЕКЗ). Сьогодні фахівці обирають ембріони для імплантації переважно за їхньою зовнішньою формою під мікроскопом. Проте Кеті Ніакан зазначає, що навіть якщо ембріон виглядає здоровим, у 50 відсотках випадків він не має потенціалу для успішного приживлення. Розуміння ролі генетичних маркерів, таких як NANOG, дозволить лікарям значно точніше визначати життєздатність зародка та підвищити шанси на успішну вагітність.
Науковці наголошують на важливості методу, який вони застосували. На відміну від класичного CRISPR, що розрізає ланцюжки ДНК і може спричинити непередбачувані мутації, редагування основ дозволяє змінювати лише одну "літеру" генетичного коду за раз. Це суттєво знижує ризик виникнення хромосомних аномалій.
Попри це, технологія все ще стикається з проблемою мозаїцизму, коли редагування спрацьовує лише в частині клітин ембріона. У дослідженнях групи Дітера Еглі з Колумбійського університету цей показник сягав 80 відсотків, а команді Ніакан вдалося знизити його лише до 50 відсотків, що все ще занадто багато для клінічного використання.
Технологія до цього ще не готова,
– заявила Мері Герберт з Університету Монаша в Мельбурні.
Експерти, серед яких і Робін Ловелл-Бедж з Інституту Френсіса Кріка, підтримують думку, що наразі редагування генів у дітей є неетичним. Вони закликають до розширення фундаментальних досліджень, результати яких мають бути відкритими для публічного обговорення. Тільки після вирішення технічних проблем із мозаїцизмом та детального вивчення функцій кожного гена можна буде говорити про безпечне виправлення спадкових хвороб на стадії ембріона.
Дослідження NANOG стало першим випадком успішного застосування високоточного редагування для вивчення функцій генів у здорових людських зародках, що закладає фундамент для майбутніх проривів у медицині.