Група американського біолога Шухрата Міталіпова опублікувала звіт про дев'ятирічні спостереження за мавпами, отриманими в результаті мітохондріального перенесення - так званої технології «дитини від трьох батьків». Цей метод розробили для лікування мітохондріальних хвороб, однак людей, на яких його випробували, поки занадто мало, щоб судити про його безпеку. Дослідники підтвердили, що у мавп не виникло жодних захворювань, а донорські мітохондрії прижилися в клітинах. Правда, разом з ними збереглася і частина «непотрібних» мітохондрій. Крім того, деякі мавпи передали своєму потомству батьківські мітохондрії, які у спадок зазвичай не переходять. Роботу опубліковано в журналі.
Технологія «дітей від трьох батьків» - єдиний доступний сьогодні спосіб «полагодити» гени у зародка (детальніше про нього ми писали в матеріалі «Терапія зла»). Правда, працює він тільки для мітохондріальних хвороб - тих, що викликані мутаціями в мітохондріальній ДНК. Внесок «третього батька» тут, насправді, мінімальний: жінка («друга мати») віддає свою яйцеклітину, щоб з неї видалили власне ядро і пересадили в неї генетичний матеріал із заплідненої яйцеклітини (цей метод називають перенесенням веретену, spindle transfer). При цьому переважна більшість генів дістаються йому від «основних» батьків, а від «другої матері» - тільки мітохондрії, зате без спадкових дефектів.
Цю технологію вже пробували на людях - «діти від трьох батьків» народилися щонайменше в Мексиці, Україні та Греції. Однак у більшості країн ця процедура досі заборонена законом. Справа тут не тільки в етичних обмеженнях. Оскільки методика ця досить молода, вчені поки не можуть бути повністю впевненими в тому, що вона безпечна. З одного боку, материнські мітохондрії можуть проникнути в донорську яйцеклітину в процесі пересадки ядер - а потім розмножитися там і витіснити власні мітохондрії донора. З іншого боку, точно так само можуть потрапити всередину і батьківські мітохондрії - які в ході звичайного запліднення гинуть і не передаються дитині. Нарешті, невідомо, як різні мітохондрії будуть уживатися один з одним, а заодно і з ядром - оскільки є підозри, що ядерні і мітохондріальні гени якимось чином взаємодіють.
Щоб не чекати, поки «діти від трьох батьків» підростуть, група американських вчених під керівництвом Шухрата Міталіпова (Shoukhrat Mitalipov) з Орегонського університету здоров'я і науки провела контрольний експеримент на макаках-резусах. Дослідники схрестили тварин з двох ізольованих популяцій: індійської та китайської. При цьому у кожного дитинча були «основні» батьки з Індії, а «друга мати» (донор мітохондрій) з Китаю. Оскільки мітохондрії в двох популяціях довгий час накопичували унікальні генетичні відмінності, вчені розраховували, що такий дизайн експерименту допоможе їм підрахувати, чиї мітохондрії і в якому співвідношенні опиняться в клітинах мавп «від трьох батьків».
Усього під час експерименту народилися п'ять макак (їх назвали Mito, Tracker, Spindler, Spindy і Crysta - на честь мітохондрії і технології перенесення веретену). Дослідники спостерігали за їхнім життям протягом дев'яти років і звіряли показники їхнього здоров'я з групою контрольних тварин. Жодних відмінностей - у вазі, складі крові та будові основних органів - за весь цей час у них не помітили. З плодотворністю у мавп «від трьох батьків» теж все виявилося в порядку: як двоє самців, так і єдина самка з цього експерименту змогли зачати життєздатне потомство.
Крім того, дослідники брали у піддослідних тварин зразки тканин з різних органів і підраховували в них співвідношення мітохондріальних послідовностей. Виявилося, що мітохондріальна ДНК «справжньої» матері все-таки зберігається в клітинах дитини, але частка її може бути різною залежно від органу: від 2-3 відсотків у крові до 16,6 відсотка в кишечнику. Батьківську мітохондріальну ДНК ні в кого з них виявити не вдалося.
Потім автори роботи вирішили перевірити, як потомство мавп «від трьох батьків» успадковує їх мітохондріальну ДНК. Всього дитинчат другого покоління в експерименті народилося три: двоє від самців і один від самки. У перших двох ніякої батьківської мітохондріальної ДНК виявити не вдалося, що не дивно - оскільки вони були зачаті природним шляхом, то їм і не належить було наслідувати батьківські мітохондрії.
А ось у третього дитинча батьківських мітохондрій виявилося несподівано багато: їх знайшли в 20 органах з досліджених 28, причому частка їх доходила до 33 відсотків (у клітинах крові). Щоб з'ясувати, чи пов'язано це з мітохондріальним перенесенням, автори роботи схрестили цього самця з іншими самками і досліджували клітини його дитинчат (тобто вже онуків мавпи «від трьох батьків»). З 10 дитинчат біля 9 батьківські мітохондрії знайти не вдалося, але біля десятого їх знову знайшли - і знову більше 30 відсотків. Тому вчені зробили висновок, що такий тип спадкування не пов'язаний з репродуктивною технологією - очевидно, це властивість деяких самців, якому досі немає пояснення.
Таким чином, дослідники отримали докази того, що технологія мітохондріального перенесення не впливає ні на здоров'я потомства, ні на його плідність, ні на передачу мітохондрій у наступних поколіннях. Проте вони відзначають, що в їхньому експерименті тварини не страждали мітохондріальними хворобами - і їхні мітохондрії можуть поводитися по-іншому (наприклад, краще або гірше виживати всередині клітин), ніж у людей, до яких цю технологію застосовують у клініці.
Крім того, вони вкотре продемонстрували, що мітохондріальна ДНК може передаватися у спадок від батька. Довгий час це вважалося неможливим, поки кілька років тому такі випадки не зустрілися лікарям у клінічній практиці. Півтора року потому до цих даних вийшло спростування. Але тепер, ймовірно, механізм спадкування мітохондрій доведеться знову переглянути.