Щенки «из пробирки»: То, что было обычным делом для нас, людей, в течение добрых 30 лет, только сейчас наконец сработало для собак: экстракорпоральное оплодотворение. В США в результате искусственного осеменения родились первые семь щенков. Этот прорыв может помочь сохранить находящиеся под угрозой исчезновения популяции волков и шакалов, сообщают исследователи в журнале PLOS ONE. Но последствия инбридинга у домашних собак также могут быть лучше устранены таким образом.
Когда британец Роберт Эдвардс разработал искусственную инсеминацию и впервые успешно продемонстрировал ее в 1970-х годах на «ребенке из пробирки» Луизе, началась новая эра в репродуктивной медицине. С тех пор миллионы бездетных пар воспользовались возможностью оплодотворить женские яйцеклетки спермой вне тела - теперь все это стало рутиной.
Однако собаки и все другие псовые отличаются: «С середины 1970-х были предприняты попытки сделать то же самое для собак, и они не увенчались успехом», - объясняет старший автор Алекс Трэвис из Корнельского университета. Эмбрионы так и не развились, и не родилось ни одного живого щенка. Причина: размножение у собак отличается и намного сложнее, чем у других млекопитающих. Кроме того, яичники сук находятся в состоянии покоя в течение нескольких месяцев и производят яйца только один или два раза в год.
Незрелая яйцеклетка и незрелая сперма
Еще одно отличие: у собак женские яйцеклетки высвобождаются из яичников, когда они еще незрелые. Они созревают только во время миграции по фаллопиевой трубе. Поэтому гораздо труднее дождаться подходящего момента для удаления, а затем найти яйцеклетку. До сих пор предпринимались попытки удаления незрелых яйцеклеток и их созревания в питательном растворе. Но это не удалось, как сообщают исследователи.
И есть еще одно препятствие: сперма. В норме только пребывание в половых путях суки делает сперму готовой к размножению. Если вы просто добавите их к яйцеклетке в пробирке, ничего особенного не произойдет. Только когда исследователи обнаружили, что добавление магния в раствор спермы решило проблему, оплодотворение собачьей яйцеклетки in vitro прошло успешно.
Семь здоровых щенков
«Используя усовершенствованный метод активации сперматозоидов и используя ооциты, созревавшие в организме суки в течение шести дней, нам удалось создать эмбрионы с высокой эффективностью», - сообщают ученые. Уровень успешного оплодотворения составлял от 80 до 90 процентов. Однако для того, чтобы эти эмбрионы были приняты маткой суррогатной матери, они должны быть имплантированы на четырехклеточной стадии - раньше, чем у человека.
В успешном эксперименте исследователи имплантировали суррогатной собаке 19 собачьих эмбрионов, созданных путем искусственного осеменения. После нормально протекавшей беременности в результате кесарева сечения родились семь здоровых щенков: двое от матери-бигля и отца-кокер-спаниеля и пять чистокровных биглей. Пока они ничем не отличаются от себе подобных и растут здоровыми, о чем сообщают Трэвис и его коллеги.
Полезен для защиты видов и против инбридинга
Искусственное осеменение полезно не только для размножения определенных линий или пород собак. Сегодня экстракорпоральное оплодотворение также играет важную роль в защите видов.«Теперь мы можем использовать эту технику для сохранения исчезающих видов», - говорит Трэвис. В конце концов, находящиеся под угрозой исчезновения генетически обедненные популяции волков, шакалов и других родственников собачьих лучше размножать, используя сохраненные яйцеклетки или сперму.
Экстракорпоральное оплодотворение также позволит проводить преимплантационную диагностику и, возможно, однажды провести генную терапию у собак, говорят исследователи. Таким образом, наследственные заболевания или пороки развития, возникшие, например, в результате инбридинга, можно было бы заблаговременно распознать, и в первую очередь нельзя было бы имплантировать пораженные эмбрионы. «Сочетая ЭКО и генную инженерию, мы можем предотвратить генетические заболевания еще до их возникновения», - говорит Трэвис. (PLOS ONE, 2015; doi:10.1371/journal.pone.0143930