В подвиге, который звучит как сюжет научно-фантастического фильма категории B, но на самом деле является настоящей наукой, исследователи в Японии впервые намеренно превратили эмбрионы самцов мышей в самок. Используя технику на основе CRISPR, которую они называют Y-CUT, команда удалила Y-хромосому из мужских клеток, создав женские клоны самцов мышей.

"Никто раньше этого не делал", - говорит Моника Уорд, биолог-репродуктолог из Гавайского университета, которая не участвовала в исследовании. Что ж, это обнадеживает - потому что в следующий раз они, чего доброго, клонируют динозавров.

Результаты, опубликованные в виде препринта на bioRxiv и еще не прошедшие рецензирование, могут опровергнуть давнее убеждение, что для размножения необходимы оба пола. "В нашей научной области существует устоявшаяся концепция, что для размножения нужны и самки, и самцы", - говорит соавтор Такаши Ишиучи из Университета Яманаси. "Я думаю, мы можем изменить эту концепцию". Потому что кому нужны самцы, в самом деле? Они годятся только для одного, а теперь у нас есть CRISPR.

Инструмент Y-CUT нацелен на участок Y-хромосомы, который обеспечивает передачу хромосомы при делении клеток. Удалив его на ранних стадиях эмбрионов, исследователи получили детенышей самок с хромосомами XO - то есть с одной X вместо обычных двух. Удивительно, но эти самки выросли здоровыми и фертильными, чего не скажешь о мужском эго.

Во втором эксперименте команда применила Y-CUT к клонированным клеткам, создав женские клоны из самцов мышей. Самки генетически идентичны исходному самцу, за исключением Y-хромосомы. "Это как научная фантастика", - говорит Ишиучи. Действительно, потому что единственное, что более фантастично, чем клонирование, - это клонирование с изюминкой смены пола.

Вдохновение пришло от окинавского бычка-подкаменщика, рыбы, которая может менять пол, когда того требуют обстоятельства. Если рядом нет самцов, самка может превратиться в самца для размножения. Исследователи подумали: "Если рыба может, почему мышь не может?" А почему бы не хорек, или лошадь, или любой исчезающий вид, у которого остались последние самцы?

Клонирование уже помогло вернуть виды с грани исчезновения, такие как черноногие хорьки и лошадь Пржевальского. Но клонирование самца дает только больше самцов. Теперь с помощью Y-CUT можно создавать самок из этих драгоценных мужских клеток, удваивая репродуктивный потенциал. "Это захватывающе", - говорит Бен Новак из Revive & Restore, природоохранной организации. "Я уверен, что будет множество применений, особенно для целей сохранения видов".

Техника, конечно, не идеальна. Она все еще требует яйцеклеток от самки того же или близкородственного вида. И хотя самки мышей с XO фертильны, у других млекопитающих с XO-хромосомами обычно бесплодие, что ограничивает подход определенными видами - например, 355 видами грызунов, находящихся под угрозой исчезновения. Так что, если вы грызун, ваше будущее стало светлее.

Но на горизонте есть дополнительные технологии. В 2023 году Кацухико Хаяши из Университета Осаки показал, что может превращать мужские клетки мышей в яйцеклетки, которые могли бы обеспечить опустошенные яйцеклетки, необходимые для Y-CUT. А Саяка Вакаяма из Университета Яманаси недавно продемонстрировала вставку хромосом крысы в мышей, что потенциально может создать мужские эмбрионы. "Это взаимодополняющая история", - говорит Матоба.

Итак, что дальше? Ишиучи работает над добавлением второй X-хромосомы для восстановления фертильности у женских клонов. А для тех ситуаций, когда есть самки, но нужны самцы, в разработке есть обходной путь. "Очень интересно видеть, как разрабатываются более разнообразные инструменты", - говорит Новак. "Существует так много различных сценариев, в которых они могут быть использованы для редких и исчезающих видов".

А пока мы просто рады, что мыши счастливы, и мы на шаг ближе к миру, где соотношение полов осталось в прошлом - по крайней мере, в лаборатории.