«Детей от трех родителей» пообещали уже в 2017 году

Процедура «трех родителей» — трансплантация митохондрий при экстракорпоральном оплодотворении — была впервые успешно проведена на здоровых эмбрионах человека. Удачное осуществление операции делает возможным ее использование в медицине уже в конце 2017 года, сообщается в журнале Nature.

Метод «трех родителей» заключается в пересадке ДНК митохондрий от женщины-донора в яйцеклетку матери, в результате чего ребенок получает митохондриальную ДНК от третьей стороны. Ученые полагают, что это позволяет избежать влияния мутаций со стороны матери, которые могут привести к таким заболеваниям, как синдром диабета и глухота.

В 2010 году Дуг Тернбулл (Doug Turnbull) из Ньюкаслского университета и его коллеги разработали новый метод, связанный с тем, что вредоносные митохондрии в яйцеклетке далеки от ядра (с ДНК). Так, можно сначала оплодотворить яйцеклетку, а потом извлечь из нее ядро и пересадить в донорскую клетку со здоровыми митохондриями.

Изначально новый метод испытывали лишь на дефектных эмбрионах, забракованных при процедурах ЭКО. При этом Тернбулл выяснил, что часть опасной митохондриальной ДНК все равно попадает в эмбрион — из-за капель жидкости, приклеивающихся к клеточному ядру во время пересадки.

В рамках нового исследования ученые 200 раз пересадили ядро, используя здоровые донорские яйцеклетки. Ученым удалось усовершенствовать процедуру и резко снизить число вредоносных митохондрий.

В итоге у 79 процентов получившихся эмбрионов оказалось менее 2 процентов вредной мтДНК, при этом в 42 процентах ее вовсе не обнаружили. Минимальным показателем для здорового развития плода считается 30 процентов. Кроме того, исследователи подняли уровень выживаемости эмбрионов с 40 до 90 процентов, сдвинув срок извлечения ядра: ранее эту процедуру осуществляли спустя 24 часа, сейчас — по прошествии 8 часов.

Власти Великобритании должны до конца 2016 года оценить безопасность этого метода и решить, возможно ли применять его к живым пациентам.

...

О рисках и последствиях: контроль за редактированием генов выходит на международный уровень

Технология так называемого "генетического привода" (gene drive), которая способна в будущем искоренить множество болезней (в том числе малярию и вирус Зика), не должна распространиться в дикую природу. Об этом категорически заявили представители Американской Национальной академии наук, техники и медицины.
В своём докладе учёные отметили, что, несмотря на огромный потенциал технологии, модифицированные организмы не должны попасть в окружающую среду. Это может создать экологические риски, которые ещё не полностью изучены, а значит, последствия могут быть губительны.

Требуется ещё множество лабораторных исследований и строго контролируемых полевых испытаний, отметила сопредседатель комитета и преподаватель Университета Вандербильта в Нэшвилле Элизабет Хейтман (Elizabeth Heitman).

Технология "генетического привода" изучается вот уже более полувека, но только с появлением метода генетического редактирования CRISPR стало возможным изменить традиционные принципы наследственности и "отредактировать" генетику целых популяций.

Напомним, технология редактирования генома CRISPR/Cas9, позволяющая с высокой точностью вносить изменения в геном живых организмов, стала одним из самых громких научных прорывов последних лет. С её помощью учёным уже удалось, например, "переключить" пол комаров и превратить самок в безобидных самцов, которые не способны переносить вирусы, а также вывести генетически модифицированных комаров, противостоящих малярии, внедрив в их ДНК новый резистентный ген.

Перспективы технологии, кстати, распространяются и на сельское хозяйство: например, она может быть использована для управления организмами, которые повреждают зерновые культуры или переносят болезни сельскохозяйственных культур, отмечается в докладе.

И тем не менее учёных крайне смущает возможность выхода "генетического привода" за пределы лабораторий. По словам Элизабет Хейтман, даже небольшое, случайное "высвобождение" уже не остановит будущие модификации. В том, что это может привести к гибели целых популяций живых организмов и нарушению работы многих экосистем, эксперты не сомневаются.

Пока генетики будут изучать возможности так называемых "молекулярных ножниц" (система CRISPR позволяет "вырезать" и вставлять в ДНК и РНК нужные фрагменты кода), Академия наук США предлагает вести надзор за всеми проектами в этой области. Также эксперты настоятельно рекомендуют разным научным группам согласовывать эксперименты на международном уровне, а также, как вариант, распределять практику между лабораториями разных стран.

Кроме того, комитет разработал систему тестирования и оценок результатов таких опытов, а также предложил ещё на стадии разработки и утверждения технологий привлекать национальные НИИ и общественность к принятию решений, которые могут изменить будущее.

В докладе отдельно подчёркивается пункт о так называемых "мерах сдерживания". Условия должны быть равными для учёных всех стран, и, скорее всего, для обеспечения безопасности потребуется создание многих нормативных актов.

В то же время, по словам экспертов, эта стратегия не поднимает вопрос о мерах безопасности, которые необходимо разработать для проведения полевых испытаний, а также вопросы финансирования. Ведь если проводить исследования будут все страны, то и оплата работы учёных должна вестись из "общего кармана".
Добавим, что в целом доклад Американской Национальной Академии наук был встречен коллегами благосклонно и уже получил положительные отзывы. Те же самые вопросы сейчас обсуждают правительства многих стран, и сами учёные отмечают, что им действительно необходим единый вектор, направляющий в этой, безусловно, революционной, но вместе с тем весьма спорной теме исследований.

...

Физики подтвердили наличие второго слоя информации, скрытого в ДНК человека

Всё, что делает человека таким, каков он есть, заложено в его ДНК: от его внешности ...
до наследственных заболеваний....
Более того, недавние исследования показали, что в ДНК даже записано, достигнет ли человек финансового успеха,...
и возраст, в котором он потеряет девственность....

Однако многие учёные долгое время считали, что человек является не только, если так можно выразиться, продуктом собственного генетического кода, но и также "механических команд", которые определяются тем, как молекула ДНК складывается внутри человеческих клеток. Теперь же физики-теоретики из Голландии подтвердили, что этот второй "слой" информации действительно существует.
...

Напомним, что белки являются строительным материалом нашего тела. Последовательность четырёх главных азотосодержащих нуклеиновых оснований (А, Г, Ц и Т) в человеческом генетическом коде ДНК определяет, какие белки производятся в организме и в каком количестве.

Так, например, если у человека карие глаза, то это по той причине, что последовательность "букв" в ДНК кодирует белки, которые "создают" карие глаза.
Но, несмотря на то, что каждая клетка человека содержит одинаковую последовательность ДНК, различия в органах (и их работе) дают основания предположить, что существует ещё какой-то процесс, который влияет на то, как информация складывается внутри клеток.

ДНК человека плотно упакована в ядре клеток, так как каждую молекулу ДНК можно растянуть примерно на два метра.

В 1980-х годах учёные предположили, что механические свойства ДНК предписывают, как именно её "нитка" складывается в клетке и, как результат, изменяется генетический код. Всё это обеспечивает дополнительный уровень информации на вершине последовательности А, Г, Ц и Т в двойной спиралевидной структуре ДНК.
...

Команда исследователей под руководством Хельмута Шисселя (Helmut Schiessel) из Института физики в Лейдене применила компьютерное моделирование, чтобы проверить эту гипотезу. В итоге учёные нашли убедительные доказательства того, что такие "механические команды" существуют в действительности.
Учёные передали рандомизированные (случайно выбранные) механические сигналы нитям ДНК у двух организмов – хлебопекарных дрожжей и дрожжей рода Schizosaccharomycetes – и обнаружили, что молекулы ДНК складываются у них по-разному.

Специалисты объясняют, что мутации в ДНК имеют, таким образом, двойное влияние, чтобы изменить две разные вещи: определённую последовательность генетических букв белка или механическую структуру ДНК. Во втором случае она будет определять, как генетический год будет читаться, а также тип и количества белков, которые будут вырабатываться.

Результаты исследования опубликованы в научном издании PLOS One.

Добавим, что "Вести.Наука" ранее сообщали об исследовании российских учёных, которые показали, как ДНК сама себя чинит.
...

...

Состояние здоровья мужчины зависит от того, когда он достиг половой зрелости

Возраст начала полового созревания варьируется от 9 до 14 лет. На него влияют гены, образ жизни и внешние факторы. Специалисты из Университета Копенгагена проанализировали данные 1068 молодых людей из Дании в возрасте 19 лет, сообщает The Hindustan Times.

Добровольцы заполнили анкеты, включавшие вопросы о пубертатном периоде. Исследование показало: у участников, чье половое созревание началось раньше или позже, чем у их сверстников, в возрасте 19 лет оказалось снижено качество спермы. Кроме того, яички у них были меньше.

Еще эти добровольцы оказались ниже ростом, часто курили и имели более высокий Индекс Массы Тела (ИМТ). Задержка полового созревания коррелировала с психосоциальными проблемами и повышала риск ожирения, диабета и сердечно-сосудистых заболеваний в зрелом возрасте. Также она увеличивала вероятность заболеваний, передающихся половым путем.

...

Переношенные дети умнее рожденных в срок

Исследователи из Колледжа медицины Университета Флориды (США) пришли к выводу, что дети, рожденные на 41 неделе беременности, показывали лучшие результаты на тестах умственных способностей и были более одаренными, чем дети, рожденные на стандартной 40 неделе беременности.

© M Sundstrom / Flickr /CC-BY-SA-2.0
При этом переношенные на неделю дети имели чуть большую склонность к развитию физических отклонений. Данные выводы были сделаны после изучения статистки 1,5 млн детей, рожденных в штате Флорида в период с 1994 по 2002 годы.

Исследователи сравнивали данные из роддомов с показателями успеваемости в школах в период с 1998 по 2013 годы. Рожденные на 41 неделе беременности дети показывали лучшие результаты на тестах, которые они проходили с 3 по 8 классы средней школы: они на 2,8% чаще считались одаренными и на 3,1% реже признавались отстающими по сравнению со сверстниками.

Также необходимо отметить, что они на 2,1% чаще имели физические отклонения, требующие специальных условий обучения. «Полученные результаты скромные, но все же впечатляющие, – отметил ведущий исследователь Дэвид Фиджлио из Северо-Западного Университета (Иллинойс, США. – Затянувшаяся беременность всегда связывалась с риском развития физических отклонений, но она может привести и к улучшению умственных способностей».

...