Для чего создают грызунов-пухляшек в генных лабораториях МГУ

– Мама, смотри какие няшные шарики с хвостами, вон там в клетке, – восклицает мой сын, и мы пробиваемся сквозь толпу к стенду с мышами. 

– Это мыши-толстушки, – улыбаясь, отвечает Анастасия Приймак, техник-исследователь Института функциональной геномики факультета биоинженерии и биоинформатики МГУ. – Они такие упитанные, потому что их создали в генной лаборатории для того, чтобы они постоянно ели, поэтому похудеть у них никак не получается. 

– И зачем же создавать вот таких мышей? – громко вопрошает из-за угла женщина, кормящая грудью своего малыша. – Гриша, а ну быстро отойди и не дёргай их за хвост, а то разозлятся и сожрут тут всё живое! – кричит она своему старшему сыну. 

– Никого они не тронут, – успокаивает Анастасия. – Они добрые, очень спокойные, совершенно не агрессивные, такие весёлые кругляши. К тому же очень воспитанные, – добавляет девушка. – На этих мышках мы рассматриваем проблемы ожирения у детей и взрослых, потому что ожирение ведёт ко многим болезням, и эти болезни в нашем институте мы тоже изучаем. 

– Какие они милые, пушистые, такие беззащитные, – приговаривают ребята, нежно поглаживая их дрожащие спинки. 

Кажется, всех накрыло волной умиления...

Где живут мыши-толстушки

Эти славные существа обитают в лаборатории НИИ Физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского МГУ. Директор института, профессор, доктор химических наук Пётр Сергиев может часами рассказывать о своих подопытных питомцах. 

– Это не просто мышки-пушистики, кого все хотят потрогать, – говорит учёный. – У этих мышек выключен особый ген – лептин, так называемый гормон насыщения, который говорит нам "хватит есть, пора завязывать с очередным тортиком". Поэтому они не понимают, что уже набрали изрядное количество жира, и продолжают кормиться, превращаясь в такие шарики. Едят они обычный корм для мышей. Просто едят его очень и очень много. Мы пытаемся сделать так, чтобы они похудели, поэтому даём им разные природные соединения из лекарственных травок. 

В лаборатории мирно сосуществуют разные линии мышей: классически белые, совсем чёрные, обыкновенные серенькие. Имён у них нет, только номера, но учёные ласково их называют "толстушками", "пухляшами". Срок жизни у подопытных мышек теоретически короче, чем у обычных – а это года три. Но так как эти мышки получены недавно, то от старости пока никто из них не умер, отмечает Пётр Сергиев. Правда, размножаться они не в состоянии при таком-то весе. 

Чем занимаются в научно-исследовательской лаборатории

С 2021 года исследовательская группа под руководством профессора Петра Сергиева изучает функции генов с помощью редактирования генома мышей. 

– Если мы не знаем, зачем нужен тот или иной ген (а их у нас не так много – порядка 20 тысяч), – задача нашего учёного коллектива сломать этот ген и проверить результаты наших предположений, – рассказывает профессор. 

Однако главный вопрос заключается в том, зачем редактировать гены. 

– В природе существуют различные болезни, которые обусловлены мутациями ДНК. Наш коллектив выявляет ранее не изученные мутации и опытным путём пытается понять, что явилось причиной той или иной болезни, – объясняет исследователь.  – Для этих целей мы создаём мышей, которым вносим такие же мутации, и наблюдаем, заболеют ли они болезнью, которую врачи видят у пациента. Благодаря таким экспериментам можно подобрать способ лечения и помочь больным людям справиться с той или иной болезнью. 

Учёный уверен в том, что изучение этих толстячков является необходимым ресурсом для понимания механизмов ожирения и сахарного диабета, которые вызваны мутациями в гене человека. Поэтому мышиные модели чрезвычайно важны для выяснения функции генов и происхождения того или иного заболевания. 

– Ко всему прочему, мышки очень тактильные. Работать с ними одно удовольствие, – говорит Пётр Сергиев. 

Три вопроса о генном редактировании

Пётр Владимирович Сергиев, доктор химических наук, профессор, член-корреспондент РАН, директор НИИ Физико-химической биологии имени А. Н. Белозерского МГУ.

Что такое генное редактирование?

– Генное редактирование – способ изменения генов с помощью генетических ножниц. Можно сломать ген или, наоборот, вставить новый. Гены – это многочисленные участки ДНК, которые есть в каждой человеческой клетке, также в клетке мышей, ужей, лягушек и прочих зверушек. Проблема заключается в том, чтобы направленно разрезать ген и не задеть другие гены без ущерба здоровью. Для этого используется система – её называют CRISPR/Cas9 (КРИСПЕР), которая была позаимствована у бактерий, для внесения изменений в ДНК растений, животных и даже людей. 

Чему научили бактерии людей?

– Дело в том, что бактерии, которым миллионы лет, тоже болеют, как и люди. Их тоже поражают вирусы – бактериофаги. Так вот эти бактерии научились узнавать свои болезнетворные вирусы и разрезать их ДНК специальным белком, несущим на себе фрагмент атакующего вируса. 

Эту систему, которая может узнавать ДНК и её разрезать, учёные используют в целях исследования таким образом, чтобы "науськивать" её на какой-то участок генома, например, генома мыши, направленно выключать ген, а потом следить за результатами и изучать их последствия. 

Какое будущее у CRISPR-технологии?

– На мой взгляд, у технологии CRISPR большое будущее. В перспективе научиться лечить некоторые наследственные заболевания. А лет через 10–15 можно будет создавать сельскохозяйственных животных с улучшенными потребительскими качествами.

Читайте также: Крошка-робот погружается в лёгкие, чтобы обнаружить рак